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如图所示,四个电阻阻值均为R,电键S闭合时,有一质量为m,带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点.现打开电键S,这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动,并和此板碰撞,碰撞过程中小球没有机械能损失,只是碰后小球所带电量发生变化,碰后小球带有和该板同种性质的电荷,并恰能运动到另一极板,设两极板间距离为d,不计电源内阻,求:
(1)电源电动势E多大?
(2)小球与极板碰撞后所带的电量为多少?

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(1)电键S闭合时,根据串并联电路的特点,求出电容器板间电压与电动势的关系,对小球受力情况进行分析,由电场力与重力平衡,即可求出板间电压,解得电源的电动势. (2)断开S,由电路的关系求出电容器的板间电压,对带电小球运动的全过程,根据动能定理求解小球与极板碰撞后所带的电量. 【解析】 (1)当S闭合时,电容器电压为U,则:         ① 对带电小球受力分析得:  ② 由①②式 解得:      ③ (2)断开S,电容器电压为U′,则:U′=  ④ 对带电小球运动的全过程,根据动能定理得:q′U′-mg ⑤ 由③④⑤解得:q′=   ⑥ 答: (1)电源电动势E是. (2)小球与极板碰撞后所带的电量为.
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考点分析:
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表一(第一实验组)
P的位置abcde
A的示数(A)0.840.480.420.480.84
表二(第二实验组)
P的位置abcdXe
A的示数(A)0.840.420.280.210.84
(1)滑动变阻器发生断路的是第______实验组;断路发生在滑动变阻器______段.
(2)表二中,对应滑片P在X(d、e之间的某一点) 处的电流表示数的可能值为:______
(A)0.16A                   (B)0.26A
(C)0.36A                   (D)0.46A.
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回答下列问题:
(1)你认为,该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是(写出名称并用符号表示)   
(2)用测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式:μ=    查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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