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如图所示,一平行板电容器水平放置,板间距离为d,上极板开有一小孔,质量均为m,带...

如图所示,一平行板电容器水平放置,板间距离为d,上极板开有一小孔,质量均为m,带电荷量均为+q的两个带电小球(视为质点),其间用长为L的绝缘轻杆相连,处于竖直状态,已知d=2L,今使下端小球恰好位于小孔中,由静止释放,让两球竖直下落.当下端的小球到达下极板时,速度刚好为零.试求:
(1)两极板间匀强电场的电场强度;
(2)两球运动过程中的最大速度.

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(1)两小球先加速,当两球全部进入电场后,开始做减速运动,说明两个小球的总重力大于qE而小于2qE,对小球运动的整个过程运用动能定理列式求解; (2)当第二个球刚好进入电场时,速度达到最大,此后开始减速,对加速过程运用动能定理列式求解即可. 【解析】 (1)对整个运动过程运用动能定理,得到 Eqd+Eq(d-L)=2mgd ∴E= 故两极板间匀强电场的电场强度为. (2)由题意知,当小球下降L时,速度达到最大,此时: 2mgL-EqL=(2m)v2 解得 v= 故两球运动过程中的最大速度为.
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考点分析:
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Ⅰ.如图是在“探索小车速度随时间变化的规律”的实验中得出的纸带,所用电源的频率为50Hz,从0点开始,每5个连续点取1个计数点,各计数点之间的距离如图所示,则:
(1)所用电源为______(填“交流电源”或“直流电源”),打点计时器打点周期为______
(2)判断小车作匀加速直线运动的依据是______
(3)物体通过A计数点的速度vA=______m/s;
(4)物体运动的加速度为a=______.(以上计算结果均保留两位有效数字).
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Ⅱ.如图是“测电源的电动势和内阻”的实验电路,器材如下:
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待测电源
量程3V的理想电压表V
量程0.6A的电流表A(具有一定内阻)
定值电阻R(R=1.50Ω)
滑动变阻器R1(0-10Ω)
滑动变阻器R2(0-200Ω)
开关S、导线若干
①为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用______(填R1或 R2).
②用笔画线代替导线在实物图中完成连线.
③实验中,改变滑动变阻器的阻值,测出当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则待测电源内阻的表达式r=______.(用I1、I2、U1、U2和R表示)
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B.P点电场更强
C.两点电势一样高
D.Q点的电势较低
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B.终点撞线时的速度
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A.增大MN两极板间的电势差
B.减小MN两极板的带电量
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A.每只手臂的拉力将减小
B.两只手臂的拉力总是大小相等、方向相反
C.每只手臂的拉力一定小于mg
D.每只手臂的拉力可能等于mg
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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