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如图所示,两个平行金属板AB中间为一匀强电场,AB相距10cm,CD为电场中的两...

如图所示,两个平行金属板AB中间为一匀强电场,AB相距10cmCD为电场中的两点,CD=8cmCD连线和电场方向成60°角,C点到A板的距离为2cm.把电量为正的点电荷1.6×1019CC点移到D点,电场力做功为3.2×1017J.求:

1)匀强电场的电场强度

2AB两板间的电势差

3)若将A板接地,则质子在D点的电势能为多大?

 

(1) (2)500V (3) 【解析】(1)由题,C→D电场力做正功,有:W=qELCDcos60° 解得: (2)质子从C点移到D点电场力做正功,所以受到的电场力方向向右,则场强方向为A→B. A、B间电势差为:UAB=EdAB=5×103×0.1=500V (3)质子从A到C电场力做的功:W′=qEdAC=1.6×10−19×5×103×0.02=1.6×10−17J 质子从A到D电场力做功:W总=W+W′=4.8×10−17J 将A板接地,则质子在A板的电势能为0,;电场力做正功,质子的电势能减小,所以质子在D点的电势能为:EPD=−4.8×10−17J  
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考点分析:
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美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。两块水平放置的金属板AB分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。

1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有__________

A.油滴质量m     B.两板间的电压U       C.两板间的距离d     D.两板的长度L

2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=________(已知重力加速度为g

3)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都是某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量被认为是元电荷,其值为e =__________C。(保留两位有效数字)

 

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在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中,某同学安装好实验装置并进行如下操作:

(1)给平行板电容器充电,保持两板距离和板上的电荷量不变,使B板平行上移,如图甲所示,则静电计指针偏角      (填“不变”,“变大”或“变小”)

(2)给平行板电容器充电,保持两板正对面积和板上的电荷量不变,使B平行板右移,如图乙所示,观察到静电计指针偏角减小,则平行板电容器的电容      (填“不变”,“变大”或“变小”)

 

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如图所示,研究电荷间作用力大小影响因素的实验中,将一带电轻质小球挂在铁架台上,小球静止时丝线与竖直方向的夹角为如图所示。

(1)作用力大小的变化通过 _______的变化呈现

(2)在研究作用力大小与电量的关系时,当增大小球A的电荷量后,在铁架台不动时,需将_________

AA球支架不动     B. A球支架左移      C. A球支架右移

 

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如图所示,水平面内的等边三角形ABP的边长为L,顶点P恰好位于一倾角为300的光滑,绝缘直轨道O′P的最低点, O′为竖直投影点O处三角形AB边的中点,现将一对等量异种电荷固定于A、B两点,各自所带电荷量为Q,在光滑直导轨O′P上端O′处将质量为m,带电荷量为+q的小球套在轨道上(忽略它对原电场的影响)由静止开始释放,取无穷远处电势为零,静电力常量为k,重力加速度为g,空气阻力可忽略,则小球沿轨道O′P下滑过程中(    )

 

A. 小球刚释放时的加速度大小为0.5g

B. 小球的电势能先增大后减小

C. 小球到达轨道底端P的速度为

D. 轨道O′与P处场强大小之比为

 

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如图所示,有一半径为R的圆,AB是一条直径,该圆处于匀强电场中,电场强度大小为E,方向平行于该圆所在的平面.在圆上A点有一发射器,以相同的动能平行于圆面沿不同方向发射电荷量为+q的粒子,粒子会经过圆周上不同的点,在这些点中,经过C点时粒子的电势能最小,∠α=30°。不计粒子所受的重力和空气阻力,下列说法正确的是

A. 电场强度的方向垂直AB向上

B. 电场强度的方向沿OC连线向上

C. 粒子在A点垂直电场方向发射,若恰能落到C点.则初动能为

D. 粒子在A点垂直电场方向发射,若恰能落到C点,则初动能为为

 

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