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如图所示,水平放置的平行板电容器与某一电源相连,它的极板长L=0.4 m,两板间...

如图所示,水平放置的平行板电容器与某一电源相连,它的极板长L0.4 m,两板间距离d4×103 m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0从两板中央平行极板射入,开关S闭合前,两板不带电,由于重力作用微粒能落到下极板的正中央,已知微粒质量为m4×105 kg,电荷量q=+1×108 Cg10 m/s2。求:

1)微粒入射速度v0为多少?

2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场,所加的电压U应取什么范围?

 

(1)10 m/s (2)120 V ≤U≤200 V 【解析】 (1)粒子刚进入平行板时,两极板不带电,粒子做的是平抛运动,则有: 水平方向有: 竖直方向有: 解得: v0=10m/s (2)由于带电粒子的水平位移增加,在板间的运动时间变大,而竖直方向位移不变,所以在竖直方向的加速度减小,所以电场力方向向上,又因为是正电荷,所以上极板与电源的负极相连,当所加电压为U1时,微粒恰好从下板的右边缘射出,则有: 根据牛顿第二定律得: 解得: U1=120V 当所加电压为U2时,微粒恰好从上板的右边缘射出,则有: 根据牛顿第二定律得: 解得: U2=200V 所以所加电压的范围为: 120V≤U≤200V  
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考点分析:
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如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角θ37º,半径r2.5mCD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E2×105NC、方向垂直于斜轨向下的匀强电场.质量m5×102kg、电荷量q=+1×106C的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在C点以速度v03 ms冲上斜轨.以小物体通过C点时为计时起点,0.1s以后,场强大小不变,方向反向.已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ0.25.设小物体的电荷量保持不变,取g10 ms2sin37º0.6cos37º0.8

1)求弹簧枪对小物块所做的功;

2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求CP的长度.

 

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如图所示,在x>0的空间中,存在沿x轴正方向的匀强电场E;在x<0的空间内,存在沿x轴负方向的匀强电场,场强大小也等于E.一电子(-e,m)在x=d处的P点以沿y轴正方向的初速度v0开始运动,不计电子重力.求:

(1)电子在x方向分运动的周期.

(2)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中,任意两个相邻交点之间的距离l

 

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静电场可以用电场线和等势面形象描述。

(1)请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式;

(2)点电荷的电场线和等势面分布如图所示,等势面S1S2到点电荷的距离分别为r1r2。我们知道,电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小。请计算S1S2上单位面积通过的电场线条数之比

 

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在如图所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的A极板与静电计相接,B极板接地.

1)若将B极板稍向上移动一点,则将观察到静电计指针偏角______(填“变大”或“变小”),此实验说明平行板电容器的电容随____________而增大;

2)若将B极板稍向左移动一点,则将观察到静电计指针偏角__________填“变大”或“变小”),此实验说明电容器的电容随___________________而增大.

 

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如图,质量为m的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,处于静止状态.施加一水平向右的匀强电场后A向右摆动,摆动的最大角度为60°,则A受到的电场力大小为_______.在改变电场强度的大小和方向后,小球A的平衡位置在α=60°处,然后再将A的质量改变为2 m,其新的平衡位置在α=30°处,A受到的电场力大小为_______

 

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