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一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,两板间有一个带正电的检验电荷固定在P...

一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,两板间有一个带正电的检验电荷固定在P点,如图所示,以C表示电容器的电容,E表示两板间的场强,表示P点的电势,表示正电荷在P点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离,则下列各物理量与负极板移动距离x的关系图像正确的是(  )

A. B.

C. D.

 

C 【解析】 A.由电容器的决定式: 可知C与两极板间距离d成反比,故C与x不是线性关系,故A错误; B.电容器充电后与电源断开,电荷量Q不变,由: 可得: 所以可知电场强度E是定值,故B错误; C.因负极板接地,电势为零,所以P点电势为: L为P点到负极板的初始距离,因为E不变,随x增大而线性减小,故C正确; D.由: 可知与成正比,故也随x增大而线性减小,故D错误。 故选C。  
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考点分析:
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如图,平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连,一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间,处于静止状态现保持右极板不动,将左极板向左缓慢移动关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T,下列判断正确的是

 

A. F逐渐减小,T逐渐减小

B. F逐渐增大,T逐渐减小

C. F逐渐减小,T逐渐增大

D. F逐渐增大,T逐渐增大

 

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一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场,其在xOy平面内的截面如图所示:中间是磁场区域,其边界与y轴垂直,宽度为l,磁感应强度的大小为B,方向垂直于xOy平面;磁场的上、下两侧为电场区域,宽度均为l´,电场强度的大小均为E,方向均沿x轴正方向;MN为条状区域边界上的两点,它们的连线与y轴平行,一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场,经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出,不计重力.

1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹;

2)求该粒子从M点入射时速度的大小;

3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为,求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间.

 

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一台质谱仪的工作原理如图1所示.大量的甲、乙两种离子飘入电压为U0的加速电场,其初速度几乎为0,经加速后,通过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片上.已知甲、乙两种离子的电荷量均为+q,质量分别为2mm,图中虚线为经过狭缝左、右边界MN的甲种离子的运动轨迹.不考虑离子间的相互作用.

1

(1)求甲种离子打在底片上的位置到N点的最小距离x

(2)在图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域,并求该区域最窄处的宽度d

(3)若考虑加速电压有波动,在(U0ΔU)(U0ΔU)之间变化,要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠,求狭缝宽度L满足的条件.

 

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如图(a),长度L=0.8m的光滑杆左端固定一带正电的点电荷A,其电荷量Q=;一质量m=0.02kg,带电量为q的小球B套在杆上.将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中,以杆左端为原点,沿杆向右为x轴正方向建立坐标系.点电荷A对小球B的作用力随B位置x的变化关系如图(b)中曲线I所示,小球B所受水平方向的合力随B位置x的变化关系如图(b)中曲线II所示,其中曲线II0.16≤x≤0.20x≥0.40范围可近似看作直线.求:(静电力常量

1)小球B所带电量q;

2)非均匀外电场在x=0.3m处沿细杆方向的电场强度大小E

3)在合电场中,x=0.4mx=0.6m之间的电势差U

4)已知小球在x=0.2m处获得v=0.4m/s的初速度时,最远可以运动到x=0.4m.若小球在x=0.16m处受到方向向右,大小为0.04N的恒力作用后,由静止开始运动,为使小球能离开细杆,恒力作用的最小距离s是多少?

 

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某同学利用如图甲所示的电路测量一微安表(量程为100 μA,内阻大约为2 500 Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R1R2(其中一个最大阻值为20 Ω,另一个最大阻值为2 000 Ω);电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 Ω);电源E(电动势约为1.5 V);单刀开关S1和S2.CD分别为两个滑动变阻器的滑片.

(1)按原理图甲将图乙中的实物连线__________

(2)完成下列填空:

R1的最大阻值为________(选填“20”或“2 000”)Ω.

②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图甲中的滑动变阻器的________(选填“左”或“右”)端对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近.

③将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω,接通S1.将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置.最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前BD所在位置的电势________(选填“相等”或“不相等”).

④将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2 601.0 Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为________Ω(结果保留到个位).

(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:_______________.

 

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