如图所示，在真空中水平放置的平行板电容器两板间的电压为U1=200V，在距下板h=1.6cm的M点，带负电的液滴处于静止状态．如果使两板之间电压突然减小到U2=

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如图所示，在真空中水平放置的平行板电容器两板间的电压为U₁=200V，在距下板h=1.6cm的M点，带负电的液滴处于静止状态．如果使两板之间电压突然减小到U₂=100V，取g=10m/s2．则带电液滴运动到极板上需要经历的时间t为多少？魔方格

答案

设两板间距离为d，带电液滴的质量为m，当带负电的液滴处于静止状态时，
根据平衡条件得
q

-mg=0
当两板间电压突然减小到U₂=100V时，带负电的液滴从静止开始向下做匀加速直线运动，设其加速度为a，则根据牛顿第二定律和运动学公式得
mg-q

=ma
h=

at2
联立以上三式得
t=

2hU1

(U1-U2)g

2×1.6×10-2×200

(200-100)×10

s=0.08s
答：带电液滴运动到极板上需要经历的时间t为0.08s．

举一反三

用一根长为l的丝线吊着一质量为m带电荷量为q的小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37⁰角．现突然将该电场方向变为向下但大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响（重力加速度为g），求：
（1）匀强电场的电场强度的大小？
（2）电场方向变为向下小球经过最低点时的瞬时速度多大？
（3）电场方向变为向下小球经过最低点时丝线对小球的拉力多大？魔方格

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图中为一“滤速器”装置示意图．a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间．为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO"运动，由O"射出．不计重力作用．可能达到上述目的办法是（　　）

A．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里

B．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里

C．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外

D．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外

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用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流（如图所示），当棒静止时，两弹簧秤的读数为F₁；若将棒中的电流方向反向（大小保持不变），当棒静止时，两弹簧秤的示数为F₂，且F₂＞F₁，根据这两个数据，试求：
（1）磁场的方向；
（2）安培力的大小；
（3）铜棒的重力．魔方格

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空中有竖直向下的电场，电场强度的大小处处相等，一个质量为m=2.0×10^-7kg的带电微粒，其带电量是-2.0×10^-8C，它在空中保持静止，设微粒的带电量不变，空气阻力不计，取g=10m/s²，求空中电场强度E的大小．

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一个质量m=0.1kg的正方形金属框总电阻R=0.5Ω，金属框放在表面是绝缘且光滑的斜面顶端，自静止开始沿斜面下滑，下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB’平行、宽度为d的匀强磁场后滑至斜面底端BB′，设金属框在下滑时即时速度为v，与此对应的位移为s，那么v²-s图象如图所示，已知匀强磁场方向垂直斜面向上．试问：（1）匀强磁场的磁感应强度多大？（2）金属框从斜面顶端滑至底端所需的时间为多少？

魔方格

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