在如图所示的电路中,两平行正对金属板A、B水平放置,两板间的距离d=4.0cm。电源电动势E=400V,内电阻r=20Ω,电阻R1=1980Ω。闭合开关S,待电
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在如图所示的电路中,两平行正对金属板A、B水平放置,两板间的距离d=4.0cm。电源电动势E=400V,内电阻r=20Ω,电阻R1=1980Ω。闭合开关S,待电
题型:不详
难度:
来源:
在如图所示的电路中,两平行正对金属板A、B水平放置,两板间的距离d=4.0cm。电源电动势E=400V,内电阻r=20Ω,电阻R
1
=1980Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球(可视为质点)从B板上的小孔以初速度v
0
=1.0m/s竖直向上射入两板间,小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量q=1.0×10
-7
C,质量m=2.0×10
-4
kg,不考虑空气阻力,忽略射入小球对电路的影响,取g=10m/s
2
。求:
小题1:A、
B两金属板间的电压的大小U;
小题2:滑动变阻器消耗的电功率P
滑
;
小题3:电源的效率η。
答案
小题1:U=200V…
小题2:20W
小题3:
解析
(1)小球从B板上的小孔射入恰好到达A板的过程中,在电场力和重力的作用下做匀减速直线运动,设A、B两极板间电压为U,根据动能定理有
-qU- mgd="0" -
mv
0
2
……………………………………………………………(2分)
解得U=200V…………………………………………………………………………(1分)
(2)设此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R
滑
,根据闭合电
路欧姆定律可知,电路中的电流 I=
……………………………………
……
……………(1分)
根据部分电路欧姆定律可知 U=IR
滑
……………………………………………(1分)
解得 R
滑
=2.0×10
3
Ω……………………………………………………
…………(1分)
滑动变阻器消耗的电功率
=20W……………………………………(1分)
(3)电源的效率
………………………………………(2分)
举一反三
如图所示,沿水平方向放置一条平直光滑槽,它垂直穿过开有小孔的两平行薄板,板相距3.5
L
.槽内有两个质量均为
m
的小球
A
和
B
, A球带电量为+
q
,
B
球带电量为-3
q
,两球由长为2
L
的轻杆相连,组成一带电系统.最初
A
和
B
分别静止于左板的两侧,离板的距离均为
L
.若视小球为质点,不计轻杆的质量,现在两板之间加上与槽平行场强为
E
的向右的匀强电场后(设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成,不影响电场的分布),带电系统开始运动.试求:
小题1:从开始运动到
B
球刚进入电场时,带电系统电势能的改变量△ε;
小题2:以右板电势为零,带电系统从运动到速度第一次为零时
A
球所在位置的电势φ为多大;
小题3:带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间.
题型:不详
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|
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如图所示,足够大的绝缘水平面上有一质量为m、电荷量为-q的小物块(视为质点),从A点以初速度
水平向右运动,物块与水平面问的动摩擦因数为μ。在距离A点L处有一宽度为L的匀强电场区,电场强度方向水平向右,已知重力加速度为g,场强大小为
。则下列说法正确的是 ( )
A.适当选取初速度
,小物块有可能静止在电场区内
B.无论怎样选择初速度
,小物块都不可能静止在电场区内
C.若小物块能穿过电场区域,小物块在穿过电场区的过程中,电场力做功为
D.要使小物块进入电场区,初速度
的大小应大于
题型:不详
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如图所示,两个完全相同、质量都是m的金属小球甲、乙套在光滑绝缘杆上,P左侧杆水平,且处于水平向左场强为E的匀强电场中,右侧是半径为尺的四分之一圆弧杆。甲球带电荷量为q的负电荷,乙球不带电并静止于M处,PM=L。现将甲球从圆弧杆顶端无初速释放,运动到M时与乙碰撞并粘合在一起向左运动。碰撞时间极短,水平杆足够长。求:
小题1:甲在碰撞前瞬间的速度大小。
小题2:碰撞后甲乙共同向左运动的最大距离。
题型:不详
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带负电的粒子在图示竖直电场中运动,若在Ⅰ区域内匀速直线下降,那么,它在Ⅱ区域内将( )
A.匀速下降
B.加速下降
C.减速下降
D.匀速直线运动
题型:不详
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如图所示,一平行板电容器水平放置,两板有方向竖直向上的匀强电场,板间距d=0.40m,电压U=10V,金属板M上开有一小孔。有A、B两个质量均为m=0.10g、电荷量均为q=+8.0×10
-5
C的带电小球(可视为质点),其间用长为L=0.10m的绝缘轻杆相连,处于竖直状态,A小球恰好位于小孔正上方H=0.20m处。现由静止释放并让两个带电小球保持竖直下落,(g取10m/s
2
)
求小题1:小球在运动过程中的最大速率。
小题2:小球在运动过程中距N板的最小距离。
题型:不详
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