如图所示,电源电动势为10V,内电阻为0.5Ω,R1=5.5Ω,R2=4Ω,当S闭合时,一带电油滴恰好静止在水平放置的平行金属板间。求S断开时,油滴的加速度为多
题型:不详难度:来源:
如图所示,电源电动势为10V,内电阻为0.5Ω,R1=5.5Ω,R2=4Ω,当S闭合时,一带电油滴恰好静止在水平放置的平行金属板间。求S断开时,油滴的加速度为多大?方向如何?取g=10
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答案
a=1.5g=15m/s2,方向:竖直向上 |
解析
分析:当S闭合时,电容器与R2并联,根据欧姆定律得到电容器的电压与电源电动势的关系.由油滴静止,根据平衡条件得到,重力与板间电压的关系.S断开时,电路中没有电流,板间电压等于电源的电动势,根据牛顿第二定律得到加速度与板间电压的关系,再联立求解加速度的大小.由于板间电压增大,场强增大,油滴的加速度方向向上. 解答:解:当S闭合时,电容器与R2并联 U1= R2E/(R1+R2+r)=0.4E 对油滴静止,由平衡条件:mg= U1q/d,得到mg=0.4qE/d 当S断开时,电容器与电源并联U2=E 对油滴,由牛顿第二定律:U2q/d-mg=ma,得到2.5mg-mg=ma 得a=1.5g=15m/s2,方向向上. 答:S断开时,油滴的加速度为15m/s2,方向向上. 点评:本题是电路与电场、力学知识的综合,考查处理综合题的能力.电容器的电压与所并联电路的电压相等.电路稳定后,电容器所在电路电流为零,其电压等于所在电路两端的电压. |
举一反三
如图为包含某逻辑电路的一个简单电路图,L为小灯泡.光照射电阻R′时,其阻值将变得远小于R.当电阻R′受到光照射时小灯泡L将( )
A.发光 | B.不发光 | C.a点电势为高电平 | D.a点电势为低电平 |
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在如图所示的电路中,R1、R2、R3均为可变电阻。当开关S闭合后,两平行金属板MN中有一带电液滴正好处于静止状态。现将R3变大,则以下判断正确的是 ( )A.液滴将向下运动 | B.电容器将继续充电 | C.有从左到右的瞬时电流流过R1 | D.电容器上的带电量将增大 |
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如图所示,电线AB下有一盏电灯,用绳子BC将其拉离墙壁。在保证电线AB与竖直墙壁间的夹角θ不变的情况下,使绳子BC由水平方向逐渐向上转动,则绳子BC中的拉力的变化情况是( ) A.逐渐增大 | B.逐渐减小 | C.先增大,后减小 | D.先减小,后增大 |
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如图所示,清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中,工人及其装备的总重量为G。悬绳与竖直墙壁的夹角为α,悬绳对工人的拉力大小为F1,墙壁对工人的弹力大小为F2 , 则:
A.F1= | B.F2= | C.若工人缓慢下移,增加悬绳的长度,则F1与F2的合力变大 | D.若工人缓慢下移,增加悬绳的长度,则F1减小,F2增大 |
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如图所示的电路,水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态,现将滑动变阻器的滑片P向左移动,则
A.电容器中的电场强度将增大 | B.电容器上的电荷量将减少 | C.电容器的电容不变 | D.液滴将向上运动 |
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