在真空中水平放置平行板电容器,两极板间有一个带电油滴,电容器两板间距为d,当平行板电容器的电压为U0时,油滴保持静止状态,如图所示。当给电容器突然充电使其电压增

在真空中水平放置平行板电容器,两极板间有一个带电油滴,电容器两板间距为d,当平行板电容器的电压为U0时,油滴保持静止状态,如图所示。当给电容器突然充电使其电压增

题型:专项题难度:来源:
在真空中水平放置平行板电容器,两极板间有一个带电油滴,电容器两板间距为d,当平行板电容器的电压为U0时,油滴保持静止状态,如图所示。当给电容器突然充电使其电压增加△U1,油滴开始向上运动;经时间△t后,电容器突然放电使其电压减少△U2,又经过时间△t,油滴恰好回到原来位置。假设油滴在运动过程中没有失去电荷,充电和放电的过程均很短暂,这段时间内油滴的位移可忽略不计。重力加速度为g。求:
(1)带电油滴所带电荷量与质量之比;
(2)第一个△t与第二个△t时间内油滴运动的加速度大小之比;
(3)△U1与△U2之比。
答案
解:(1)油滴静止时mgq

(2)设第一个△t内油滴的位移为x1,加速度为a1,第二个△t内油滴的位移为x2,加速度为a2,则
x1a1t2x2v1ta2t2
v1a1tx2=-x1
解得a1a2=1∶3
(3)油滴向上加速运动时:qmgma1
qma1
油滴向上减速运动时
mgqma2
qma2
,解得
举一反三
如图甲所示,两个平行金属板PQ正对竖直放置,两板间加上如图乙所示的交变电压。t=0时,Q板比P板电势高U0,在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动(电子所受重力可忽略不计),已知电子在0~4t0时间内未与两板相碰。则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是
[     ]
A.0<t<t0
B.t0<t<2t0
C.2t0<t<3t0
D.3t0<t<4t0
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如图所示,一个质量为m、电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出,在小球经过的竖直平面内,存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间隔,竖直高度相等,电场区水平方向无限延长。已知图中每一电场区的场强大小相等、方向均竖直向上,不计空气阻力,下列说法正确的是
[     ]
A.小球在水平方向一直做匀加速直线运动
B.若场强大小等于,则小球经过每一电场区的时间均相同
C.若场强大小等于,则小球经过每一电场区的时间均相同
D.若场强大小等于,则小球经过每一无电场区的时间均相同
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如图甲、乙、丙所示,三个完全相同的半圆形光滑绝缘轨道置于竖直平面内,左右两端点等高,其中乙轨道处在垂直纸面向外的匀强磁场中,丙轨道处在竖直向下的匀强电场中,三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点处由静止释放。则三个小球通过圆轨道最低点时
[     ]
A.速度相同
B.所用时间相同
C.对轨道的压力不相同
D.均能到达轨道右端最高点处
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如图所示,空间存在足够大的竖直向下的匀强电场,带正电荷的小球(可视为质点且所受电场力与重力相等)自空间O点以水平初速度v0抛出,落在地面上的A点,其轨迹为一抛物线。现仿此抛物线制作一个光滑绝缘滑道并固定在与OA完全重合的位置上,将此小球从O点由静止释放,并沿此滑道滑下,在下滑过程中小球未脱离滑道。P为滑道上一点,已知小球沿滑道滑至P点时其速度与水平方向的夹角为45°,下列说法正确的是    
[     ]
A.小球两次由O点运动到P点的时间相等
B.小球经过P点时,水平位移与竖直位移之比为1:2
C.小球经过滑道上P点时,电势能变化了mv02
D.小球经过滑道上P点时,重力的瞬时功率为
题型:辽宁省模拟题难度:| 查看答案
如图所示,空间有竖直向下的匀强电场,电场强度为E,在电场中P处由静止下落一质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点)。在P的正下方h处有一水平弹性绝缘挡板S(挡板不影响电场的分布),小球每次与挡板相碰后电量减小到碰前的k倍(k<1),而碰撞过程中小球的机械能不损失,即碰撞前后小球的速度大小不变,方向相反。设在匀强电场中,挡板S处的电势为零,则下列说法正确的是
[     ]
A.小球在初始位置P处的电势能为Eqh
B.小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度大于h
C.小球第一次与挡板相碰后返回P点速度为0
D.小球第一次与挡板相碰后所能达到最大高度时的电势能小于Eqh
题型:浙江省月考题难度:| 查看答案
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