如圖所示,平行板電容器豎直放置在水平絕緣地板上,一個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為m=0.10×10- 3kg,電荷量為q= - 2.0×10- 4C,從電容器中心線上某點(diǎn)由靜止開始自由下落,下落了h1=0.80m后進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),又下落了h2=1.0m后到達(dá)水平絕緣地板。落地點(diǎn)在兩板中心O點(diǎn)左側(cè)s=20cm處(未碰板)。g取10m/s2。求:

(1)帶電質(zhì)點(diǎn)在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;

(2)電容器中勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大小和方向。

(1)0.6s (2)5v/m , 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)樗较蛴?/p>

【解析】

試題分析:(1)帶電質(zhì)點(diǎn)在空中的運(yùn)動(dòng)可分解為豎直方向和水平方向的運(yùn)動(dòng),在水平方向進(jìn)入電場(chǎng)后受到的電場(chǎng)力為水平向左(暫不討論),在豎直方向帶電質(zhì)點(diǎn)始終只受重力的作用,其做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)合成分解的原理分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同,可以通過求解豎直方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間來確定合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,設(shè)帶電質(zhì)點(diǎn)在空中下落的時(shí)間為t,則有①,將數(shù)值代入①式可得t=0.6s;

(2)設(shè)帶電質(zhì)點(diǎn)在進(jìn)入電場(chǎng)之前下落的時(shí)間為t1,帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,則有t2=t- t1,在豎直方向帶電質(zhì)點(diǎn)始終只受重力的作用,其做自由落體運(yùn)動(dòng),故由=0.4(s),則有t2=t- t1=0.6-0.4=0.2(s),在水平方向進(jìn)入電場(chǎng)后受到的電場(chǎng)力為水平向左,研究帶電質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)后水平方向的運(yùn)動(dòng)為初速為0的勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)其水平方向的加速度為a,則有 ③,水平方向的加速度為電場(chǎng)力的作用所產(chǎn)生故由牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律有 ④,聯(lián)立③④代入數(shù)值有E=5V/m,電場(chǎng)力為水平向左帶電質(zhì)點(diǎn)來負(fù)電荷,負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反,故電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)樗较蛴摇?/p>

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年江蘇省泰州市姜堰區(qū)高三下學(xué)期期初聯(lián)考物理卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)為了測(cè)量某一未知電阻Rx的阻值,實(shí)驗(yàn)室提供以下器材:電壓表(0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)、電流表(0~0.6A,內(nèi)阻約0. 5Ω)、滑動(dòng)變阻器(0~15Ω,2A)、電源(E=3V,內(nèi)阻很小)、開關(guān)與導(dǎo)線,某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示.

(1)請(qǐng)按甲電路圖將圖乙中實(shí)物連線補(bǔ)齊

(2)圖乙中,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器P置于 端(選填“a”、“b”)

(3)閉合開關(guān),緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,得到多組電壓U與電流I的讀數(shù),請(qǐng)你根據(jù)坐標(biāo)系中描出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)畫出U-I圖線

(4)根據(jù)U-I圖像求得未知電阻的阻值Rx= Ω(保留兩位有效數(shù)字);實(shí)驗(yàn)測(cè)出Rx的測(cè)量值 真實(shí)值(填“>”、“<”或“=”)

(5)利用現(xiàn)有的器材,為了更準(zhǔn)確地測(cè)量該電阻的阻值,請(qǐng)你對(duì)電表的接法提出建議并說明理由 .

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年湖北棗陽(yáng)白水高中高三上期期末考試物理卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50 Hz。開始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。

(1)上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)小點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a= (保留兩位有效數(shù)字)。

(2)回答下列兩個(gè)問題:

①為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有 (填入所選物理量前的字母)

A.木板的長(zhǎng)度

B.木板的質(zhì)量m1

C.滑塊的質(zhì)量m2

D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3 E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

測(cè)量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是 。

(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= (用被測(cè)物理量的字母表示,重力加速度為g)。

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年河南省高三下學(xué)期第一次月考物理卷(解析版) 題型:選擇題

一質(zhì)量為的物體,在水平恒定拉力的作用下以一定的初速度在粗糙的水平面上做勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,拉力逐漸減小,且當(dāng)拉力減小到零時(shí),物體剛好停止運(yùn)動(dòng),圖中給出了拉力隨位移變化的關(guān)系圖象。已知重力加速度g =10m/s2,由此可知

A.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.35

B.減速過程中拉力對(duì)物體所做的功約為13J

C.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度約為6m/s

D.減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間約為1.7s

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年河南省高三下學(xué)期第一次月考物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,物體在水平力作用下,靜止在斜面上。若稍許減小水平推力F,而物體仍保持靜止,設(shè)斜面對(duì)物體的靜摩擦力為f,物體所受的支持力為FN,則

A.f和FN都一定減小

B.f和FN都不一定減小

C.f不一定減小,F(xiàn)N 一定減小

D.f一定減小,F(xiàn)N不一定減小

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年山東省文登市高二上學(xué)期期末考試物理卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

“探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示,a、b、c、d是四種不同規(guī)格的金屬絲,F(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲,其規(guī)格如下表所示。

編號(hào)

材 料

長(zhǎng)度

(m)

橫截

面積

(mm2)

A

鎳鉻合金

0.8

0.8

B

鎳鉻合金

0.5

0.5

C

鎳鉻合金

0.3

0.5

D

鎳鉻合金

0.3

1.0

E

康銅絲

0.3

0.5

F

康銅絲

0.8

0.8

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)某同學(xué)選擇了表中的編號(hào)C與其他三種規(guī)格進(jìn)行研究,電路圖中四種金屬絲中的其他三種規(guī)格應(yīng)選表格中的 (用編號(hào)表示另三個(gè),任意順序填寫)。

(2)在相互交流時(shí),有位學(xué)生提出用如圖2所示的電路,只要將圖2中P端分別和觸點(diǎn)1、2、3、4相接,讀出電流,利用電流跟電阻成反比的關(guān)系,也能探究出導(dǎo)體電阻與影響其因素的定量關(guān)系,你認(rèn)為上述方法是否正確___________(填“是”或“否”),如正確請(qǐng)說出理由;若不正確,請(qǐng)說出原因 。

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年山東省文登市高二上學(xué)期期末考試物理卷(解析版) 題型:選擇題

A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)線(方向未標(biāo)出)如圖所示。圖中C點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),MN為兩點(diǎn)電荷連線的中垂線,D為中垂線上的一點(diǎn),電場(chǎng)線的分布關(guān)于MN左右對(duì)稱。下列說法中正確的是

A.這兩個(gè)點(diǎn)電荷一定是等量同種電荷

B.這兩個(gè)點(diǎn)電荷一定是等量異種電荷

C.把某正點(diǎn)電荷q從C點(diǎn)移到D點(diǎn),電場(chǎng)力做正功

D.D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度可能比C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年黑龍江哈爾濱第六中學(xué)高三下期第一次模擬物理卷(解析版) 題型:選擇題

某質(zhì)點(diǎn)在0~3 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示。關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( )

A.質(zhì)點(diǎn)在第1 s內(nèi)的平均速度等于第2 s內(nèi)的平均速度

B.t=3 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的位移最大

C.質(zhì)點(diǎn)在第2 s內(nèi)的加速度與第3 s內(nèi)的加速度大小相等,方向相反

D.質(zhì)點(diǎn)在第2 s內(nèi)的位移與第3 s內(nèi)的位移大小相等,方向相反

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年內(nèi)蒙古赤峰寧城縣高一上期期末考試物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示的光滑斜面的傾角為30°,輕繩通過兩個(gè)滑輪與A相連,輕繩的另一端固定于天花板上,不計(jì)輕繩與滑輪的摩擦及滑輪的質(zhì)量.物塊A的質(zhì)量為m,連接A的輕繩與斜面平行,掛上物塊B后,當(dāng)滑輪兩邊輕繩的夾角為90°時(shí),A、B恰能保持靜止,則物塊B的質(zhì)量為

A. B. C.m D.2m

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