如圖所示,水平放置的平行板電容器,兩板間距為d=8cm,板長(zhǎng)為L(zhǎng)=25cm,接在直流電源上,有一帶電液滴以υ0=0.5m/s的初速度從板間的正中央水平射入,恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)迅速將下板向上提起cm,液滴剛好從金屬板末端飛出,求:

(1)將下板向上提起后,液滴的加速度大;
(2)液滴從射入電場(chǎng)開始計(jì)時(shí),勻速運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用時(shí)間為多少? (g取10m/s2
(本題10分,每小題5分)

(1)(2)0.3s

解析試題分析:(1)帶電液滴在板間受重力和豎直向上的電場(chǎng)力,因?yàn)橐旱蝿蛩龠\(yùn)動(dòng),所以有:

當(dāng)下板向上提后,d減小,E增大,電場(chǎng)力增大,故液滴向上偏轉(zhuǎn),在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng).
此時(shí)液滴所受電場(chǎng)力

(2)因?yàn)橐旱蝿偤脧慕饘倌┒孙w出,所以液滴在豎直方向上的位移是
設(shè)液滴從P點(diǎn)開始在勻強(qiáng)電場(chǎng)中飛行的時(shí)間為
,
而液滴從剛進(jìn)入電場(chǎng)到出電場(chǎng)的時(shí)間
所以液滴從射入開始勻速運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)間為
考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖甲所示,熱電子由陰極飛出時(shí)的初速度忽略不計(jì),電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0,偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)板間距離L=8cm,極板長(zhǎng)為2L,下極板接地,偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板右端到熒光屏的距離也是2L,在兩極板間接有一交變電壓,電壓變化周期T=4s,上極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示,大量電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中央持續(xù)射入,穿過平行板的時(shí)間都極短,可以認(rèn)為電子穿過平行板的過程中電壓是不變的。

⑴求電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0(用電子比荷、加速電壓U0表示);
⑵在電勢(shì)變化的每個(gè)周期內(nèi)熒光屏?xí)霈F(xiàn)“黑屏”現(xiàn)象,即無電子擊中屏幕,求每個(gè)周期內(nèi)的“黑屏”時(shí)間有多長(zhǎng);
⑶求熒光屏上有電子打到的區(qū)間的長(zhǎng)度。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖,兩平行金屬板A、B間為一勻強(qiáng)電場(chǎng),A、B相距6cm,C、D為電場(chǎng)中的兩點(diǎn),且CD=4cm,CD連線和場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角.已知電子從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做3.2×10-17J的功,求:

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大;
(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差;
(3)若A板接地,D點(diǎn)電勢(shì)為多少?(電子帶電量e=

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖,平行板間電壓為U,板間距離為d,板長(zhǎng)為L(zhǎng)1,一帶電粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,以初速度v0垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向射入電場(chǎng)中,離開電場(chǎng)后沿直線打在熒光屏上,熒光屏到平行板右端的距離為L(zhǎng)2,不計(jì)粒子重力。求:

(1)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1;
(2)板間場(chǎng)強(qiáng)E和粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度a;
(3)粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)分位移y;
(4)粒子離開電場(chǎng)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間t2打到熒光屏上?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

電子所帶電荷量最早是由美國(guó)科學(xué)家密立根所做的油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。密立根油滴實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示:兩塊水平放置的平行金屬板與電源相連接,上板帶正電,下板帶負(fù)電,油滴從噴霧器噴出后,由于與噴嘴摩擦而帶負(fù)電,油滴散布在油滴室中,在重力作用下,少數(shù)油滴通過上面金屬板的小孔進(jìn)入(可認(rèn)為初速度為0)平行金屬板間,落到兩板之間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。在強(qiáng)光照射下,觀察者通過顯微鏡觀察油滴的運(yùn)動(dòng)。
從噴霧噴出的小油滴可以視為球形,小油滴在空氣中下落時(shí)受到的空氣阻力f大小跟它下落的速度v的大小的關(guān)系是:f=6πηrv,式中r為油滴半徑,η為粘滯系數(shù)。設(shè)重力加速度為g,不考慮油滴的蒸發(fā)。

(1)實(shí)驗(yàn)中先將開關(guān)斷開,測(cè)出小油滴下落一段時(shí)間后達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v1,已知油的密度為ρ,空氣的密度為ρ′,粘滯系數(shù)為η,試由以上數(shù)據(jù)計(jì)算小油滴的半徑r;
(2)待小球向下運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到v1后,將開關(guān)閉合,小油滴受電場(chǎng)力作用,最終達(dá)到向上勻速運(yùn)動(dòng),測(cè)得勻速運(yùn)動(dòng)的速度v2,已知兩金屬板間的距離為d,電壓為U。試由以上數(shù)據(jù)計(jì)算小油滴所帶的電荷量q;
(3)大致(不要求精確的標(biāo)度)畫出油滴從進(jìn)入平行金屬板到向上勻速運(yùn)動(dòng)這段過程中的v—t圖像(設(shè)豎直向下為正方向)。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,相距為2d的A和B兩點(diǎn)上固定著等量異種的兩個(gè)點(diǎn)電荷,電荷量分別為+Q和-Q.在AB連線的中垂線上取一點(diǎn)P,垂足為O,∠PAO=α,求:

(1)-Q在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向;
(2)P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向;
(3)α為何值時(shí),P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大,其最大值是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,在xOy平面內(nèi),x軸的上方分布有沿x軸負(fù)方向的場(chǎng)強(qiáng)E=1.2×103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng),x軸的下方分布有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在x軸上有一個(gè)足夠大的垂直于y軸的平板MN,平板上開有一個(gè)小孔P,P點(diǎn)距O點(diǎn)的距離Sx=3cm,P處連接有一段長(zhǎng)度d=lcm內(nèi)徑不計(jì)的準(zhǔn)直管,管內(nèi)由于靜電屏蔽沒有電場(chǎng)。y軸負(fù)方向上距O點(diǎn)cm的粒子源S可以向平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射a粒子,假設(shè)發(fā)射的a粒子速度大小均為2×105m/s,打到平板和準(zhǔn)直管管壁上的a粒子均被吸收。已知a粒子帶正電,比荷為×l07C/kg重力不計(jì),求

(1)a粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和粒子從S到達(dá)P孔的時(shí)間;
(2)經(jīng)過準(zhǔn)直管進(jìn)入電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的a粒子,到達(dá)y軸的位置與O點(diǎn)的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,正方形ABCD處在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)線與正方形所在平面平行.已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)依次為φA=6.0V,φB=4.0V,φC=-2.0V. 

⑴D點(diǎn)的電勢(shì)φD=    V。
⑵在圖中畫出過A點(diǎn)的電場(chǎng)線(要把作圖過程畫在圖上)

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)的電源與三個(gè)燈泡和三個(gè)電阻相接.只合上開關(guān)S1,三個(gè)燈泡都能正常工作.如果再合上S2,則下列表述正確的是

A.外電路的總電阻減少
B.L1兩端的電壓增大
C.通過R1上的電流增大
D.通過R3上的電流增大

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同步練習(xí)冊(cè)答案