如圖所示，四個(gè)電阻阻值均為R，電池內(nèi)阻不計(jì)，S閉合時(shí)，水平平行的金屬板間質(zhì)量為m，帶電荷量為q的微粒，恰好靜止在兩板的中央d/2處(d為兩板間的距離)，S斷開(kāi)后，微粒向一極板運(yùn)動(dòng)，碰撞后速度大小不變只改變方向，電量由q變?yōu)閝′，隨后向另一極板運(yùn)動(dòng)，到達(dá)另一極板時(shí)速度恰好減為零。

(1)電路中電池電動(dòng)勢(shì)多大?
(2)微粒后來(lái)的帶電荷量q′多大?

（1）  （2）

解析試題分析：（1）據(jù)題意，當(dāng)電鍵s閉合時(shí)，電容器與電阻R并聯(lián)，
兩者電壓相等，由于微粒靜止在電容器中 則有：


所以電容器的電壓和電阻R的電壓為：
據(jù)圖中電路連接方式，電路中電動(dòng)勢(shì)有：
（2）電鍵斷開(kāi)后，電阻R上的電壓為：，
電壓變大電場(chǎng)力也增加，微粒向上運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程重力做負(fù)功，電場(chǎng)力做正功；
微粒與上極板碰撞后反向運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程重力做正功，電場(chǎng)力做負(fù)功，從微粒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)至下極板過(guò)程中應(yīng)用動(dòng)能定理有：
所以可以計(jì)算得電荷量為：
考點(diǎn)：本題考查物體平衡條件和動(dòng)能定理的應(yīng)用。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，在同一水平面的兩導(dǎo)軌相互平行，導(dǎo)軌間距為2m并處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T，一根金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置，當(dāng)金屬棒中的電流為5A時(shí)，金屬棒處于靜止。求：

（1）金屬棒所受的安培力的大�。�2）金屬棒受到的摩擦力的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，MN、PQ為足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，間距L=0.50m，導(dǎo)軌平面與水平面間夾角θ=370，N、Q間連接一個(gè)電阻R=5.0Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T。將一根質(zhì)量m=0.050kg的金屬棒放在導(dǎo)軌的ab位置，金屬棒及導(dǎo)軌的電阻不計(jì)�，F(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)，其速度大小開(kāi)始保持不變，位置cd與ab之間的距離s=2.0m。已知g=10m/s2，sin370=0.60，cos370=0.80。求：
 
(1)金屬棒沿導(dǎo)軌開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大�。�
(2)金屬棒達(dá)到cd處的速度大�。�
(3)金屬棒由位置ab運(yùn)動(dòng)到cd的過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，在傾角為θ＝30°的斜面上，固定一寬L＝0.25 m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器R.電源電動(dòng)勢(shì)E＝12 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，一質(zhì)量m＝20 g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì))．金屬導(dǎo)軌是光滑的，取g＝10 m/s2，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，求：
 
(1)通過(guò)金屬棒的電流；
(2)滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）兩根長(zhǎng)均為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端各懸掛質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，帶電量分別為+q和―q。若加上水平向左的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，使連接AB的長(zhǎng)也為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線繃緊，且兩球均處于平衡狀態(tài)，如圖所示，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E應(yīng)滿足什么關(guān)系？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩塊相同的金屬板M和N正對(duì)并水平放置，它們的正中央分別有小孔O和O′，兩板距離為2L，兩板間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)；AB是一根長(zhǎng)為3L的輕質(zhì)絕緣豎直細(xì)桿，桿上等間距地固定著四個(gè)（1、2、3、4）完全相同的帶電荷小球，每個(gè)小球帶電量為q、質(zhì)量為m、相鄰小球間的距離為L(zhǎng)，第1個(gè)小球置于O孔處．將AB桿由靜止釋放，觀察發(fā)現(xiàn)，從第2個(gè)小球剛進(jìn)入電場(chǎng)到第3個(gè)小球剛要離開(kāi)電場(chǎng)，AB桿一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中AB桿始終保持豎直，重力加速度為g．求：

（1）兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E；
（2）第4個(gè)小球剛離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)AB桿的速度；
（3）從第2個(gè)小球剛進(jìn)入電場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到第4個(gè)小球剛離開(kāi)電場(chǎng)所用的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，絕緣水平面上靜止著兩個(gè)質(zhì)量均為m、電量均為＋Q的物體A和B(A、B均可視為質(zhì)點(diǎn))，它們間的距離為r，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.求：

（1）A受到的摩擦力．
（2）如果將A的電量增至＋4Q，則兩物體將開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的加速度第一次為零時(shí)，A、B各運(yùn)動(dòng)了多遠(yuǎn)的距離？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）重為100N的物體在細(xì)線OA、OB共同作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線OA、OB與水平天花板的夾角分別為30°、60°，如圖所示，求：

（1）細(xì)線OA的拉力FOA、細(xì)線OB的拉力FOB
（2）若細(xì)線OA、OB所承受的最大拉力分別為200N、300N，為了使細(xì)線OA、OB不會(huì)被拉斷，則物體的重力不能超過(guò)多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在固定的氣缸A和B中分別用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞面積之比為SA：SB = 1：2。兩活塞以穿過(guò)B的底部的剛性細(xì)桿相連，可沿水平方向無(wú)摩擦滑動(dòng)。兩個(gè)氣缸都不漏氣。初始時(shí)，A、B中氣體的體積皆為V0，溫度皆為T(mén)0="300" K。A中氣體壓強(qiáng)pA=1.5p0，p0是氣缸外的大氣壓強(qiáng)�，F(xiàn)對(duì)A加熱，使其中氣體的壓強(qiáng)升到 pA = 2.0p0，同時(shí)保持B中氣體的溫度不變。求此時(shí)A中氣體溫度TA’。

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