三塊相同的金屬平板A、B、C自上而下水平放置，間距分別為h和d，如下圖所示．A、B兩板中心開孔，在A板的開口上有一金屬容器P，與A板接觸良好，在其內(nèi)盛有導(dǎo)電液體．A板通過(guò)閉合的電鍵K與電動(dòng)勢(shì)為U0、內(nèi)阻不計(jì)的電池正極相連，B板與電池負(fù)極相連并接地，容器P內(nèi)的液體在底部小孔O處形成質(zhì)量為m、帶電量為＋q的液滴自由下落，穿過(guò)B板的開孔落在原不帶電的C板上，其電荷被C板吸附，液體隨即蒸發(fā)，接著容器底部又形成相同的液滴下落，如此繼續(xù)．設(shè)整個(gè)裝置放在真空中，求：

　　(1)第一個(gè)液滴到達(dá)C板時(shí)的速度是多少？

　　(2)如果每個(gè)液滴的電量q是A板所帶電量的0.02倍、m＝0.02×10－3kg，A板與B板構(gòu)成的電容為C0＝5×10－12F，U0＝1000V，h＝d＝5cm．試計(jì)算C板最終的電勢(shì)值．(g取10m/s2)

答案：
解析：

　　第一個(gè)液滴從O運(yùn)動(dòng)到C板過(guò)程中，重力和電場(chǎng)力做功，設(shè)到達(dá)C板時(shí)的速度vc，由動(dòng)能定理得：

　　　　　　    m＝mg(h＋d)＋qU0

　　得　　　　　　   vc＝

　　(2)液滴到達(dá)C板上，使C板電勢(shì)升高，液滴從B板運(yùn)動(dòng)到C板過(guò)程中，B、C板間電場(chǎng)力對(duì)液滴做負(fù)功；當(dāng)液滴到達(dá)C板時(shí)的速度為O時(shí)，C板的電勢(shì)達(dá)到最高．設(shè)這時(shí)C板電勢(shì)為U，由動(dòng)能定理得：O＝mg(h＋d)＋qU0－qU

　　解得：　　　　 U＝＋U0

　　由A、B板間電容C0、兩板間電勢(shì)差U0得A板所帶電量QA＝C0U0

　　液滴q＝0.02QA代入得：

　     U＝＋U0＝＋1000＝2.01×105V


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：

三塊相同的金屬平板A、B、D自上而下水平放置，間距分別為h和d，如圖所示．A、B兩板中心開孔，在A板的開孔上擱有一金屬容器P，與A板接觸良好，其內(nèi)盛有導(dǎo)電液體．A板通過(guò)閉合的電鍵K與電動(dòng)勢(shì)為U0的電池正極相連，B板與電池負(fù)極相連并接地．容器P內(nèi)液體在底部小孔O處形成質(zhì)量為m，帶電量為q的液滴后自由下落，穿過(guò)B板的開孔O′落到D板上，其電荷被D板吸附，液體隨即蒸發(fā)．接著容器底部又形成相同的液滴自由下落，如此繼續(xù)．設(shè)整個(gè)裝置放在真空中．
（1）第一個(gè)液滴到達(dá)D板時(shí)的速度為多少？
（2）D板最終可達(dá)到多高的電勢(shì)？
（3）設(shè)液滴的電量是A板所帶電量的a倍（a=0.02），A板與B板構(gòu)成的電容器的電容為C0=5×10-12F，U0=1000V，m=0.02g，h=d=5cm．試計(jì)算D板最終的電勢(shì)值．（g=10m/s2）
（4）如果電鍵K不是始終閉合，而只是在第一個(gè)液滴形成前閉合一下，隨即打開，其他條件與（3）相同．在這種情況下，D板最終可達(dá)到的電勢(shì)值為多少？說(shuō)明理由．（不需要計(jì)算．）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

三塊相同的金屬平板A、B、D自上而下水平放置，間距分別為h和d，如圖所示。A、B兩板中心開孔，在A板的開孔上擱有一金屬容器P，與A板接觸良好，其內(nèi)盛有導(dǎo)電液體。A板通過(guò)閉合的開關(guān)S與電動(dòng)勢(shì)為E0的電池的正極相連，B板與電池的負(fù)極相連并接地。容器P內(nèi)的液體在在底部小孔O處形成質(zhì)量為m、帶電量為q的液滴后自由下落，穿過(guò)B板的開孔落在D板上，其電荷被D板吸收，液體隨即蒸發(fā)，接著容器底部又形成相同的液滴自由下落，如此繼續(xù)，設(shè)整個(gè)裝置放在真空中。

（1）第一個(gè)液滴到達(dá)D板時(shí)的速度為多少？

（2）D板最終可達(dá)到多高的電勢(shì)？

（3）設(shè)液滴的電荷量是A板所帶電量的α倍（α＝0.02），A板與B板構(gòu)成的電容器的電容為C0＝5×10－12F，E0＝1000V，m＝0.02g，h=d=5cm。試計(jì)算D板最終的電勢(shì)值。（g=10m/s2）

（4）如果開關(guān)S不是始終閉合，而只是在第一個(gè)液滴形成前閉合一下，隨即打開，其它條件與（3）相同。在這種情況下，設(shè)想第n滴液滴能落至D板，則當(dāng)?shù)?i>n滴液滴剛剛下落的時(shí)刻，D板的電勢(shì)多高？D板最終可達(dá)到多高的電勢(shì)？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2012-2013年四川昭覺(jué)中學(xué)高二上學(xué)期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

三塊相同的金屬平板A、B、D自上而下水平放置，間距分別為h和d，如圖所示.A、B兩板中心開孔，在A板的開孔上擱有一金屬容器P，與A板接觸良好，其內(nèi)盛有導(dǎo)電液體.A板通過(guò)閉合的電鍵K與電動(dòng)勢(shì)為E0的電池正極相連，B板與電池負(fù)極相連并接地.容器P內(nèi)液體在底部小孔O處形成質(zhì)量為m，帶電量為q的液滴后自由下落，穿過(guò)B板的開孔O′落到D板上，其電荷被D板吸附，液體隨即蒸發(fā).接著容器底部又形成相同的液滴自由下落，如此繼續(xù).設(shè)整個(gè)裝置放在真空中.

(1)第一個(gè)液滴到達(dá)D板時(shí)的速度為多少?
(2)D板最終可達(dá)到多高的電勢(shì)?
(3)設(shè)液滴的電量是A板所帶電量的a倍(a＝0.02)，A板與B板構(gòu)成的電容器的電容為C0＝5×10-12F，E0＝1000V，m＝0.02g，h＝d＝5cm.試計(jì)算D板最終的電勢(shì)值.(g＝10m/s2)
(4)如果電鍵K不是始終閉合，而只是在第一個(gè)液滴形成前閉合一下，隨即打開，其他條件與(3)相同.在這種情況下，D板最終可達(dá)到的電勢(shì)值為多少?說(shuō)明理由.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2014屆四川昭覺(jué)中學(xué)高二上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

三塊相同的金屬平板A、B、D自上而下水平放置，間距分別為h和d，如圖所示.A、B兩板中心開孔，在A板的開孔上擱有一金屬容器P，與A板接觸良好，其內(nèi)盛有導(dǎo)電液體.A板通過(guò)閉合的電鍵K與電動(dòng)勢(shì)為E0的電池正極相連，B板與電池負(fù)極相連并接地.容器P內(nèi)液體在底部小孔O處形成質(zhì)量為m，帶電量為q的液滴后自由下落，穿過(guò)B板的開孔O′落到D板上，其電荷被D板吸附，液體隨即蒸發(fā).接著容器底部又形成相同的液滴自由下落，如此繼續(xù).設(shè)整個(gè)裝置放在真空中.

(1)第一個(gè)液滴到達(dá)D板時(shí)的速度為多少?

(2)D板最終可達(dá)到多高的電勢(shì)?

(3)設(shè)液滴的電量是A板所帶電量的a倍(a＝0.02)，A板與B板構(gòu)成的電容器的電容為C0＝5×10-12F，E0＝1000V，m＝0.02g，h＝d＝5cm.試計(jì)算D板最終的電勢(shì)值.(g＝10m/s2)

(4)如果電鍵K不是始終閉合，而只是在第一個(gè)液滴形成前閉合一下，隨即打開，其他條件與(3)相同.在這種情況下，D板最終可達(dá)到的電勢(shì)值為多少?說(shuō)明理由.

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2011-2012學(xué)年福建省龍巖一中高二（上）期中物理試卷（解析版） 題型：解答題

三塊相同的金屬平板A、B、D自上而下水平放置，間距分別為h和d，如圖所示．A、B兩板中心開孔，在A板的開孔上擱有一金屬容器P，與A板接觸良好，其內(nèi)盛有導(dǎo)電液體．A板通過(guò)閉合的電鍵K與電動(dòng)勢(shì)為U的電池正極相連，B板與電池負(fù)極相連并接地．容器P內(nèi)液體在底部小孔O處形成質(zhì)量為m，帶電量為q的液滴后自由下落，穿過(guò)B板的開孔O′落到D板上，其電荷被D板吸附，液體隨即蒸發(fā)．接著容器底部又形成相同的液滴自由下落，如此繼續(xù)．設(shè)整個(gè)裝置放在真空中．
（1）第一個(gè)液滴到達(dá)D板時(shí)的速度為多少？
（2）D板最終可達(dá)到多高的電勢(shì)？
（3）設(shè)液滴的電量是A板所帶電量的a倍（a=0.02），A板與B板構(gòu)成的電容器的電容為C=5×10-12F，U=1000V，m=0.02g，h=d=5cm．試計(jì)算D板最終的電勢(shì)值．（g=10m/s2）
（4）如果電鍵K不是始終閉合，而只是在第一個(gè)液滴形成前閉合一下，隨即打開，其他條件與（3）相同．在這種情況下，D板最終可達(dá)到的電勢(shì)值為多少？說(shuō)明理由．（不需要計(jì)算．）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案