帶有等量異種電荷的兩塊水平金屬板M、N正對放置,相距為d(d遠小于兩板的長和寬),一個帶正電的油滴A恰好能懸浮在兩板正中央,如圖所示。A的質(zhì)量為m,所帶電荷量為q。在A正上方距離M板d處,有另一質(zhì)量也為m的帶電油滴B由靜止釋放,可穿過M板上的小孔進入兩板間,若能與油滴A相碰,會結(jié)合成一個油滴,結(jié)合后的瞬間該油滴的速度為碰前油滴B速度的一半,方向豎直向下。整個裝置放在真空環(huán)境中,不計油滴B和A間的庫侖力以及金屬板的厚度,為使油滴B能與油滴A相碰且結(jié)合后不會與金屬板N接觸,重力加速度取g,求:
(1)金屬板M、N間的電壓U的大小;
(2)油滴B帶何種電荷?請簡要說明理由;
(3)油滴B所帶電荷量的范圍。

解:(1) 根據(jù)油滴平衡得到mg=Eq=,
解得:
(2)因為油滴B與A結(jié)合時重力增大,
所以電場力也必須增大才能使新油滴接下來做減速運動,而碰不到金屬板N,
由此可知:油滴B的電性與A相同,帶正電荷。
(3)設(shè)油滴B與A相碰前的瞬時速度為v,
根據(jù)動能定理有
將qU=mgd代入式中可得:
因為v必須大于0,所以Q < 3q。
當(dāng)油滴B與A結(jié)合后,根據(jù)動能定理有
將qU=mgd和代入式中可得:
因為h必須小于,所以。
練習(xí)冊系列答案
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(2008?海淀區(qū)模擬)如圖所示,帶有等量異種電荷的兩塊很大的平行金屬板M、N水平正對放置,兩板間有一帶電微粒以速度v0沿直線運動,當(dāng)微粒運動到P點時,迅速將M板上移一小段距離,則此后微粒的運動情況可能的是( 。

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(2011?盧灣區(qū)模擬)帶有等量異種電荷的兩塊水平金屬板M、N正對放置,相距為d(d遠小于兩板的長和寬),一個帶正電的油滴A恰好能懸浮在兩板正中央,如圖所示.A的質(zhì)量為m,所帶電荷量為q.在A正上方距離M板d處,有另一質(zhì)量也為m的帶電油滴B由靜止釋放,可穿過M板上的小孔進入兩板間,若能與油滴A相碰,會結(jié)合成一個油滴,結(jié)合后的瞬間該油滴的速度為碰前油滴B速度的一半,方向豎直向下.整個裝置放在真空環(huán)境中,不計油滴B和A間的庫侖力以及金屬板的厚度,為使油滴B能與油滴A相碰且結(jié)合后不會與金屬板N接觸,重力加速度取g,求:
(1)金屬板M、N間的電壓U的大;
(2)油滴B帶何種電荷?請簡要說明理由;
(3)油滴B所帶電荷量的范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,帶有等量異種電荷的兩平行金屬板A和B水平放置,板間勻強電場的場強大小為E,方向豎直向下,兩板正中央均開有小孔,板長為L,板間距離為L/3,整個裝置處于真空環(huán)境中,在A板小孔正上方、距小孔為L處的P點,由靜止釋放一個帶正電的小球(可視為質(zhì)點),小球進入AB兩板間時加速度變?yōu)樵瓉淼?倍,設(shè)小球通過上、下孔時的速度分別為v1、v2.現(xiàn)改變兩板的帶電性質(zhì),使兩板間場強方向與原來相反,但大小不變,同時在兩板之間加上垂直紙面想里的水平勻強磁場,再次在P點由靜止釋放該小球,小球從A板小孔進入兩板間后,不碰撞極板而能從兩板間飛出.求:(重力加速度為g)
(1)v1與v2之比
(2)磁感應(yīng)強度B的取值范圍.

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如圖所示,帶有等量異種電荷的兩塊等大平行金屬板M、N水平正對放置,兩板間有一帶電粒子以速度v0沿直線運動,當(dāng)微粒運動到P點時,將M板迅速上移一小段距離,則此后微粒的可能運動情況是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)帶有等量異種電荷的兩平行金屬板水平放置,a、b、c三個α粒子(重力忽略不計)先后從同一點O垂直電場方向進入電場,其運動軌跡如圖所示,其中b恰好沿下極板的邊緣飛出電場.下列說法正確的是( 。

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