20.如圖所示,平行板電容器水平放置,電源通過二極管給電容充電,上、下極板正中有一小孔,質(zhì)量為m,電荷量為-q的小球從小孔正上方高h處由靜止開始下落,穿過小孔到達下極板小孔處速度恰為零(空氣阻力忽略不計,極板間電場可視為勻強電場),則將上極板稍向上移動.則( 。
A.若將上級板稍向上移動,則小球到達下極板小孔處速度恰為零
B.若將上級板稍向下移動,則小球到達下極板小孔處速度恰為零
C.若將下級板稍向上移動,則小球到達下極板小孔處速度就已為零
D.若將下級板稍向下移動,則小球到達下極板小孔處速度恰為零

分析 若將上級板稍向上移動,分析電容器的電容、板間場強如何變化,根據(jù)粒子的受力情況分析小球到達下極板小孔處的速度.
若將上級板稍向下移動,根據(jù)動能定理求出小球恰好到達下極板時重力做功與電場力做功的關(guān)系,從而通過功能關(guān)系判斷下極板上移后能否到達下極板.同理分析上極板移動時,小球的運動情況.

解答 解:A、若將上級板稍向上移動,電容器的電容減小,而電壓不變,由Q=CU知,電容器的帶電量要減少,但由于二極管有單向?qū)щ,電容器不能放電,所以電容器的帶電量不變,根?jù)推論可知,電容器板間場強不變,則小球所受的電場力不變,重力也不變,則小球的運動情況不變,因此,小球到達下極板小孔前速度就為零了,故A錯誤.
B、若將上級板稍向下移動,電容器的電容增大,電壓不變,由Q=CU知,電容器的帶電量要增大,電容器充電.由于電容器板間電壓不變,則小球到達下極板處時重力和電場力做功不變,由動能定理可知,小球到達下極板小孔處速度仍為零,故B正確.
C、若將下級板稍向上移動,由上分析可知,電容器板間場強不變,小球的運動情況不變,小球到達下極板小孔處仍有向下的速度,故C錯誤.
D、若將下級板稍向下移動,電容器板間電壓不變,則小球到達下極板小孔處時,電場力做功不變,而重力做功增大,由動能定理可知,小球到達下極板小孔處仍有向下的速度,故D錯誤.
故選:B

點評 本題的關(guān)鍵要抓住電容器板間的電壓不變,分析出電場強度的變化,結(jié)合動能定理和牛頓第二定律分析小球的運動情況.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖1所示,一小球以初速度vA=5m/s從A點沿著拱行軌道運動到B點,到達B處速度恰好為5m/s,當(dāng)以初速度vA=4m/s仍能從A運動到B點,此時達到B的速度為vB;如圖2所示,一小球沿著凹形軌道以初速度vC=5m/s從C運動到D,達到D時速度恰好為5m/s,當(dāng)以初速度vC=4m/s仍能從C運動到D,此時達到D點的速度為vD.下列說法正確的是( 。
(1)vB=4m/s(2)vB>4m/s(3)vB<4m/s(4)vD=4m/s(5)vD>4m/s(6)vD<4m/s.
A.(1)(4)B.(2)(6)C.(3)(5)D.(3)(6)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

1.如圖所示,斜面B的傾角為θ=37°,在斜面B上放著一重為100N的物體A處于靜止?fàn)顟B(tài),問:
(1)斜面B對物體A的支持力和摩擦力各為多大?
(2)如果物體A和斜面B間的動摩擦因數(shù)為0.2,那么讓物體A勻速上滑,需對物體A施加一個多大的沿斜面B向上的推力?(sin37°=0.6  cos37°=0.8)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,真空中相距d=5cm的兩塊平行金屬板A、B電源連接(圈中未畫出),其中B板接地(電勢為零),A板電勢變化的規(guī)律如圖所示,T=1.0S,將一質(zhì)量m=3.2×10-27kg、電量q=+1.6×10-19C的帶電粒子從緊臨A板處以初速度V0=1.0×104m/s釋放,不計重力,若圈中電壓大小隨時間變化的關(guān)系滿足正弦函數(shù),且最大值為$\sqrt{2}$v,問何時釋放的粒子一定能夠打在B板上?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

15.如圖甲所示,間距L=1.0m的平行長直導(dǎo)軌MN、PQ水平放置,兩導(dǎo)軌左端MP之間接有阻值為R=0.1Ω的定值電阻,導(dǎo)軌電阻忽略不計.導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放在距離導(dǎo)軌左端d=1.0m處,其質(zhì)量m=0.1kg,接入電路的電阻為r=0.1Ω,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,整個裝置處在范圍足夠大的豎直方向的勻強磁場中.選豎直向下為正方向,從t=0時刻開始,磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示,導(dǎo)體棒ab一直處于靜止?fàn)顟B(tài).不計感應(yīng)電流磁場的影響,當(dāng)t=3s時,突然使ab棒獲得向右的速度v0=10m/s,同時在棒上施加方向水平、大小可變化的外力F,保持ab棒具有方向向左、大小恒為a=5m/s2的加速度,取g=10m/s2.求:

(1)前3s內(nèi)電路中感應(yīng)電流的大小和方向.
(2)ab棒向右運動且位移x1=6.4m時的外力F1的大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

5.如圖所示,環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外大小可調(diào)的勻強磁場,質(zhì)量為m、電量為+q的粒子可在環(huán)中作勻速圓周運動,P、Q為兩塊中心開有小孔的極板,最初兩極板電勢為零,每當(dāng)粒子飛至P板時,P板電勢變?yōu)?U,Q板電勢仍保持為零,粒子在P、Q兩板間得到加速,每當(dāng)粒子離開Q板時,P板電勢立即變?yōu)榱,粒子在兩板間電場一次次加速下動能不斷增大,設(shè)t=0時刻,粒子靜止在P板的小孔處,在電場作用下加速,設(shè)粒子經(jīng)過P、Q極板的時間極短,為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運動,試設(shè)計B-t圖,并在圖中畫出環(huán)形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強度隨時間的變化的圖象,并說明依據(jù).(注意:在圖中標(biāo)出作圖的單位,畫出粒子轉(zhuǎn)4圈過程中磁感應(yīng)強度隨時間變化的情況即可)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

12.不計重力的帶正電粒子,質(zhì)量為m,電荷量為q,以與y軸成60°角的速度v0從y軸上的a點射入圖中第一象限所在區(qū)域.為了使該帶電粒子能從x軸上的b點以與x軸成60°角的速度射出,可在適當(dāng)?shù)牡胤郊右粋垂直于xOy平面、磁感強度為B的勻強磁場.
(1)若此磁場垂直于紙面向外,僅分布在一個圓形區(qū)域內(nèi),試求這個圓形磁場區(qū)域的最小半徑.
(2)若此磁場垂直于紙面向內(nèi),僅分布在一個正三角形區(qū)域內(nèi),試求這個三角形磁場區(qū)域的最小邊長.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示,電路中平行板電容器C不帶電.下列說法正確的有( 。
A.閉合S瞬間,電流計G中有a→b方向的電流
B.閉合S后,增大C兩極板間距離的過程中,電流計G中有a→b方向的電流
C.閉合S后再斷開,增大C兩極板間距離,極板間電場強度保持不變
D.閉合S后再斷開,在C兩極板間插入電介質(zhì),極板間電勢差變小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.下面關(guān)于加速度的描述中正確的是( 。
A.加速度描述了物體速度變化的多少
B.加速度描述物體的速度方向變化的角度
C.加速度方向與速度方向相同時,物體一定做加速運動
D.加速度逐漸減小時,物體一定在做減速運動

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案