6.如圖,水平放置的金屬薄板A、B間有勻強電場,電場強度大小E=2.0×106N/C.A板上有一小孔,D為小孔正上方h=3.2mm處的一點.一帶負電的油滴在重力G=3.2×10-12N作用下,由D點靜止開始做自由落體運動.當油滴進入電場后,恰好做勻速直線運動.求:(g取10m/s2
(1)油滴剛進入電場時的速度大。
(2)油滴所帶的電荷量.

分析 (1)對自由落體過程進行分析,根據(jù)機械能守恒定律可求得剛進入電場時的速度大。
(2)根據(jù)油滴的平衡條件可明確油滴所帶的電荷量.

解答 解:(1)油滴在自由落體運動的過程中,根據(jù)機械能守恒定律得:
mgh=$\frac{1}{2}$mv2
解得:v=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×0.32}$=0.8m/s
(2)在電場中,油滴做勻速直線運動,則由平衡條件可知,應(yīng)有:
qE=G
解得:q=$\frac{G}{E}$=$\frac{3.2×1{0}^{-12}}{2×1{0}^{6}}$=1.6×10-18C
答:(1)油滴剛進入電場時的速度大小為0.8m/s;
(2)油滴所帶的電荷量為1.6×10-18C

點評 本題考查帶電粒子在電場中的運動,要注意明確粒子的受力情況,明確功能關(guān)系的正確應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

16.麥克斯韋電磁場理論的建立是物理學(xué)史上一個里程碑式的貢獻,該理淪認為變化的磁場在空間產(chǎn)生電場,變化的電場在空間產(chǎn)生磁場(選填“電場”或“磁場”).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示的LC振蕩電路中電容器極板1上的電量隨時間變化的q-t曲線如圖所示,則( 。
A.t1、t3兩個時刻電路中電流最大,且方向相同
B.t1、t3兩個時刻電路中電流最大,且方向相反
C.t2、t4兩個時刻電路中電流最大,且方向相同
D.t2、t4兩個時刻電路中電流最大,且方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:作圖題

14.用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始落下,重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,已知重力加速度為g,即可驗證機械能守恒定律.

①下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將打點計時器接到電源的直流輸出端上;
C.用天平測量出重錘的質(zhì)量;
D.先釋放懸掛紙帶的夾子,然后接通電源開關(guān)打出一條紙帶;
E.測量打出的紙帶上某些點之間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能在誤差范圍內(nèi)是否等于增加的動能.
其中沒有必要或操作不恰當?shù)牟襟E是BCD(填寫選項對應(yīng)的字母)
②如圖2所示是實驗中得到一條紙帶,將起始點記為O,并在離O點較遠的任意點依次選取6個連續(xù)的點,分別記為A、B、C、D、E、F,量出與O點的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5、h6,使用交流電的周期為T,設(shè)重錘質(zhì)量為m,則在打E點時重錘的動能為$\frac{{m{{({h_6}-{h_4})}^2}}}{{8{T^2}}}$,在打O點和E點這段時間內(nèi)的重力勢能的減少量為mgh5
③在本實驗中發(fā)現(xiàn),重錘減少的重力勢能總是大于 (填“大于”或“小于”)重錘增加的動能,主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用,為了測定阻力大小,可算出②問中紙帶各點對應(yīng)的速度,分別記為v1至v6,并作vn2-hn圖象,如圖3所示,直線斜率為k,則可測出阻力大小為$m(g-\frac{k}{2})$.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,用絕緣細線拴一個帶負電的小球,讓它在豎直向下的勻強電場中繞O點做豎直平面內(nèi)的圓周運動,a、b兩點分別是圓周的最高點和最低點,則下列說法中正確的是( 。
A.小球有可能做勻速圓周運動,也有可能做變速圓周運動
B.小球在運動中機械能不守恒
C.小球經(jīng)過b點時,電勢能最小
D.小球經(jīng)過a點時,機械能最大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.一種比飛機還要快的旅行工具即將誕生,稱為“第五類交通方式”,它就是“Hyperloop(超級高鐵)”. 據(jù)英國《每日郵報》2016年7月6日報道,Hyperloop One公司計劃,將在歐洲建成世界首架規(guī)模完備的“超級高鐵”(Hyperloop),連接芬蘭首都赫爾辛基和瑞典首都斯德哥爾摩,速度可達每小時700英里(約合1126公里/時).如果乘坐Hyperloop從赫爾辛基到斯德哥爾摩,600公里的路程需要40分鐘,Hyperloop先勻加速,達到最大速度1200km/h后勻速運動,快進站時再勻減速運動,且加速與減速的加速度大小相等,則下列關(guān)于Hyperloop的說法正確的是(  )
A.加速與減速的時間不一定相等
B.加速時間為10分鐘
C.加速時加速度大小為2 m/s2
D.如果加速度大小為10 m/s2,題中所述運動最短需要32分鐘

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖甲所示,一條電場線與Ox軸重合,取O點電勢為零,Ox方向上各點的電勢φ隨x變化的情況如圖乙所示.若在O點由靜止釋放一電子,電子僅受電場力的作用,則( 。
A.電子一直沿Ox負方向運動B.電場力一直做正功
C.電子運動的加速度逐漸增大D.電子的電勢能逐漸減小

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

15.用圖(a)所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律.
①完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容:
(i)取下砂桶,把木板不帶滑輪的一端墊高,接通打點計時器電源,輕推(選填“靜止釋放”或“輕推”)小車,讓小車拖著紙帶運動.
(ii)如果打出的紙帶如圖(b)所示,則應(yīng)減小(選填“增大”或“減小”)木板的傾角,反復(fù)調(diào)節(jié),直到紙帶上打出的點跡間距相等(或間隔均勻),平衡摩擦力才完成.
②某同學(xué)實驗時得到如圖(c)所示的a-F圖象,則該同學(xué)驗證的是:在車質(zhì)量一定的條件下,它的加速度與其所受的合力成正比.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.某課外小組的三位同學(xué)想要測量以下三種電池的電動勢和內(nèi)電阻:
Ⅰ.R20(1號)干電池:電動勢約為1.5V
Ⅱ.R6(5號)干電池:電動勢約為1.5V
Ⅲ.某種鋰電池:電動勢約為20V
他們可選擇的部分器材有:
A.電壓表(量程3V時內(nèi)阻約3kΩ;量程15V時內(nèi)阻約15kΩ)
B.電阻箱(阻值范圍0~999Ω)
C.電阻箱(阻值范圍0~99999Ω)W
D.滑動變阻器(阻值0~50Ω,額定電流1.5A)
E.滑動變阻器(阻值0~2kΩ,額定電流0.5A)
F.電流表(量程為0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω)

為完成測量,三位同學(xué)進行了如下實驗:
①甲同學(xué)將一節(jié)1號干電池直接接在量程為3V的電壓表兩端(如圖甲所示),將此時電壓表的示數(shù)作為電池電動勢的測量值.以下對這種測量方法的誤差分析正確的是B
A.這種測量方法得到的電動勢的測量值比真實值大
B.這種測量方法造成誤差的原因是測量時電路中有微小電流
C.因為“斷路時路端電壓等于電源電動勢”,所以這種測量方法的系統(tǒng)誤差為零
②乙同學(xué)將一節(jié)5號干電池接入圖乙所示電路中,為完成該實驗,電壓表應(yīng)選擇的量程是0-3V;滑動變阻器應(yīng)選擇D(選填相應(yīng)器材前的字母).
③乙同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出U-I的圖象如圖丙所示(圖中只畫了坐標紙的大格),關(guān)于此圖象的下列說法中正確的是ABD
A.此圖線在橫軸上的截距表示電池被短路時的短路電流
B.為減小誤差,可以將原坐標紙上兩坐標軸交點處的縱坐標取為1.0V,使每小格代表的電壓值變小,從而放大縱軸的標度
C.縱軸的標度放大后,圖線在橫軸上的截距仍表示電池被短路時的短路電流
D.縱軸的標度放大后,電池的內(nèi)阻仍等于圖線斜率的絕對值
④丙同學(xué)為了測量鋰電池的電動勢,想給量程是15V的電壓表串聯(lián)一個定值電阻(用電阻箱代替),改裝成量程是25V的電壓表,實驗電路如圖丁所示,請將以下電壓表改裝過程的主要實驗步驟補充完整:
A.閉合開關(guān)前將滑動變阻器的滑片移至a端(選填“a”或“b”),并把電阻箱阻值調(diào)到零a b
B.閉合開關(guān)后調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表示數(shù)為10V
C.保持滑動變阻器的滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表示數(shù)為6V
D.不改變電阻箱的阻值,保持電阻箱與量程為15V的電壓表串聯(lián),撤去其它線路就得到量程為的25V電壓表
⑤丙同學(xué)的上述操作步驟中,電阻箱應(yīng)選C,滑動變阻器應(yīng)選D(選填相應(yīng)器材前的字母)

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同步練習(xí)冊答案