如圖所示,A、B、C為三塊水平放置的金屬板,板的厚度不計(jì),間距均為d.A、B板中央有小孔,電路中三個(gè)電阻的阻值均為R,電源內(nèi)阻也為R.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶正電q的液滴在距A板小孔正上方為d的P處由靜止開始下落,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)它達(dá)到C板時(shí)速度恰為零.求:
(1)電源電動(dòng)勢(shì)E的大�。�
(2)液滴通過(guò)B板中央小孔時(shí)的速度.
分析:先分析AB、BC極板間的電壓,電容器與用電器并聯(lián)時(shí),其極板的電壓等于并聯(lián)電路的電壓;以P點(diǎn)到C極板和P點(diǎn)到B極板為研究過(guò)程,兩次利用動(dòng)能定理,分別求解電源電動(dòng)勢(shì)E的大小和液滴通過(guò)B板中央小孔時(shí)的速度.
解答:解:由電路圖知,AB極板與電阻R并聯(lián),BC極板與電阻2R并聯(lián),設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E,
由閉合電路歐姆定律,電路總電流為:I=
E
4R

(1)AC兩板間電壓為:UAC=I×2R=
E
2
…①
液滴從P→C的過(guò)程,重力做正功,電場(chǎng)力做負(fù)功,由動(dòng)能定理得:
mg3d-qUAC=0…②
聯(lián)立①②解之得:電源電動(dòng)勢(shì)為:E=
6mgd
q

(2)設(shè)帶電粒子運(yùn)動(dòng)到B板的速度為VB
AB兩板間電壓為:UAB=IR=
E
4
…③
液滴從P→B的過(guò)程,A極板的電勢(shì)大于B極板的電勢(shì),所以電場(chǎng)力做正功,
由動(dòng)能定理得:mg2d+qUAB=
1
2
mv
2
B
…④
聯(lián)立③④解之得:VB=
7gd

答:電源電動(dòng)勢(shì)E的大小為
6mgd
q
,液滴通過(guò)B板中央小孔時(shí)的速度為
7gd
點(diǎn)評(píng):本題以電容器與電路為背景,分析帶電液滴的受力和運(yùn)動(dòng)情況;需明確電容器與用電器并聯(lián)時(shí),其極板的電壓等于并聯(lián)電路的電壓;明確電場(chǎng)力做正功還是負(fù)功,兩次利用動(dòng)能定理求解,并體會(huì)動(dòng)能定理求解的優(yōu)點(diǎn).
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電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器都是一種儀器,當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí),這兩種儀器打點(diǎn)的時(shí)間間隔都為
0.02
0.02
s.某次實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),某同學(xué)得到了幾條較為理想的紙帶,他已在每條紙帶上按每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),即所取兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.ls,依打點(diǎn)的先后次序編為0、l、2、3、4、5.由于不小心,幾條紙帶都被撕斷了,請(qǐng)根據(jù)如圖所示的A、B、C、D四段紙帶回答:

(1)在B、C、D三段紙帶中,有一段是從紙帶A上撕下的,你認(rèn)為從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是
C
C

(2)打A紙帶時(shí),物體的加速度大小是
0.6
0.6
m/s2
(3)打A紙帶上的點(diǎn)l時(shí),物體的瞬時(shí)速度是
0.33
0.33
m/s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,a、b、c為電場(chǎng)中同一電場(chǎng)線上的三點(diǎn),且b為ac的中點(diǎn),a、c電勢(shì)分別為φa=8V,φc=6V.下列敘述正確的是( �。�

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,A、B、C、D是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的4個(gè)等勢(shì)面,一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)α粒子(電荷量是質(zhì)子的2倍,質(zhì)量是質(zhì)子的4倍)同時(shí)在A等勢(shì)面從靜止出發(fā),向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)?shù)竭_(dá)D等勢(shì)面時(shí),下列說(shuō)法正確的是( �。�

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,a、b和c都是厚度均勻的平玻璃板,a和b、b和c之間的夾角都為α,一細(xì)光束由紅光和藍(lán)光組成,以入射角θ從O點(diǎn)射入a板,且射出c板后的兩束單色光通過(guò)空氣射在地面上P、Q兩點(diǎn),由此可知( �。�

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,a、b、c是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn).已知a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa=8V、φb=-4V、φc=2V,ab=10
3
cm,ac=5
3
cm,ab和ac的夾角為60°.試確定場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向.

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