如圖所示A、B是電容器的兩個極板,極板間是一勻強電場,B板接電源的正極,一帶電小球質量為m,帶電量的大小為q,小球被一輕質細繩系著,細繩的一端固定在C點,靜止時細繩與豎直方向的夾角為θ,小球與B板間的距離為d,重力加速度為g,則
(1)小球的帶何種電荷
(2)AB板間電場強度的大小
(3)假設A、B板足夠長,將繩子剪斷后,小球到達B板過程中電場力對小球做的功.
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(1)對小球受力分析,受重力、拉力和電場力,如圖所示

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由于電場力水平向右,電場強度向左,由于電場力與電場強度反向,故小球帶負電荷;
(2)根據(jù)平衡條件,有:F=mgtanθ
根據(jù)電場強度定義公式,有:F=qE
故E=
mgtanθ
q

(3)小球與B板間的距離為d;
將繩子剪斷后,小球到達B板過程中電場力對小球做的功:W=Fd=mgtanθ?d=mgd?tanθ;
答:(1)小球的帶負電荷;
(2)AB板間電場強度的大小為
mgtanθ
q
;
(3)假設A、B板足夠長,將繩子剪斷后,小球到達B板過程中電場力對小球做的功為mgd?tanθ.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

傳感器是一種采集信息的重要器件.如圖所示為測定壓力的電容式傳感器,A為固定電極,B為可動電極,組成一個電容大小可變的電容器.可動電極兩端固定,當待測壓力施加在可動電極上時,可動電極發(fā)生形變,從而改變了電容器的電容.現(xiàn)將此電容式傳感器與零刻度在中央的靈敏電流計和電源串聯(lián)成閉合電路,已知電流從電流計正接線柱流人時指針向右偏轉.當待測壓力增大時( 。

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關于下列現(xiàn)象及解釋正確的是( 。

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科目:高中物理 來源:2012-2013年四川昭覺中學高二上學期期中考試物理試卷(帶解析) 題型:計算題

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,其內盛有導電液體.A板通過閉合的電鍵K與電動勢為E0的電池正極相連,B板與電池負極相連并接地.容器P內液體在底部小孔O處形成質量為m,帶電量為q的液滴后自由下落,穿過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).設整個裝置放在真空中.

(1)第一個液滴到達D板時的速度為多少?
(2)D板最終可達到多高的電勢?
(3)設液滴的電量是A板所帶電量的a倍(a=0.02),A板與B板構成的電容器的電容為C0=5×10-12F,E0=1000V,m=0.02g,h=d=5cm.試計算D板最終的電勢值.(g=10m/s2)
(4)如果電鍵K不是始終閉合,而只是在第一個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板最終可達到的電勢值為多少?說明理由.

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科目:高中物理 來源:2014屆四川昭覺中學高二上學期期中考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

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,其內盛有導電液體.A板通過閉合的電鍵K與電動勢為E0的電池正極相連,B板與電池負極相連并接地.容器P內液體在底部小孔O處形成質量為m,帶電量為q的液滴后自由下落,穿過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).設整個裝置放在真空中.

(1)第一個液滴到達D板時的速度為多少?

(2)D板最終可達到多高的電勢?

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

(4)如果電鍵K不是始終閉合,而只是在第一個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板最終可達到的電勢值為多少?說明理由.

 

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