【題目】有七片完全相同的金屬片,面積為,放置在真空中,除4和5兩板間的間距為外,其他相鄰兩板間距均為,且1和5、3和7用導(dǎo)線相連,試求:
(1)4與6兩板構(gòu)成的電極的電容
(2)若在4和6間加上電壓,求各板的受力.
【答案】(1)(2),方向向上;,方向向下;,方向向上;,方向向上
【解析】
(1)由4與6兩板構(gòu)成的電極的電容結(jié)構(gòu)可等效為圖所示的電容網(wǎng)絡(luò),其中
圖1
,.
由圖可知,各電容器所帶的電量滿足,,.
各支路的電壓滿足如下關(guān)系:
,,.
由上述各式解得
,,,,,
則.
為求4、6端的電容,我們也可通過先求如圖左所示的電阻網(wǎng)絡(luò)的阻值,進(jìn)而求得電容.
將圖中的形接法部分轉(zhuǎn)化為△接法,得到圖2右所示電路,其阻值如圖所示,進(jìn)而易得到
.
直流電路的電阻、電壓、電流之間有.
由電容組成的電路的電容、電壓、電量之間有.
類比有.
且上述的電阻電路與電容電路匹配,所以,
,即有.
(2)由于各板的受力為系統(tǒng)中其他板上的電荷在該板處產(chǎn)生的電場對其板上電荷的作用力,故而通過高斯定理易求得各板處的場強(qiáng),進(jìn)而求得各板的受力為
,方向向下,在原系統(tǒng)中.
(求法:1板上側(cè)面不帶電,下側(cè)面帶電,正電,即,由電荷守恒知,板帶電總量為,為負(fù)電,將視為整體,由高斯定理易得到)
下面符號表示第塊板所帶的總電量.
.(該板顯然有)
,方向向下.
式中,
,
,
,
.
同理可得:
,方向向上;
,方向向下;
,方向向上;
,方向向上.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)的一半徑R=0.50m的光滑圓弧槽BCD,B點(diǎn)與圓心O等高,質(zhì)量m=0.10kg的小球從B點(diǎn)正上方H=0.75m高處的A點(diǎn)自由下落,由B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道,從D點(diǎn)飛出,不計空氣阻力,(取g=10 m/s2)求:
(1)小球經(jīng)過B點(diǎn)時動能;
(2)小球經(jīng)過最低點(diǎn)C時的速度大小vC;
(3)小球經(jīng)過最低點(diǎn)C時對軌道的壓力大小.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,為“驗(yàn)證碰撞中的動量守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置:
(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)敘述正確的是__________
A.入射球 A 每次必須從同一高度靜止下滑
B.軌道有摩擦,對實(shí)驗(yàn)有影響,必須選擇光滑軌道
C.入射球 A 的質(zhì)量一定大于被碰球 B 的質(zhì)量
D.入射球 A 的半徑一定大于被碰球 B 的半徑
(2)用半徑相同的兩小球 A、B 的碰撞驗(yàn)證動量守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖,斜槽與水平槽圓滑連接。實(shí)驗(yàn)時先不放 B 球,使 A 球從斜槽上某一固定點(diǎn) C 由靜止?jié)L下,落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡。再把 B 球置于水平槽前端邊緣處靜止,讓 A 球仍從 C 處 由靜止?jié)L下,A 球和 B 球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡。記錄紙上的 O 點(diǎn)是重垂線所指的位置,若測得各落點(diǎn)痕跡到 O 點(diǎn)的距離:OM=2.68 cm , OP = 8.62 cm , ON= 11.50 cm,并已知 A、B 兩球的質(zhì)量比為 2 : 1,則未放 B 球時 A 球落地點(diǎn)是記錄紙上的__________點(diǎn);驗(yàn)證碰撞前后動量守恒的表達(dá)式為__________(距離用字母表示),系統(tǒng)碰撞前總動量 P ,撞后總動量 P'的百分誤差=______% (結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球從距離地面高度為H的A點(diǎn)由靜止釋放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用,到達(dá)距地面深度為h的B點(diǎn)時速度減為零不計空氣阻力,重力加速度為g。則關(guān)于小球下落過程中,說法正確的是
A. 整個下落過程中,小球的機(jī)械能減少了mgH
B. 整個下落過程中,小球克服阻力做的功為mg(H+h)
C. 在陷入泥潭過程中,小球所受阻力的沖量大于m
D. 在陷入泥潭過程中,小球動量的改變量的大小等于m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示的電路中,當(dāng)理想變壓器 a、b 端加上如圖乙所示的交變電壓,閉合開關(guān) S,三只相同燈泡均正常發(fā)光下列說法中正確的是( )
A. 小燈泡的額定電壓為 9V
B. 變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為 2:1
C. 圖乙所示的交變電壓瞬時值表達(dá)式為 u=36sin100πt(V)
D. 斷開開關(guān) S,L1 會變亮,L2 會變暗
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【題目】如圖所示,螺線管匝數(shù)n=1500匝,橫截面積S=20 cm2,螺線管導(dǎo)線電阻r=1 Ω,電阻R=4 Ω,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的Bt圖像如圖所示(以向右為正方向),下列說法正確的是( )
A. 通過電阻R的電流方向是從A到C
B. 感應(yīng)電流的大小保持不變?yōu)?/span>2.4 A
C. 電阻R的電壓為6 V
D. C點(diǎn)的電勢為4.8 V
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【題目】如圖所示,光滑曲面軌道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小車上表面相平,質(zhì)量為m的小滑塊從光滑軌道上某處由靜止開始滑下并滑上小車,使得小車在光滑水平面上滑動.已知小滑塊從高為H的位置由靜止開始滑下,最終停到小車上.若小車的質(zhì)量為M.g表示重力加速度,求:
(1)滑塊滑上小車后,小車達(dá)到的最大速度v
(2)若滑塊和車之間的動摩擦因數(shù)為μ,則車的長度至少為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一輕質(zhì)彈簧,上端懸掛于天花板,下端系一質(zhì)量為的平板,靜止在點(diǎn),一質(zhì)量為的均勻環(huán)套在彈簧外,與平板的距離為,如圖所示,讓環(huán)自由下落,撞擊平板.已知碰后環(huán)與板以相同的速度向下運(yùn)動,使彈簧伸長,則下列說法正確的是( )
A. 若碰撞時間極短,則碰撞過程中環(huán)與板的總機(jī)械能守恒
B. 若碰撞時間極短,則碰撞過程中環(huán)與板的總動量守恒
C. 環(huán)撞擊板后,板的新的平衡位置在點(diǎn)正下方
D. 碰撞后新平衡位置與下落高度無關(guān)
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【題目】一簡諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0時刻的波形如圖(a)所示,x=0.40m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動圖線如圖(b)所示,已知該波的波長大于0.40m,則下列說法正確的是
A. 質(zhì)點(diǎn)P在t=0時刻沿y軸負(fù)方向運(yùn)動
B. 該列波的波長一定為1.2m
C. 該波傳播的速度一定為0.4m/s
D. 從t=0.6s到t=1.5s,質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為4cm
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