【題目】如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來兩極板不帶電，上極板接地，它的極板長L=0.1m，兩板間距離d=0.4cm，有一束相同的帶電微粒以相同的初速度先后從兩極板中央平行極板射入，由于重力作用微粒能落到下極板上，微粒所帶電荷立即轉(zhuǎn)移到下極板且均勻分布在下極板上。設(shè)前一微粒落到下極板上時(shí)后一微粒才能開始射入兩極板間。已知微粒質(zhì)量為m=2×10－6kg、電荷量q=1×10－8C，電容器電容為C=1μF，取g=10m/s2。

（1）為使第一個(gè)微粒恰能落在下極板的中點(diǎn)到緊靠邊緣的B點(diǎn)之內(nèi)，求微粒入射初速度v0的取值范圍；

（2）若帶電微粒以第（1）問中初速度v0最小值入射，則最多能有多少個(gè)帶電微粒落到下極板上？

【答案】（1）2.5m/s≤v0≤5m/s（2）600個(gè)

【解析】試題分析：（1）第一個(gè)微粒做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)高度和水平位移從到L，求出初速度的取值范圍．（2）當(dāng)粒子剛好從邊緣飛出時(shí)，落到下極板上的帶電微粒最多，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出極板的電量Q，即可求出最多能落到下極板粒子的個(gè)數(shù)．

（1）設(shè)粒子打在下極板中點(diǎn)、邊緣的初速度分別為，則偏轉(zhuǎn)位移為

得

水平方向：

聯(lián)立解得：

故粒子的初速度滿足2.5m/s≤v0≤5m/s．

（2）設(shè)粒子剛好從邊緣飛出時(shí)極板帶電為Q，場強(qiáng)為E，板間電壓為U，由牛頓第二定律得：
偏轉(zhuǎn)位移： ，水平位移： ，又

聯(lián)立解得：

則，解得

最多能落到下極板粒子的個(gè)數(shù)為： 個(gè)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用圖甲電路測量自來水的電阻率，其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管，細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來水的水量，玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞（活塞電阻可忽略），右側(cè)活塞固定，左側(cè)活塞可自由移動(dòng)．實(shí)驗(yàn)器材還有：電源（電動(dòng)勢約為3 V，內(nèi)阻不可忽略），兩個(gè)完全相同的電流表A1 、A2（量程為3mA，內(nèi)阻不計(jì)），電阻箱R（最大阻值9999 Ω），定值電阻R0（可供選擇的阻值有100Ω、1 kΩ、10 kΩ），開關(guān)S，導(dǎo)線若干，刻度尺．

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A.測得圓柱形玻璃管內(nèi)徑d=20mm；

B.向玻璃管內(nèi)注滿自來水，并用刻度尺測量水柱長度L；

C.連接好電路，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱阻值，讀出電流表A1 、A2示數(shù)分別記為I1、I2，記錄電阻箱的阻值R；

D.改變玻璃管內(nèi)水柱長度，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟B、C，記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R；

E.斷開S，整理好器材．

（1）為了較好的完成該實(shí)驗(yàn)，定值電阻R0應(yīng)選________________；

（2）玻璃管內(nèi)水柱的電阻Rx的表達(dá)式Rx=__________（用R0、 R、I1、I2表示）；

（3）若在上述步驟C中每次調(diào)整電阻箱阻值，使電流表A1 、A2示數(shù)均相等，利用記錄的多組水柱長度L和對(duì)應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù)，繪制出如圖乙所示的R﹣L關(guān)系圖象，則自來水的電阻率ρ=______Ω·m（保留兩位有效數(shù)字）．在用本實(shí)驗(yàn)方法測電阻率實(shí)驗(yàn)中，若電流表內(nèi)阻不能忽略，則自來水電阻率測量值與上述測量值相比將__________（選填：“偏大”、“不變”或“偏小”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為測量某一玩具電動(dòng)機(jī)M中導(dǎo)線圈的電阻率，某實(shí)驗(yàn)小組的部分實(shí)驗(yàn)方案如下：

（1）用螺旋測微器測得導(dǎo)線圈同種規(guī)格導(dǎo)線直徑d，如圖1甲所示，則d＝________mm；

（2）用多用電表測量電動(dòng)機(jī)中導(dǎo)線圈的電阻Rx，選擇“×1 Ω”歐姆擋，并按正確步驟操作后，指針的位置如圖1乙所示(此過程電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng))，則Rx＝________Ω。

（3）為提高精度，他又用以下儀器再次測量導(dǎo)線圈的電阻Rx：

電流表A1(0～3 A、內(nèi)阻約5 Ω)；

電流表A2(0～30 mA、內(nèi)阻約10 Ω)；

滑動(dòng)變阻器R1(1 kΩ)；滑動(dòng)變阻器R2(50 Ω)；

定值電阻R0＝60 Ω；

電源(4 V、內(nèi)阻約1 Ω)及開關(guān)等，導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)小組為使測量過程中電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)而采用了如圖2所示的電路圖，應(yīng)選擇的電流表是________，滑動(dòng)變阻器是________；(填寫器材的英文符號(hào))

②按照實(shí)驗(yàn)要求，多用電表已選擇“直流電壓2.5 V”擋作為電壓表使用，請(qǐng)依據(jù)圖2將圖3甲實(shí)驗(yàn)電路中的儀器連接欠缺的兩處補(bǔ)完整________；

③圖3乙是該實(shí)驗(yàn)小組測得的數(shù)值描繪出的圖象，其斜率值表示的是________(填選項(xiàng))。

A. 導(dǎo)線圈的電阻

B. 導(dǎo)線圈的電阻與R0阻值之和

C. R0阻值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于電容器和電容，以下說法正確的是（ ）

A．電容器充電后，兩極板總帶等量異種電荷

B．電容器的帶電量是兩極板帶電量之和

C．電容器電容的大小與其帶電量及兩極板間電勢差有關(guān)

D．電容器兩極板間電勢差每增加1V，電容器的電容即增加1F

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長L＝2 m．若將電荷量均為q＝＋2.0×10－6 C的兩點(diǎn)電荷分別固定在A、B點(diǎn)，已知靜電力常量k＝9×109 N·m2/C2，求：

（1）兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大��；

（2）C點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地。如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為0.75d，重力加速度為g。忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力。

（1）求繩斷時(shí)球的速度大小v1和球落地時(shí)的速度大小v2。

（2）輕繩能承受的最大拉力多大？

（3）改變繩長，使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長應(yīng)是多少？最大水平距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)用螺旋測微器得片狀金屬工件的厚度為_______mm，用多用電表電阻擋“×10”測量某電阻時(shí)讀數(shù)為_________Ω.

(2)有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V，2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)小燈泡的伏安特性曲線，現(xiàn)有下列器材供選用：

A.電壓表V1(0~6V，內(nèi)阻約10kΩ)

B.電壓表V1(0~15V，內(nèi)阻約20kΩ)

C.電流表A1(0~0.3A，內(nèi)阻約1Ω)

D.電流表A2(0~0.6A，內(nèi)阻約0.4Ω)

E.滑動(dòng)變阻器R1(0~10Ω)

F.滑動(dòng)變阻器R2(0~100Ω)

G.學(xué)生電源(直流6V)、開關(guān)及導(dǎo)線

①為了調(diào)節(jié)方便，測量盡可能準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電壓表_________，電流表_________，滑動(dòng)變阻器_______。(填器材前的選項(xiàng)符號(hào))

②為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，要求從零開始奪取幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)用①中所選的儀器在答題卡的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖_________。

③P為右圖中圖線上的一點(diǎn)，PN為圖線上P點(diǎn)的切線，則由圖可知：隨著所加電壓的增加，小燈泡的電阻將________(填“增大”“減小”或“不變”)，對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻值約為__________Ω。(保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路．虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場，直徑CD始終與MN垂直．從D點(diǎn)到達(dá)邊界開始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場為止，下列結(jié)論正確的是（ ）

A. 感應(yīng)電流方向不變

B. CD段直導(dǎo)線始終不受安培力

C. 感應(yīng)電動(dòng)勢最大值Em＝Bav

D. 感應(yīng)電動(dòng)勢平均值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有三個(gè)光滑斜軌道1、2、3。它們的傾角依次是60°、45°、30°，這些軌道交于點(diǎn)O�，F(xiàn)有位于同一豎直線上的三個(gè)物體甲、乙、丙分別沿這三個(gè)軌道同時(shí)從靜止自由下滑，如圖所示，物體滑到O點(diǎn)的先后順序是（ ）

A. 甲最先，乙稍后，丙最后

B. 乙最先，然后甲和丙同時(shí)到達(dá)

C. 甲、乙、丙同時(shí)到達(dá)

D. 乙最先、甲稍后，丙最后

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