如圖所示的電路中,電源電動勢E=6V,內(nèi)阻r=1Ω,電阻R1=3Ω,R2=6Ω,電容器的電容C=3.6μF,二極管D具有單向導電性,開始時,開關S1閉合,S2斷開。
(1)合上S2,待電路穩(wěn)定以后,求電容器C上電量變化了多少?
(2)合上S2,待電路穩(wěn)定以后再斷開S1,求斷開S1后流過R1的電量是多少?
(1)-1.8×10-6C;(2)9.6×10-6C。
解析試題分析:(1)設開關S1閉合,S2斷開時,電容兩端的電壓為U1,干路電流為I1,
根據(jù)閉合電路歐姆定律有 , = (2分)
合上開關S2后,電容電壓為U2,干路電流為I2.根據(jù)閉合電路歐姆定律有
, = (2分)
所以電容器上電量變化了△Q=(U2-U1)C=-1.8×10-6C(2分)
(2)合上S2后,電容上電量為Q,Q=CU2=1.44×10-5C(1分)
斷開S1后,R1和R2組成并聯(lián)電路,二者的電流與阻值成反比,而電壓又相等,
故流過的電量與阻值成反比。
故流過的電量Q1==9.6×10-6C(3分)
考點:全電路歐姆定律,電容器的電容及其計算。
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
能的轉化與守恒是自然界普遍存在的規(guī)律,如:電源給電容器的充電過程可以等效為將電荷逐個從原本電中性的兩極板中的一個極板移到另一個極板的過程. 在移動過程中克服電場力做功,電源的電能轉化為電容器的電場能.實驗表明:電容器兩極間的電壓與電容器所帶電量如圖所示.
(1)對于直線運動,教科書中講解了由v-t圖像求位移的方法.請你借鑒此方法,根據(jù)圖示的Q-U圖像,若電容器電容為C,兩極板間電壓為U,求電容器所儲存的電場能.
(2)如圖所示,平行金屬框架豎直放置在絕緣地面上.框架上端接有一電容為C的電容器.框架上一質量為m、長為L的金屬棒平行于地面放置,離地面的高度為h.磁感應強度為B的勻強磁場與框架平面相垂直.現(xiàn)將金屬棒由靜止開始釋放,金屬棒下滑過程中與框架接觸良好且無摩擦.開始時電容器不帶電,不計各處電阻.
求a. 金屬棒落地時的速度大小
b. 金屬棒從靜止釋放到落到地面的時間
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖.在xOy平面的第一象限,存在以x軸、y軸及雙曲線的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)為邊界的勻強電場區(qū)域Ⅰ;在第二象限存在以x=-L、x=-2L、y=0、y=L的勻強電場區(qū)域Ⅱ.兩個電場大小均為E,不計電子所受重力,電子的電荷量為e,則:
(1)求從電場區(qū)域Ⅰ的邊界B點(B點的縱坐標為L)處由靜止釋放電子,到達區(qū)域Ⅱ的M點時的速度;
(2) 求(1)中的電子離開MNPQ時的坐標;
(3)證明在電場區(qū)域Ⅰ的AB曲線上任何一點處,由靜止釋放電子恰能從MNPQ區(qū)域左下角P點離開;
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)兩根光滑的長直金屬導軌MN、M′N′平行置于同一水平面內(nèi),導軌間距為l,電阻不計,M、M′處接有如圖所示的電路,電路中各電阻的阻值均為R,電容器的電容為C.長度也為l、阻值同為R的金屬棒ab垂直于導軌放置,導軌處于磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中.a(chǎn)b在外力作用下向右勻速運動且與導軌保持良好接觸,在ab運動距離為x的過程中,整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求:
(1)ab運動速度v的大小;
(2)電容器所帶的電荷量q.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖所示,一帶電粒子以速度v0沿上板邊緣垂直于電場線射入勻強電場,它剛好貼著下板右邊緣飛出.已知勻強電場兩極板長為L,間距為d,粒子的重力忽略不計。求:
(1)如果帶電粒子的速度變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/33/f/1echu2.png" style="vertical-align:middle;" />v0,則離開電場時,沿場強方向偏轉的距離為多少?
(2)如果帶電粒子的速度變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/33/f/1echu2.png" style="vertical-align:middle;" />v0,板長L不變,當它的豎直位移仍為d時,它的水平總位移為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,甲圖是用來使帶正電的離子加速和偏轉的裝置.乙圖為該裝置中加速與偏轉電場的等效模擬.以y軸為界,左側為沿x軸正向的勻強電場,場強為E;右側為沿y軸負方向的勻強電場。已知OA⊥AB,OA=AB,且OB間的電勢差為U0。若在x軸的C點無初速地釋放一個電荷量為q、質量為m的正離子(不計重力),結果正離子剛好通過B點.求:
(1)CO間的距離d;
(2)粒子通過B點的速度大。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
一個初速度為零的電子通過電壓為U的電場加速后,從C點沿水平方向飛入電場強度為E的勻強電場中,到達該電場中另一點D時,電子的速度方向與電場強度方向的夾角正好是120°,如圖所示。試求C、D兩點沿電場強度方向的距離y。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
一束電子流在經(jīng)U =5000V的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進入平行板間的勻強電場,如圖所示.若兩板間距d ="1.0" cm,板長l ="5.0" cm,那么,要使電子能 從平行板間飛出,兩個極板上最多能加多大電壓?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分) 如圖以y軸為邊界,右邊是一個水平向左的E1=1×104N/C勻強電場,左邊是一個與水平方向成45°斜向上的E2=×104N/C勻強電場,現(xiàn)有一個質量為m=1.0g,帶電量q=1.0×10-6C小顆粒從坐標為(0.1,0.1)處靜止釋放。忽略阻力,g=10m/s2。 求
(1)第一次經(jīng)過y軸時的坐標及時間
(2)第二次經(jīng)過y軸時的坐標
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