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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,四个电阻阻值均为R,电池内阻不计,S闭合时,水平平行的金属板间质量为m,带电荷量为q的微粒,恰好静止在两板的中央d/2处(d为两板间的距离),S断开后,微粒向一极板运动,碰撞后速度大小不变只改变方向,电量由q变为q′,随后向另一极板运动,到达另一极板时速度恰好减为零。

(1)电路中电池电动势多大?
(2)微粒后来的带电荷量q′多大?
答案
(1)  (2)
解析

试题分析:(1)据题意,当电键s闭合时,电容器与电阻R并联,
两者电压相等,由于微粒静止在电容器中 则有:


所以电容器的电压和电阻R的电压为:
据图中电路连接方式,电路中电动势有:
(2)电键断开后,电阻R上的电压为:
电压变大电场力也增加,微粒向上运动,此过程重力做负功,电场力做正功;
微粒与上极板碰撞后反向运动,此过程重力做正功,电场力做负功,从微粒开始运动到运动至下极板过程中应用动能定理有:
所以可以计算得电荷量为:
核心考点
试题【如图所示,四个电阻阻值均为R,电池内阻不计,S闭合时,水平平行的金属板间质量为m,带电荷量为q的微粒,恰好静止在两板的中央d/2处(d为两板间的距离),S断开后】;主要考察你对共点力的平衡等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,a、b两个质量相同的球用线连接,a球用线挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止,以下图示哪个是正确的( )

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(10分)有三根长度皆为l=1.00m的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的O点,另一端分别拴有质量皆为m=1.00×10-2kg的带电小球A和B,它们的电量分别为-q和+q,q=1.00×10-7C。A、B之间用第三根线连接起来。空间中存在大小为E=1.00×106N/C的匀强电场,场强方向沿水平向右,平衡时A、B球的位置如图所示。现将O、B之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置再次静止。(不计两带电小球间相互作用的静电力,g=10m/s2,结果保留三位有效数字)

(1)细线烧断前AB间细线的拉力
(2)从烧断细线到重新平衡过程中两球克服阻力做功之和
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(19分)如图所示,平面直角坐标系的y轴竖直向上,x轴上的P点与Q点关于坐标原点O对称,距离为2a。有一簇质量为m、带电量为+q的带电微粒,在xoy平面内,从P点以相同的速率斜向右上方的各个方向射出(即与x轴正方向的夹角θ,0°<θ<90°),经过某一个垂直于xoy平面向外、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场区域后,最终会聚到Q点,这些微粒的运动轨迹关于y轴对称。为使微粒的速率保持不变,需要在微粒的运动空间再施加一个匀强电场。重力加速度为g。求:

(1)匀强电场场强E的大小和方向;
(2)若一个与x轴正方向成30°角射出的微粒在磁场中运动的轨道半径也为a,求微粒从P点运动到Q点的时间t;
(3)若微粒从P点射出时的速率为v,试推导微粒在x>0的区域中飞出磁场的位置坐标x与y之间的关系式。
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如图所示,质量为的物体,在沿斜面向上的拉力作用下,沿质量为的斜面匀速下滑,此过程中斜面仍静止,则水平面对斜面(    )
A.有水平向左的摩擦力
B.无摩擦力
C.支持力为
D.支持力大于

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(18分)一个底面粗糙、质量为的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成角;现用一端固定的轻绳系一质量为的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为,如图所示,试求:

(1)当劈静止时绳子的拉力大小。
(2)当劈静止时地面对劈的摩擦力的大小。
(3)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍,为使整个系统静止,k值必须满足什么条件?              
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