题目
题型:桂林一模难度:来源:
如图所示,电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置,相距为d,与电动势为ε、内阻可不计的电源相连.设两板之间只有一个质量为m的导电小球,小球可视为质点.已知:若小球与极板发生碰撞,则碰撞后小球的速度立即变为零,带电状态也立即改变,改变后,小球所带电荷符号与该极板相同,电量为极板电量的α倍(α<1).不计带电小球对极板间匀强电场的影响.重力加速度为g.
(1)欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动,电动势ε至少应大于多少?
(2)设上述条件已满足,在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动.求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量.
答案
q
ϵ |
d |
其中 q=αQ
又有Q=Cε
由以上三式有 ε>
|
电动势至少为
|
(2)当小球带正电时,小球所受电场力与重力方向相同,向下做加速运动.以a1表示其加速度,t1表示从A板到B板所用的时间,则有
q
ϵ |
d |
d=
1 |
2 |
当小球带负电时,小球所受电场力与重力方向相反,向上做加速运动,以a2表示其加速度,t2表示从B板到A板所用的时间,则有
q
ϵ |
d |
d=
1 |
2 |
小球往返一次共用时间为(t1+t2),故小球在T时间内往返的次数
n=
T |
t1+t2 |
由以上关系式得n=
T | ||||||||
|
小球往返一次通过的电量为2q,
在T时间内通过电源的总电量Q"=2qn
由以上两式可得
Q"=
2aCϵT | ||||||||
|
往返次数为
T | ||||||||
|
2aCϵT | ||||||||
|
核心考点
试题【有个演示实验,在上下面都是金属板的玻璃盒内,放了许多锡箔纸揉成的小球,当上下板间加上电压后,小球就上下不停地跳动.现取以下简化模型进行定量研究.如图所示,电容量】;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
(1)若电场为水平方向的,求场强.
(2)保持θ角不变,求最小的场强.
1 |
2 |
4 |
3 |
(1)要形成沙尘暴现象,地面的风速至少为多少?
(2)当地面风速为8m/s时,沙尘暴的最大高度为多少?
(1)求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在竖直方向足够长);
(2)当方框下落的加速度为
g |
2 |
(3)已知方框下落的时间为t时,下落的高度为h,其速度为vt(vt<vm).若在同一时间t内,方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同,求恒定电流I0的表达式.
(1)求导体棒所达到的恒定速度v2;
(2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?
(3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?
(4)若t=0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动,经过较短时间后,导体棒也做匀加速直线运动,其v-t关系如图(b)所示,已知在时刻t导体棒瞬时速度大小为vt,求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小.
(1)导体棒cd受到的安培力大小;
(2)导体棒ab运动的速度大小;
(3)拉力对导体棒ab做功的功率.
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