如圖所示,一帶電平行板電容器水平放置,金屬板M上開有一小孔。有A、B、C三個(gè)質(zhì)量均為m、電荷量均為+q的帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),其間用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕桿相連,處于豎直狀態(tài)。已知M、N兩板間距為3L,現(xiàn)使A小球恰好位于小孔中,由靜止釋放并讓三個(gè)帶電小球保持豎直下落,當(dāng)A球到達(dá)N極板時(shí)速度剛好為零,求:(1)三個(gè)小球從靜止開始運(yùn)動(dòng)到A球剛好到達(dá)N板的過程中,重力勢(shì)能的減少量;(2)兩極板間的電壓;(3)小球在運(yùn)動(dòng)過程中的最大速率。

(1)設(shè)三個(gè)球重力勢(shì)能減少量為△Ep;△Ep= 9mgL   (2分)

   (2)設(shè)兩極板電壓為U ,由動(dòng)能定理:W-W=△Ek   (2分)

    3mg·3L-=0  (2分)

    U = (2分)

   (3)當(dāng)小球受到的重力與電場(chǎng)力相等時(shí),小球的速度最大vm,

    3mg= ,     n=2  (2分)

    小球達(dá)到最大速度的位置是B球進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的位置,由動(dòng)能定理得:

    3mg·L-= ×3mvm2 得:vm=   (2分)


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練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一帶電粒子垂直電場(chǎng)線方向從O點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場(chǎng),在粒子射入方向上取OA=AB=BC,過A、B、C作平行于電場(chǎng)方向的直線,交粒子運(yùn)動(dòng)軌跡分別為P、Q、N點(diǎn).則AP:BQ=
1:4
1:4
.粒子從P運(yùn)動(dòng)到Q與從Q運(yùn)動(dòng)到N,電場(chǎng)力對(duì)粒子做功之比W1:W2=
3:5
3:5
(不計(jì)重力).

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一帶電粒子在電場(chǎng)中沿曲線AB運(yùn)動(dòng),從B點(diǎn)穿出電場(chǎng),a、b、c、d為該電場(chǎng)中的等差等勢(shì)面,這些等勢(shì)面都是互相平行的豎直平面,不計(jì)粒子所受重力,則( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?丹東模擬)如圖所示,一帶電粒子從平行帶電金屬板左側(cè)中點(diǎn)垂直于電場(chǎng)線以速度v0射入電場(chǎng)中,恰好能從下板邊緣以速度v1飛出電場(chǎng).若其它條件不變,在兩板間加入垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),該帶電粒子恰能從上板邊緣以速度v2射出.不計(jì)重力,則( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C,從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場(chǎng)加速后,從兩平行金屬板的中間水平進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,微粒從金屬板邊緣射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ=30°,并接著進(jìn)入一個(gè)方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.微粒重力忽略不計(jì).求:
(1)帶電微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速率v1;
(2)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中兩金屬板間的電壓U2;
(3)為使帶電微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出,該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一帶電粒子沿與電場(chǎng)線垂直的方向從電場(chǎng)中央進(jìn)入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),已知粒子的帶電量為q,兩板間的電勢(shì)差為U,則粒子運(yùn)動(dòng)過程中( 。

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同步練習(xí)冊(cè)答案