【題目】在如圖所示的裝置中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，定值電阻為R1，滑動(dòng)變阻器總值為R2，置于真空中的平行板電容器水平放置，極板間距為d．處在電容器中的油滴A恰好靜止不動(dòng)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于中點(diǎn)位置．

（1）求此時(shí)電容器兩極板間的電壓；

（2）求該油滴的電性以及油滴所帶電荷量q與質(zhì)量m的比值；

（3）現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片P由中點(diǎn)迅速向上滑到某位置，使電容器上的電荷量變化了Q1，油滴運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，再將滑片從該位置迅速向下滑動(dòng)到另一位置，使電容器上的電荷量又變化了Q2，當(dāng)油滴又運(yùn)動(dòng)了2t的時(shí)間，恰好回到原來(lái)的靜止位置．設(shè)油滴在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未與極板接觸，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)所用時(shí)間與電容器充電、放電所用時(shí)間均忽略不計(jì)．求：Q1與Q2的比值．

【答案】（1）此時(shí)電容器兩極板間的電壓為．

（2）油滴帶負(fù)電，油滴所帶電荷量q與質(zhì)量m的比值為．

（3）Q1與Q2的比值為4：9．

【解析】試題分析：（1）電路中的電流①

平行板兩端電壓為②

聯(lián)立得：

（2）油滴帶負(fù)電，對(duì)油滴受力分析，得：③

所以

（3）設(shè)電容器的電容為C，極板原來(lái)具有的電荷量為Q，電容器上的電量變化Q1后，油滴在電場(chǎng)中向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t秒末油滴的速度為v1、位移為s

板間的電壓

根據(jù)牛頓第二定律

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

電容器上的電量又變化了Q2后，油滴在電場(chǎng)中向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，2t秒末位移為－s極板間的電壓為

根據(jù)牛頓第二定律

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy平面的四個(gè)象限內(nèi)各有一個(gè)邊長(zhǎng)為L的正方向區(qū)域，其中在第二象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第一、三、四象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，各磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均相等，第一象限的、的區(qū)域內(nèi)，有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子從坐標(biāo)(L，)處以初速度v0沿x軸負(fù)方向射入電場(chǎng)，射出電場(chǎng)時(shí)通過(guò)坐標(biāo)(0 ，L)點(diǎn)，不計(jì)粒子重力。

(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；

(2)為使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后途經(jīng)坐標(biāo)原點(diǎn)O到達(dá)坐標(biāo)(-L，0)點(diǎn)，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；

(3)求第(2)問(wèn)中粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到從坐標(biāo)(-L，0)點(diǎn)射出磁場(chǎng)整個(gè)過(guò)程所用的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，質(zhì)量為m=2 kg，從光滑四分之一圓弧軌道頂端由靜止滑下，到達(dá)底端時(shí)恰好進(jìn)入與圓弧軌道底端相切的水平傳送帶，傳送帶由一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)著勻速向左轉(zhuǎn)動(dòng)，速度大小為u=3 m/s。已知圓弧軌道半徑R=0.8 m，皮帶輪的半徑r=0.2m，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，兩皮帶輪之間的距離為L=6m，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）物塊滑到圓弧軌道底端時(shí)對(duì)軌道的作用力；

（2）物塊將從傳送帶的哪一端離開傳送帶？（計(jì)算說(shuō)明）

（3）物塊在傳送帶上克服摩擦力所做的功為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于點(diǎn)，兩虛線圓均以為圓心，兩實(shí)線分別為帶電粒子和先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，、、、、為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)．不計(jì)重力．下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 帶負(fù)電荷，帶正電荷

B. 在點(diǎn)的動(dòng)能小于它在點(diǎn)的動(dòng)能

C. 在點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在點(diǎn)的電勢(shì)能

D. 在從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，某同學(xué)利用光電計(jì)時(shí)器等器材做“測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>”的實(shí)驗(yàn).直徑為d、質(zhì)量為m的鋼球從A處?kù)o止釋放,下落過(guò)程中能通過(guò)A處正下方、固定于B處的光電門，測(cè)得A、B間的距離為H(H>>d)，光電計(jì)時(shí)器記錄下金屬球通過(guò)光電門的時(shí)間為．

(1)如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得鋼球的直徑d=_________mm.

(2)某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B間距離為H0.鋼球通過(guò)光電門的時(shí)間為，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=__________(用字母、H0、d表示).

(3)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)測(cè)出的g值存在誤差，他認(rèn)為可能原因之一是鋼球通過(guò)光電門的平均速度_______(選填“大于”或“小于”)鋼球球心通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度，你認(rèn)為通過(guò)增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)________(選填“能”或“不能”)改變上述關(guān)系.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，xOy平面的第二象限內(nèi)有平行y軸放置的金屬板A、B，板間電壓為U；第一、三、四象限內(nèi)存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；ON為處于y軸上的彈性絕緣擋板，ON長(zhǎng)h=3m；M為x軸負(fù)方向上一點(diǎn)，OM長(zhǎng)L=1m�，F(xiàn)有一比荷為

C/kg，重力不計(jì)的帶正電粒子從A板靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后從B板小孔處射出，恰好從擋板上端N點(diǎn)處平行x軸方向垂直射入磁場(chǎng)。

(1)若粒子不與擋板碰撞直接打到M點(diǎn)，則U為多大？

(2)若粒子與擋板相碰后均能以原速率彈回，且碰撞時(shí)間不計(jì)、碰撞前后電量不變，粒子最后都能經(jīng)過(guò)M點(diǎn)，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為多少？(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】由于萬(wàn)有引力定律和庫(kù)侖定律都滿足平方反比定律，因此引力場(chǎng)和電場(chǎng)之間有許多相似的性質(zhì)，在處理有關(guān)問(wèn)題時(shí)可以將它們進(jìn)行類比，例如電場(chǎng)中反映各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量是電場(chǎng)強(qiáng)度，其定義式為，在引力場(chǎng)中可以用一個(gè)類似的物理量來(lái)反映各點(diǎn)引力場(chǎng)的強(qiáng)弱。設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R，地球表面處重力加速度為g，引力常量為G，如果一個(gè)質(zhì)量為m的物體位于距離地心2R處的某點(diǎn)，則下列表達(dá)式中能反映該點(diǎn)引力場(chǎng)強(qiáng)弱的是( )

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某興趣小組為研究一種蠟燭在水中的浮力，設(shè)置了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置，透明玻璃管中裝有水，蠟燭用針固定在管的底部，當(dāng)拔出細(xì)針時(shí)，蠟燭能夠上浮。為研究蠟燭的運(yùn)動(dòng)情況，采用了智能手機(jī)的頻攝功能，拍攝頻率為10Hz. 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中拍攝了100多張照片，取開始不久某張照片編號(hào)為0，然后依次編號(hào)，并取出編號(hào)為10的倍數(shù)的照片，使用照片編輯軟件將照片依次排列處理，以照片編號(hào)0的位置為起點(diǎn)，測(cè)量數(shù)據(jù)，最后建立坐標(biāo)系描點(diǎn)作圖，縱坐標(biāo)為位移，橫坐標(biāo)為照片編號(hào)，如圖所示。

通過(guò)計(jì)算機(jī)擬合發(fā)現(xiàn)各點(diǎn)連線近似于拋物線，則蠟燭上升的加速度為________m/s2（保留2位有效數(shù)字）

已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g，忽略蠟燭運(yùn)動(dòng)受到的粘滯力，若要求蠟燭受到的浮力，還需要測(cè)量 ______________ 。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在描繪一個(gè)標(biāo)有“6．3V 0．3A”小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，要求燈泡兩端的電壓由零逐漸增加到6．3V，并便于操作。

已選用的器材有：

學(xué)生電源（電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻約1Ω）；

電流表（量程為0~0．6A，內(nèi)阻約0．2Ω；量程為0~3A，內(nèi)阻約0．04Ω）；

電壓表（量程為0~3V，內(nèi)阻約3kΩ；0~15V，內(nèi)阻約15kΩ）；

開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。

（1）實(shí)驗(yàn)中還需要選擇一個(gè)滑動(dòng)變阻器，現(xiàn)有以下兩個(gè)滑動(dòng)變阻器，則應(yīng)選其中的 （選填選項(xiàng)前的字母）。

A．滑動(dòng)變阻器（最大阻值10Ω，最大允許電流1A）

B．滑動(dòng)變阻器（最大阻值1500Ω，最大允許電流0．3A）

（2）實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選用圖中的 （選填“甲”或“乙”）。

（3）請(qǐng)根據(jù)（2）中所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖中實(shí)物電路的連線。

（4）接閉合關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端的位置，并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U。某次測(cè)量中電流表選擇0~0．6A量程，電壓表選擇0~15V量程，電流表、電壓表示數(shù)如圖所示，可知該狀態(tài)下小燈泡電阻的測(cè)量值 Ω（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出的小燈泡I-U圖線如圖所示。由此可知，當(dāng)小燈泡兩端的電壓增加時(shí)，小燈泡的電阻值將 （選填“變大”或“變小”）。

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