(8分)如圖所示,水平放置的平行板電容器,兩極板相距5mm,電容為2μF,當將其充電到兩板電勢差為100V時,一個質(zhì)量為1.0×10-4g的帶負電塵埃正好在兩極板中間靜止(g取10m/s2).求:

(1)這時電容器的帶電荷量為多少庫侖?
(2)電容器上極板帶何種電荷?
(3)該塵埃帶電荷量為多少?

(1)2×10-4C(2)電容器上極板帶正電(3)5×10-11C

解析試題分析:(1)由C=Q/U得,Q=CU=2×10-6×100C=2×10-4C;
(2)帶負電塵埃正好在板間靜止,受到重力與電場力平衡,則電場力方向豎直向上,電容器上極板帶正電荷;
(3)由平衡條件得qE=mg,又E=U/d,得到qU/d=mg,代入數(shù)據(jù)解得,q=5×10-11C。
考點:考查電容的定義式和板間場強公式與平衡條件的綜合應(yīng)用

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,空間有場強E=1.0×102V/m豎直向下的電場,長L=0.8m不可伸長的輕繩固定于O點.另一端系一質(zhì)量m=0.5kg帶電q=5×10-2C的小球.拉起小球至繩水平后在A點無初速度釋放,當小球運動至O點的正下方B點時繩恰好斷裂,小球繼續(xù)運動并垂直打在同一豎直平面且與水平面成θ=53°、無限大的擋板MN上的C點.試求:

(1)繩子的最大張力;
(2)A、C兩點的電勢差;
(3)當小球運動至C點時,突然施加一恒力F作用在小球上,同時把擋板迅速水平向右移至某處,若小球仍能垂直打在檔板上,所加恒力F的方向及取值范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)  如圖所示,在勻強磁場中傾斜放置兩根平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌與水平面夾角為,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下,磁感應(yīng)強度的大小為B,平行導(dǎo)軌間距為L。兩根金屬桿ab和cd可以在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動。兩金屬桿的質(zhì)量均為m,電阻均為R,導(dǎo)軌的電阻不計。若用與導(dǎo)軌平面平行的拉力F作用在金屬桿ab上,使ab勻速上滑,cd桿在導(dǎo)軌上恰好保持靜止。求

(1)拉力F的大小,
(2)ab桿上滑的速度大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O為球心,一質(zhì)量為m的小滑塊,在水平力F的作用下靜止P點。設(shè)滑塊所受支持力為FN,OP與豎直方向的夾角為θ。已知重力加速度為g,求F和FN大小分別為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)一個底面粗糙、質(zhì)量為的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且與水平面成角;現(xiàn)用一端固定的輕繩系一質(zhì)量為的小球,小球放在斜面上,小球靜止時輕繩與豎直方向的夾角也為,如圖所示,試求:

(1)當劈靜止時繩子的拉力大小。
(2)當劈靜止時地面對劈的摩擦力的大小。
(3)若地面對劈的最大靜摩擦力等于地面對劈支持力的k倍,為使整個系統(tǒng)靜止,k值必須滿足什么條件?              

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)有一個重量為20N的物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,斜面固定在水平地面上,如圖所示,求水平推力F為多大時可使物體沿斜面勻速運動?(已知:AB=40cm,BC=30cm)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(14分)如圖所示,傾角為的光滑導(dǎo)軌上端接入一定值電阻,Ⅰ和Ⅱ是邊長都為L的兩正方形磁場區(qū)域,其區(qū)域內(nèi)的磁場方向都垂直于導(dǎo)軌平面向上,區(qū)域Ⅰ中磁場的磁感強度為,區(qū)域Ⅱ中磁場隨時間按變化,一質(zhì)量為、電阻為的金屬桿穿過區(qū)域Ⅰ垂直地跨放在兩導(dǎo)軌上,并恰能保存靜止。試求:

(1)通過金屬桿的電流大小;
(2)定值電阻的阻值為多大?

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如圖所示,質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面傾角為θ.質(zhì)量為m的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間,A和B都處于靜止狀態(tài),求地面對三棱柱的支持力和摩擦力各為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如右圖所示,樓梯口一傾斜天花板與水平面的夾角,一裝潢工人手持木桿綁著刷子粉刷天花板.工人所持木桿對刷子的作用力始終保持豎直向上,大小為,刷子的質(zhì)量為,刷子可視為質(zhì)點,且沿天花板向上勻速運動,取,試求刷子與天花板間的動摩擦因數(shù).

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