8．如圖所示，平行板電容器與電源相連，兩極板豎直放置，相距為d．在兩極板的中央位置，用絕緣細線懸掛一個質(zhì)量為m，電荷為q的小球．小球靜止在A點，此時細線與豎直方向成θ角．已知電容器的電容為C，重力加速度大小為g．求：
（1）平行板電容器兩極板間的電場強度大��；
（2）電容器極板上所帶電荷量Q．

分析 （1）對小球受力分析，根據(jù)平衡條件可求得電場強度的大小；
（2）根據(jù)U=Ed可求得電勢差，再根據(jù)電容器的定義式可求得電量大�。�

解答 解：（1）帶電小球靜止在A點的受力如圖：
可得：Eq=mgtanθ；
解得：E=$\frac{mgtanθ}{q}$
（2）設(shè)兩板間電壓為U，則U=Ed   由C=$\frac{Q}{U}$
可得Q=UC
解得Q=CEd=$\frac{Cmgdtanθ}{q}$
答：（1）平行板電容器兩極板間的電場強度大小為$\frac{mgtanθ}{q}$
（2）電容器極板上所帶電荷量Q為$\frac{Cmgdtanθ}{q}$

點評 本題考查電容器以及電勢差和電場強度之間的關(guān)系，要注意明確小球的受力分析規(guī)律，明確電場強度和電勢差之間的關(guān)系，注意將電場力作為一種力進行分析求解即可．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．邊長為a的正方形處于有界磁場中，如圖所示，一束電子有速度v0水平射入磁場后，分別從A處和C處射出，以下說法正確的是（　�。�
A．從A處和C處射出的電子速度之比為2：1
B．從A處和C處射出的電子在磁場中運動的時間之比為2：1
C．從A處和C處射出的電子在磁場中運動周期之比為2：1
D．從A處和C處射出的電子在磁場中所受洛倫茲力之比為1：2

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．如圖所示，金屬棒ab是閉合電路的一部分，水平放置在豎直向下的勻強磁場中，現(xiàn)將金屬棒以水平初速度v0向右拋出，設(shè)在整個過程中棒始終平動、與棒連接的細導線一直處于松弛狀態(tài)，不計空氣阻力．下列描述下落速度的水平分量大小vx、豎直分量大小vy與時間t的圖象，可能正確的是（　　）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后，又發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機--法拉第圓盤發(fā)電機，揭開了人類將機械能轉(zhuǎn)化為電能并進行應(yīng)用的序幕．法拉第圓盤發(fā)電機的原理如圖所示，將一個圓形銅盤放置在電磁鐵的兩個磁極之間（可視為磁感強度為B的勻強磁場），并使盤面與磁感線垂直，盤的邊緣附近和中心分別裝有與銅盤接觸良好的電刷A、B（A、B間距離為L），兩電刷與靈敏電流計相連．當銅盤繞中心軸按圖示方向以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，則下面答案正確的是（　�。�
A．由于穿過銅盤的磁通量不變，故靈敏電流計示數(shù)為0
B．盤面可視為無數(shù)輻條組成，任何時候都有磁條切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢
C．電刷A的電勢高于電刷B的電勢
D．A、B間的感應(yīng)電動勢為E=BLω2

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．升降機的天花板上吊著彈簧秤，其下端吊著重20N的物體，當彈簧秤的示數(shù)為10N時，升降機的運動狀態(tài)可能是（　�。�
A．正在勻速下降B．不可能上升
C．以$\frac{g}{2}$的加速度勻減速上升D．以$\frac{g}{2}$加速度勻加速下降

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

13．如圖所示，兩根質(zhì)量均為2kg的金屬棒ab、cd靜止放在光滑的水平導軌上，左、右兩部分導軌間距之比為1：2，導軌間有強度相等、方向相反的勻強磁場，兩棒的電阻之比Rab：Rcd=1：2，導軌足夠長且電阻忽略不計．若用250N的水平力向右拉cd棒，在cd棒開始運動0.5m的過程中，cd棒上產(chǎn)生的焦耳熱為30J，cd棒運動0.5m后立即撤去拉力，這時兩棒速度大小之比vab：vcd=1：2，求：
（1）撤去外力時兩棒的速度是多大？
（2）最終電路中產(chǎn)生的總的焦耳熱是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

20．如圖所示，在區(qū)域足夠大的空間中充滿磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，其方向垂直于紙面向里．在紙面內(nèi)固定放置一絕緣材料制成的邊長為L的等邊三角形框架DEF，DE中點S處有一粒子發(fā)射源，發(fā)射粒子的方向皆在圖中截面內(nèi)且垂直于DE邊向下，如圖（a）所示．發(fā)射粒子的電量為+q，質(zhì)量為m，但速度v有各種不同的數(shù)值．若這些粒子與三角形框架碰撞時均無能量損失，且每一次碰撞時速度方向垂直于被碰的邊．試求：

（1）帶電粒子的速度v為多大時，能夠打到E點？
（2）為使S點發(fā)出的粒子最終又回到S點，且運動時間最短，v應(yīng)為多大？最短時間為多少？
（3）若磁場是半徑為a的圓柱形區(qū)域，如圖（b）所示（圖中圓為其橫截面），圓柱的軸線通過等邊三角形的中心O，且a=$（\frac{{\sqrt{3}}}{3}+\frac{1}{10}）$L．要使S點發(fā)出的粒子最終又回到S點，帶電粒子速度v的大小應(yīng)取哪些數(shù)值？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

17．如圖所示，紙面內(nèi)有一直角坐標系xOy，在第一象限內(nèi)是沿x軸正方向、場強大小為E的勻強電場，在第二象限內(nèi)是垂直于紙面向里的勻強磁場B（大小未知），在第三、第四象限內(nèi)是垂直于紙面向外的勻強磁場B′（大小未知），一質(zhì)量為m，電荷量為e的正粒子從無限靠近y軸的M點以速度v0沿MO方向射出，經(jīng)x軸上的N點進入第四象限，而后從x軸負半軸N′點（與N點關(guān)于O點對稱）進入第二象限，最后恰好似沿y軸正方向的速度打在y軸正半軸上，已知tan∠OMN=$\frac{1}{2}$，粒子重力不計，試求：
（1）M、O間距離l和O、N間距離d；
（2）$\frac{B}{B′}$的值．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

18．如圖所示，在兩個水平放置的平行金屬板之間有豎直向下的勻強電場，電場強度為E．在兩板之間及右側(cè)有垂直紙面向里的足夠大勻強磁場，磁感應(yīng)強度均為B．現(xiàn)有${\;}_{1}^{2}$H、${\;}_{2}^{4}$He兩個帶電粒子在同一豎直平面內(nèi)，分別從左端以水平速度射入兩平行板之間，恰好都做勻速直線運動，射入點相距d=$\frac{2mE}{e{B}^{2}}$，已知e為元電荷的電荷量，m為質(zhì)量子質(zhì)量，${\;}_{1}^{2}$H、${\;}_{2}^{4}$He的質(zhì)量分別為2m、4m，不計重力和粒子間的作用力．要使兩粒子離開平行金屬板之間的區(qū)域后能夠相遇，求兩粒子射入平行板的時間差△t．（如需作圖輔助解題，請將圖一并畫出）

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