【題目】如圖所示,一平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置,電容為C,極板間距離為d。在兩極板間有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶電小球,小球用一絕緣輕線懸掛于O點(diǎn)。先給電容器緩慢充電,當(dāng)懸線與豎直方向的夾角為時(shí)停止充電。重力加速度為g。求:

(1)充電完畢后,電容器正極板所帶的電荷量為多少?

(2)再給電容器緩慢充電,當(dāng)懸線與豎直方向的夾角為時(shí)停止充電,求第二次充電使電容器正極板增加的電荷量。

【答案】(1)(2)

【解析】試題分析:(1)由Q=CU求的平行板間的電勢(shì)差,根據(jù)U=Ed 求的場(chǎng)強(qiáng),根據(jù)受力分析共點(diǎn)力平衡求的所帶電荷;(2)對(duì)小球受力分析,受重力、電場(chǎng)力和拉力,根據(jù)U=Ed、Q=CU、F=qE以及平衡條件分兩次列方程后求解出電容器極板電量Q的表達(dá)式進(jìn)行討論。

(1)平行板間的電勢(shì)差為,場(chǎng)強(qiáng)為

對(duì)小球受力分析,有共點(diǎn)力平衡可得

解得:

(2)第二次充電后,電容器帶電量為:

對(duì)小球受力分析,有共點(diǎn)力平衡可得:

解得:

故正極板增加的電荷量為

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】光滑水平面上,小球m的拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí),拉力F發(fā)生變化,下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法正確的是( )

A. 若拉力突然消失,小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)

B. 若拉力突然變小,小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng)

C. 若拉力突然變大,小球?qū)⒖赡苎匕霃匠瘓A心運(yùn)動(dòng)

D. 若拉力突然變大,小球?qū)⒖赡苎剀壽EPc做近心運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在光滑絕緣水平面上,一輕繩拉著一個(gè)帶電小球繞豎直方向的軸O在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做逆時(shí)針?lè)较虻乃絼蛩賵A周運(yùn)動(dòng),磁場(chǎng)方向豎直向下,其俯視圖如圖所示.若小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí),繩子突然斷開(kāi),關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí),繩子突然斷開(kāi),以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )

A. 小球仍做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑不變

B. 小球仍做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng),但半徑減小

C. 小球做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑不變

D. 小球做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一質(zhì)量M=0. 8kg的小物塊,用長(zhǎng)l = 0. 8m的細(xì)繩懸掛在天花板上,處于靜止?fàn)顟B(tài)。一質(zhì)量m=0. 2kg的粘性小球以速度v0=10m/s水平射向物塊,并與物塊粘在一起, 小球與物塊相互作用時(shí)間極短可以忽略。不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s2。求:

1小球粘在物塊上的瞬間,小球和物塊共同速度的大;

2小球和物塊擺動(dòng)過(guò)程中,細(xì)繩拉力的最大值;

3小球和物塊擺動(dòng)過(guò)程中所能達(dá)到的最大高度。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】蹦極跳是勇敢者的體育運(yùn)動(dòng)。設(shè)運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)跳臺(tái)時(shí)的速度為零,從自由下落到彈性繩剛好被拉直為第一階段,從彈性繩剛好被拉直到運(yùn)動(dòng)員下降至最低點(diǎn)為第二階段。下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 第一階段重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員的功和第二階段重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員的功大小相等

B. 第一階段重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量大小和第二階段重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量大小相等

C. 第一階段運(yùn)動(dòng)員受到的合力方向始終向下,第二階段受到的合力方向始終向上

D. 第一階段和第二階段,重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員的總沖量與彈性繩彈力對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖量大小相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一小船渡河,河寬d=150m,水流速度v1=3m/s,船在靜水中速度v2=5m/s,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( 。

A. 渡河的最短時(shí)間為t=30s

B. 渡河的最小位移為d=150m

C. 以最小位移過(guò)河時(shí),船頭與上游河岸之間的夾角為53°

D. 船不可能垂直到達(dá)正對(duì)岸

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性,所使用的器材有:小燈泡L(額定電壓3.8V,額定電流0.32A);電壓表V(量程5V,內(nèi)阻3k);電流表A(量程0.3A,內(nèi)阻0.5);固定電阻R0(阻值1.0);滑動(dòng)變阻器R(阻值0~9.0);電源E(電動(dòng)勢(shì)5V,內(nèi)阻不計(jì));開(kāi)關(guān)S;導(dǎo)線若干。

(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~0.32A的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡進(jìn)行測(cè)量,利用上述器材,設(shè)計(jì)電路,在方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。

(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示。

由實(shí)驗(yàn)曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻_________(增大不變減小”);設(shè)A為實(shí)驗(yàn)曲線上的某點(diǎn),過(guò)A點(diǎn)的切線斜率為k1,坐標(biāo)原點(diǎn)與A點(diǎn)連線的斜率為k2,則對(duì)應(yīng)A點(diǎn)時(shí)小燈泡的電阻為____________。

(3)用另一電源E0(電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻1.0 )和題給器材連接成圖(b)所示的電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值,可以改變小燈泡的實(shí)際功率。閉合開(kāi)關(guān)S,在R的變化范圍內(nèi),小燈泡的最小功率為____________W。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】小河寬為d,河水中各點(diǎn)水流速度的大小與各點(diǎn)到較近河岸邊的距離成正比,,,x是各點(diǎn)到近岸的距離.小船的船頭垂直河岸渡河,小船劃水速度為,則下列說(shuō)法中正確的是

A. 小船渡河的軌跡為曲線

B. 小船到達(dá)離河對(duì)岸處,船的速度為

C. 小船渡河的軌跡為直線

D. 小船到達(dá)離河岸處,船的速度為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】水平光滑直軌道ab與半徑為R的豎直半圓形光滑軌道bc相切,一小球以初速度v0沿直軌道向右運(yùn)動(dòng).如圖所示,小球進(jìn)入圓形軌道后剛好能通過(guò)c點(diǎn),然后小球做平拋運(yùn)動(dòng)落在直軌道上的d點(diǎn),則(  )

A. 小球到達(dá)c點(diǎn)的速度為

B. 小球到達(dá)b點(diǎn)進(jìn)入圓形軌道時(shí)對(duì)軌道的壓力為mg

C. 小球在直軌道上的落點(diǎn)db點(diǎn)距離為R

D. 小球從c點(diǎn)落到d點(diǎn)所需時(shí)間為

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