有個演示實驗,在上下面都有金屬板的玻璃盒內,放有許多用錫箔紙揉成的小球,當上下板間加上電壓后,小球就上下不停地跳動.現(xiàn)取以下簡化模型進行定量研究.如圖所示,電容量為C的平行板電容器的極板A和B水平放置,相距為d,與一直流電源相連.設兩板之間只有一個質量為m的導電小球,小球可視為質點.已知:若小球與極板發(fā)生碰撞,則碰撞后小球的速度立即變?yōu)榱悖瑤щ姞顟B(tài)也立即改變,改變后,小球所帶電荷符號與該極板相同,電量為極板電量的β倍(β<<1).不計帶電小球對極板間勻強電場的影響.重力加速度為g.
(1)欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運動,電源兩端的電壓U至少應大于多少?
(2)設上述條件已滿足(U為已知物理量),在較長的時間T內小球做了很多次往返運動.求在T時間內小球往返運動的次數(shù)
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(06年全國卷Ⅰ)(20分)有個演示實驗,在上下面都是金屬板的玻璃盒內,放入了許多用錫箔紙揉成的小球,當上下板間加上電壓后,小球就上下不停地跳動,F(xiàn)取以下簡化模型進行定量研究。
如圖所示,電容量為C的平行板電容器的極板A和B水平放置,相距為d,與電動勢為ε、內阻可不計的電源相連。設兩板之間只有一個質量為m的導電小球,小球可視為質點。已知:若小球與極板發(fā)生碰撞,則碰撞后小球的速度立即變?yōu)榱,帶電狀態(tài)也立即改變,改變后,小球所帶電荷符號與該極板相同,電量為極板電量的α倍(α<<1)。不計帶電小球對極板間勻強電場的影響。重力加速度為g。
(1)欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運動,電動勢ε至少應大于多少?
(2)設上述條件已滿足,在較長的時間間隔T內小球做了很多次往返運動。求在T時間內小球往返運動的次數(shù)以及通過電源的總電量。
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(1)欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運動,電動勢ε至少應大于多少?
(2)設上述條件已滿足,在較長的時間間隔T內小球做了很多次往返運動。求在T時間內小球往返運動的次數(shù)以及通過電源的總電量。
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有個演示實驗,在上下面都是金屬板的玻璃盒內,放了許多錫箔紙揉成的小球,當上下板間加上電壓后,小球就上下不停地跳動。現(xiàn)取以下簡化模型進行定量研究。
如圖所示,電容量為C的平行板電容器的極板A和B水平放置,相距為d,與電動勢為ε、內阻可不計的電源相連。設兩板之間只有一個質量為m的導電小球,小球可視為質點。已知:若小球與極板發(fā)生碰撞,則碰撞后小球的速度立即變?yōu)榱,帶電狀態(tài)也立即改變,改變后,小球所帶電荷符號與該極板相同,電量為極板電量的α倍(α<<1)。不計帶電小球對極板間勻強電場的影響。重力加速度為g。
(1)欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運動,電動勢ε至少應大于多少?
(2)設上述條件已滿足,在較長的時間間隔T內小球做了很多次往返運動。求在T時間內小球往返運動的次數(shù)以及通過電源的總電量。
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