如圖24-1所示，R1=R2=R3=R4=R，電鍵S閉合時(shí)，間距為d的平行板電容器C 的正中間有一質(zhì)量為m，帶電量為q的小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)；電鍵S斷開時(shí)，小球向電容器一個(gè)極板運(yùn)動并發(fā)生碰撞，碰撞后小球帶上與極板同種性質(zhì)的電荷。設(shè)碰撞過程中沒有機(jī)械能損失，小球反彈后恰好能運(yùn)動到電容器另一極板。若不計(jì)電源內(nèi)阻，求：

（1）電源的電動勢；

（2）小球與極板碰撞后的帶電量。

 

【答案】

（1）電鍵S閉合時(shí)，R1、R3并聯(lián)與R4串聯(lián)，（R2中沒有電流通過）

UC=U4=（）ε（2分）

對帶電小球有：mg=qE=qUC/d=（2/3）qε/d 得：ε=（3/2）mgd/q（3分）

   （2）電鍵S斷開后，R1、R4串聯(lián)，則UC’=ε/2=（3/4）mgd/q　 [1]（2分）

小球向下運(yùn)動與下極板相碰后，小球帶電量變?yōu)閝’，向上運(yùn)動到上極板，全過程由動能定理得：mgd/2－qUC’/2－mgd+q’UC’=0　 [2]（2分）

由[1][2]式解得：q’=7q/6。（1分）

【解析】略

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖24-1所示，R1=R2=R3=R4=R，電鍵S閉合時(shí)，間距為d的平行板電容器C 的正中間有一質(zhì)量為m，帶電量為q的小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)；電鍵S斷開時(shí)，小球向電容器一個(gè)極板運(yùn)動并發(fā)生碰撞，碰撞后小球帶上與極板同種性質(zhì)的電荷。設(shè)碰撞過程中沒有機(jī)械能損失，小球反彈后恰好能運(yùn)動到電容器另一極板。若不計(jì)電源內(nèi)阻，求：(1)電源的電動勢，(2)小球與極板碰撞后的帶電量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖24-1所示，R1=R2=R3=R4=R，電鍵S閉合時(shí)，間距為d的平行板電容器C 的正中間有一質(zhì)量為m，帶電量為q的小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)；電鍵S斷開時(shí)，小球向電容器一個(gè)極板運(yùn)動并發(fā)生碰撞，碰撞后小球帶上與極板同種性質(zhì)的電荷。設(shè)碰撞過程中沒有機(jī)械能損失，小球反彈后恰好能運(yùn)動到電容器另一極板。若不計(jì)電源內(nèi)阻，求：

（1）電源的電動勢；

（2）小球與極板碰撞后的帶電量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖24-1所示，R1=R2=R3=R4=R，電鍵S閉合時(shí)，間距為d的平行板電容器C 的正中間有一質(zhì)量為m，帶電量為q的小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)；電鍵S斷開時(shí)，小球向電容器一個(gè)極板運(yùn)動并發(fā)生碰撞，碰撞后小球帶上與極板同種性質(zhì)的電荷。設(shè)碰撞過程中沒有機(jī)械能損失，小球反彈后恰好能運(yùn)動到電容器另一極板。若不計(jì)電源內(nèi)阻，求：

（1）電源的電動勢；

（2）小球與極板碰撞后的帶電量。

 

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科目：高中物理 來源：上海市黃浦區(qū)2010屆高三上學(xué)期期終基礎(chǔ)學(xué)業(yè)測評 題型：計(jì)算題

 如圖24-1所示，相距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平間的夾角為，導(dǎo)軌一部分處在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，OO’為磁場邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在距OO’為L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬桿ab。

(1)若ab桿在平行于斜面的恒力作用下由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動，其速度一位移關(guān)系圖像如圖24-2所示，則在經(jīng)過位移為3L的過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱Q1是多少?

（2）ab桿在離開磁場前瞬間的加速度是多少?

（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度B=B0+kt(k為大于0的常數(shù))，要使金屬桿ab始終靜止在導(dǎo)軌上的初始位置，試分析求出施加ab桿的平行于斜面的外力。

 

 

 

 

 

 

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