9.如圖所示,水平放置的平行板電容器,電容為C,極板間的距離為d,板長(zhǎng)為L(zhǎng),與電池組相連.當(dāng)電鍵S閉合時(shí),電容器中央一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).
(1)電鍵S始終閉合,用絕緣手柄把下極板在向上緩慢移動(dòng),油滴的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng);
(2)斷開電鍵S,用絕緣手柄把下極板在向下移動(dòng),油滴的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是保持靜止?fàn)顟B(tài).

分析 (1)電鍵S始終閉合,電容器兩端的電壓不變,用絕緣手柄把下極板在向上緩慢移動(dòng),由$E=\frac{U}600vsbc$知電場(chǎng)強(qiáng)度的變化,再由F=Eq判斷油滴的受力情況進(jìn)而判斷其運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
(2)斷開電鍵S,電容器上的電荷量不變,用絕緣手柄把下極板在向下移動(dòng),根據(jù)公式$E=\frac{U}5fwaew5$和$C=\frac{?S}{4πkd}$可得,判斷電場(chǎng)強(qiáng)度不變,電場(chǎng)力不變,進(jìn)而判斷油滴的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).

解答 解:依題意,油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),說明初始狀態(tài)受到電場(chǎng)力和重力的作用而處于平衡狀態(tài).
(1)電鍵S始終閉合,電容器兩端的電壓不變,用絕緣手柄把下極板在向上緩慢移動(dòng),由$E=\frac{U}8q9hgeg$知電場(chǎng)強(qiáng)度變大,再由F=Eq判斷油滴的受的電場(chǎng)力變大,電場(chǎng)力大于重力,油滴將向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng);
(2)斷開電鍵S,電容器上的電荷量不變,用絕緣手柄把下極板在向下移動(dòng),根據(jù)公式$E=\frac{U}oba9pdw$和$C=\frac{?S}{4πkd}$可判斷電場(chǎng)強(qiáng)度不變,故電場(chǎng)力也不變,進(jìn)而判斷油滴保持靜止?fàn)顟B(tài).
故答案為:(1)向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng);(2)保持靜止?fàn)顟B(tài).

點(diǎn)評(píng) 本題是電容器動(dòng)態(tài)變化分析問題,抓住不變量:電容器與電源保持相連,電壓不變;充電后與電源斷開,電量不變.一個(gè)重要的結(jié)論要牢記:電容器的電量、正對(duì)面積、電介質(zhì)不變,只改變板間距離時(shí),板間場(chǎng)強(qiáng)不變.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.2014年12月14日,北京飛行控制中心傳來好消息,嫦娥三號(hào)探測(cè)器平穩(wěn)落月.嫦娥三號(hào)接近月球表面過程可簡(jiǎn)化為三個(gè)階段:一、距離月球表面一定的高度以v=1.7km/s的速度環(huán)繞運(yùn)行,此時(shí),打開七千五百牛頓變推力發(fā)動(dòng)機(jī)減速,下降到距月球表面H=100米高處時(shí)懸停,尋找合適落月點(diǎn);二、找到落月點(diǎn)后繼續(xù)下降,距月球表面h=4m時(shí)速度再次減為0;三、此后,關(guān)閉所有發(fā)動(dòng)機(jī),使它做自由落體運(yùn)動(dòng)落到月球表面.已知嫦娥三號(hào)著陸時(shí)的質(zhì)量為1200kg,月球表面重力加速度g′為1.6m/s2,月球半徑為R,引力常量G,(計(jì)算保留2位有效數(shù)字)求:
(1)月球的質(zhì)量(用g′、R、G字母表示)
(2)從懸停在100米處到落至月球表面,發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)嫦娥三號(hào)做的功?
(3)從v=1.7km/s到懸停,若用10分鐘時(shí)間,設(shè)軌跡為直線,則減速過程的平均加速度為多大?若減速接近懸停點(diǎn)的最后一段,以平均加速度在垂直月面的方向下落,求此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的平均推力為多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,斜面傾角為θ,在斜面底端垂直斜面固定一擋板,輕質(zhì)彈簧一端固定在擋板上,質(zhì)量為M=1.0kg的木板與輕彈簧接觸、但不拴接,彈簧與斜面平行、且為原長(zhǎng),在木板右上端放一質(zhì)量為m=2.0kg的小金屬塊,金屬塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.75,木板與斜面粗糙部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.25,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).小金屬塊突然獲得一個(gè)大小為v1=5.3m/s、平行斜面向下的速度,沿木板向下運(yùn)動(dòng).當(dāng)彈簧被壓縮x=0.5m到P點(diǎn)時(shí),金屬塊與木板剛好達(dá)到相對(duì)靜止,且此后運(yùn)動(dòng)過程中,兩者一直沒有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng).設(shè)金屬塊從開始運(yùn)動(dòng)到木塊達(dá)到共速共用時(shí)間t=0.75s,之后木板壓縮彈簧至最短,然后木板向上運(yùn)動(dòng),彈簧彈開木板,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),已知sin θ=0.28、cos θ=0.96,g取10m/s2,結(jié)果保留二位有效數(shù)字.
(1)求木板開始運(yùn)動(dòng)瞬間的加速度;
(2)金屬塊和木板達(dá)到共同速度時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能;
(3)假設(shè)木板由P點(diǎn)壓縮彈簧到彈回P點(diǎn)過程中不受斜面摩擦力作用,求木板離開彈簧后沿斜面向上滑行的距離.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.在描述小電珠的伏安特屬性曲線的實(shí)驗(yàn)中,為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,電流表采用外接(填“外接法”或“內(nèi)接法”).滑動(dòng)變阻器以分壓式(填“分壓式”或“限流式”)方式接入電路,這樣做的好處是可以使小電珠兩端的電壓可以從零開始調(diào)節(jié).建立U-I坐標(biāo)系,如圖,根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況畫出U-I圖線的大致形狀,并說明發(fā)生這種情況的原因是燈泡電阻隨溫度的升高而增大.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.火車從車站由靜止開出做勻加速運(yùn)動(dòng),若阻力與速度成正比,則( 。
A.火車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率越來越大,牽引力也越來越大
B.火車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒定不變,牽引力卻越來越大
C.當(dāng)火車達(dá)到某一速率時(shí),若要保持此速率做勻速運(yùn)動(dòng),則此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)該減小
D.當(dāng)火車達(dá)到某一速率,且要求保持此速率做勻速運(yùn)動(dòng),則此發(fā)動(dòng)機(jī)的功率跟此時(shí)速率的平方成正比

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.兩個(gè)完全相同的金屬小球A、B,其中B固定在絕緣地板上,A在離B高H的正上方由靜止釋放下落,與B發(fā)生碰撞后回跳的高度為h,設(shè)碰撞中無能量損失,空氣阻力不計(jì),則( 。
A.若A、B是等量同種電荷,則h<HB.若A、B是等量異種電荷,則h<H
C.若A、B是等量同種電荷,則h=HD.若A、B是等量異種電荷,則h=H

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.下列關(guān)于能量的說法中正確的是(  )
A.能量的概念是牛頓最早提出來的
B.能量有不同的表現(xiàn)形式,并可以相互轉(zhuǎn)化,但總量不變
C.伽利略的斜面理想實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)出能量是守恒的
D.以上說法均不正確

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示,在水平天花板的A點(diǎn)處固定一根輕桿a,桿與天花板保持垂直.桿的下端有一個(gè)輕滑輪O.另一根細(xì)線上端固定在該天花板的B點(diǎn)處,細(xì)線跨過滑輪O,下端系一個(gè)重為G的物體,BO段細(xì)線與天花板的夾角為θ=30°.系統(tǒng)保持靜止,不計(jì)一切摩擦.下列說法中正確的是(  )
A.細(xì)線OB對(duì)天花板的拉力大小等于GB.a桿對(duì)滑輪的作用力方向豎直向上
C.a桿和細(xì)線對(duì)滑輪的合力大小等于GD.a桿對(duì)滑輪的作用力大小等于G

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.質(zhì)量為m的物體,在距地面h高處以0.3g的加速度由靜止豎直下落到地面,下面說法中正確的是( 。
A.物體的重力勢(shì)能減少了0.3mghB.在下落過程中,物體的機(jī)械能守恒
C.物體的重力做功為0.3mghD.物體的動(dòng)能增加了0.3mgh

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案