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如图所示,三只电阻的阻值都是R,E为直流电源电动势,其内阻不计.平行板电容器两板...

如图所示,三只电阻的阻值都是R,E为直流电源电动势,其内阻不计.平行板电容器两板间的距离为d.当电键S闭合时,有一个质量为m,电荷量为q的带电小球静止在两板正中央的O点处.现断开电键,发现带电小球向某一极板运动,求:
(1)断开电键后,带电小球向哪一个极板运动;
(2)带电小球到达该极板时的速度大小.

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(1)当电键S闭合时,根据欧姆定律求出电容器两板间的电压.再求出断开电键时,电容器两板间的电压,再判断带电小球向哪个板运动. (2)先根据电键S闭合时,小球受力平衡,得出电场力与重力的平衡方程式;再由牛顿第二定律求出断开电键时小球的加速度,由运动学公式求出带电小球到达该极板时的速度大小. 【解析】 (1)当电键S闭合时,由欧姆定律得:电容器板间电压为U1=;断开电键时,电容器两板间的电压U2=.可见,电容器两板间电压变小,板间电场强度变小,小球所受的电场力变小,所以带电小球向下极板运动. (2)设电容器两极板间的距离为d,则 当电键S闭合时,有mg=q 断开电键时,小球的加速度为a= 联立解得,a=0.25g, 由运动学公式有, 代入解得,v= 答:(1)断开电键后,带电小球向下极板运动; (2)带电小球到达该极板时的速度大小为.
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考点分析:
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求:
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电流表A1:(量程100μA,内阻2kΩ)
电流表A2:(量程500μA,内阻300Ω)
电压表V1:(量程12V,内阻100kΩ)
电流表V2:(量程50V,内阻500kΩ)
电源E:(电动势15V,允许最大电流1A)
滑动变阻器R:(最大阻值1kΩ)
电键S,导线若干
为了尽量减小实验误差,要求测多组数据.
(1)电流表应选______,电压表应选______
(2)画出实验电路图,并在图中标出所用仪器的代号.
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请读出游标卡尺的数值______mm.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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