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三块相同的金属平板A、B、D自上而下水平放置,间距分别为h和d,如图所示.A、B...

三块相同的金属平板A、B、D自上而下水平放置,间距分别为h和d,如图所示.A、B两板中心开孔,在A板的开孔上搁有一金属容器P,与A板接触良好,其内盛有导电液体.A板通过闭合的电键K与电动势为E0的电池正极相连,B板与电池负极相连并接地.容器P内液体在底部小孔O处形成质量为m,带电量为q的液滴后自由下落,穿过B板的开孔O′落到D板上,其电荷被D板吸附,液体随即蒸发.接着容器底部又形成相同的液滴自由下落,如此继续.设整个装置放在真空中.

说明: 满分5 manfen5.com

(1)第一个液滴到达D板时的速度为多少?

(2)D板最终可达到多高的电势?

(3)设液滴的电量是A板所带电量的a倍(a=0.02),A板与B板构成的电容器的电容为C0=5×10-12F,E0=1000V,m=0.02g,h=d=5cm.试计算D板最终的电势值.(g=10m/s2)

(4)如果电键K不是始终闭合,而只是在第一个液滴形成前闭合一下,随即打开,其他条件与(3)相同.在这种情况下,D板最终可达到的电势值为多少?说明理由.

 

(1)(2)(3).01×105V(4)1000V 【解析】 试题分析:(1)设第一个液滴到达D板时的速度为v,由动能定理             ① 得                       ② (2)当D板电势为时,液滴到达D板的动能为                    ③ 令得                   ④ (3)              ⑤ (4)D板的电势主要取决于D板的带电量,当第(n-1)滴液滴落至D板后,D板的带电量为(A板总电量减去A板剩余电量)                   ⑥ 故当第n滴液滴刚刚下落的时刻,D板的电势为 V         ⑦ 显然当n→∞时,V,即D板最终的电势为1000V。 但是这里的问题是,是不是所有的液滴都能到达D板,这里必须进行鉴定。由于D板电势最高不能超过1000V,所有的液滴的电量都不超过(即第一滴液滴的电量),若电量为的液滴在D板电势为1000V时都能到达D板,那么其它的液滴(即所有的液滴)必定能到达D板。对这样的情形,根据动能定理 代入数据,显然有                         ⑧ 这说明液滴可以一直滴下去,直至A板上所有的电荷都转移到D板,即D板最终的电势可达1000V。 考点:考查了带电粒子在电场中的运动,
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考点分析:
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如图所示,在空间中取直角坐标系Oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d,从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E。初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U的电场加速后,从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,A点坐标为(0,h)。已知电子的电量为e,质量为m,加速电场的电势差说明: 满分5 manfen5.com,电子的重力忽略不计,求:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速度v;

(2)电子经过x轴时离坐标原点O的距离l。

 

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如图所示电路中,电源电动势E=10V,内电阻r=1Ω,滑动变阻器R1调为3Ω后,电键S断开和接通时,A、B间电路消耗的电功率都是4W。求:

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(1)通过电阻R1的电流先后各多大?

(2)为使A、B间电路消耗的电功率在电键S接通时达到最大,R1的阻值应调为多大?这时A、B间的电功率是多大?

 

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如图所示测定表头内阻的电路,电源内阻不计,当电阻箱的电阻调到1200 Ω时,电流表指针偏转到满刻度;再把电阻箱的电阻调到3000 Ω时,电流表指针刚好指到满刻度的一半.

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(1)根据上述数据可求出电流表的内阻为_         __Ω;

(2)若这个电流表的满刻度值是500μA,要把它改装成量程为3 V的电压表,应串联一个电阻值为___      _Ω的分压电阻;           

(3)为了核对改装成的电压表V,给你一个标准电压表V0,一个4.5 V的电池组E,一个最大阻值为1 kΩ的滑动变阻器R,开关S及若干导线.请画出符合要求的电路图。 说明: 满分5 manfen5.com

 

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某同学通过实验研究小灯泡的电压与电流的关系。可用的器材如下:电源(电动势3V,内阻1Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值20Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。

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(1)实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U-I图象如图a所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而             填“增大”、“减小”或“不变”);

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(2)根据图a,在图b中把缺少的导线补全,连接成实验的电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压);

(3)若某次连接时,把AB间的导线误接在AC之间,合上电键,任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡可能获得的最小功率是            W(本小题若需要作图,可画在图a中)。

 

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某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值,由于第一次选择的欧姆挡不够合适,又改换另一欧姆挡测量,第二次测量时电表指针所指的位置如图中的虚线所示,下面列出这两次测量中的有关操作:

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A.将两根表笔短接,并调零。

B.将两根表笔分别跟被测电阻的两端接触,观察指针的位置。

C.记下电阻值。

D.将多用电表面板上旋钮旋到R×100挡。

E、将多用电表面板上旋钮旋到R×10挡。

F、将多用电表面板上旋钮旋到交流5000V挡。

(1)根据上述有关操作将两次的合理实验步骤按顺序写出(利用上述操作项目前面的字母表示,且可以重复使用)__________________                   ;

(2)该电阻的阻值是            Ω 。

 

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