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(14分)如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间的距离为d,上...

14分)如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间的距离为d,上板正中有一小孔。质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g)。求:

1)小球到达小孔处的速度;

2)极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量;

3)小球从开始下落运动到下极板处的时间。

 

(1);(2),;(3) 【解析】 试题(1)小球到达小孔前是自由落体运动,根据速度位移关系公式,有:v2=2gh 解得:…① (2)对从释放到到达下极板处过程运用动能定理列式,有:mg(h+d)-qEd=0 解得:…② 电容器两极板间的电压为: 电容器的带电量为: (3)加速过程: mgt1=mv…③ 减速过程,有: (mg-qE)t2=0-mv…④ t=t1+t2…⑤ 联立①②③④⑤解得:
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考点分析:
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如图所示,CDE为光滑的轨道,其中ED是水平的,CD是竖直平面内的半圆,与ED相切与D点,且半径R=0.5m,质量m=0.1kg的滑块A静止在水平轨道上,另一质量M=0.5kg的滑块B前端装有一轻质弹簧(A、B均可视为质点)以速度 向左运动并与滑块A发生弹性正碰,若相碰后滑块A滑上半圆轨道并能过最高点C,取重力加速度 ,则

(1)B滑块至少要以多大速度向前运动;

(2)如果滑块A恰好能过C点,滑块B与滑块A相碰后轻质弹簧的最大弹性势能为多少?

 

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如图,真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形,边长L=2.0m。若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2求:

(1)两点电荷间的库仑力大小;

(2)C点的电场强度的大小和方向。

 

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如图所示,一个电子以4×106m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点飞进匀强电场,并且从另一端B点沿与场强方向成150°角方向飞出,那么AB两点间的电势差为多少V?(电子的质量为9.1×10-31kg)

 

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如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,且相邻两等势面的电势差相等,一正电荷在等势面φ3上时具有动能60J,它运动到等势面φ1上时,速度恰好为零,令φ2=0,那么,当该电荷的电势能为12 J时,其动能大小为____ J。

 

 

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空气中的负氧离子对于人的健康极为有益。人工产生负氧离子的方法最常见的是电晕放电法。如图所示一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电,电压达5000V左右,使空气发生电离,从而产生负氧离子。在负极后面加上小风扇,将大量负氧离子排出,使空气清新化。针状负极与环形正极间距离为5mm,且视为匀强电场,则电场强度为__________V/m,电场对负氧离子的作用力为________N。

 

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