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如图所示,四个电阻阻值均为R,电池内阻不计,S闭合时,水平平行的金属板间质量为m,带电荷量为q的微粒,恰好静止在两板的中央d/2处(d为两板间的距离),S断开后,微粒向一极

网友投稿  2022-10-22 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,四个电阻阻值均为R,电池内阻不计,S闭合时,水平平行的金属板间质量为m,带电荷量为q的微粒,恰好静止在两板的中央d/2处(d为两板间的距离),S断开后,微粒向一极板运动,碰撞后速度大小不变只改变方向,电量由q变为q′,随后向另一极板运动,到达另一极板时速度恰好减为零。

(1)电路中电池电动势多大?
(2)微粒后来的带电荷量q′多大?

◎ 答案

(1)  (2)

◎ 解析


试题分析:(1)据题意,当电键s闭合时,电容器与电阻R并联,
两者电压相等,由于微粒静止在电容器中 则有:


所以电容器的电压和电阻R的电压为:
据图中电路连接方式,电路中电动势有:
(2)电键断开后,电阻R上的电压为:
电压变大电场力也增加,微粒向上运动,此过程重力做负功,电场力做正功;
微粒与上极板碰撞后反向运动,此过程重力做正功,电场力做负功,从微粒开始运动到运动至下极板过程中应用动能定理有:
所以可以计算得电荷量为:

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,四个电阻阻值均为R,电池内阻不计,S闭合时,水平平行的金属板间质量为m,带电荷量为q的微粒,恰好静止在两板的中央d/2处(d为两板间的距离),S断开后,微粒向一极…”主要考查了你对  【共点力的平衡】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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