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如图,A.B为平行板电容器,两板相距d,接在电压为U的电源上,在A板的中央有一小孔M(两板间电场可视为匀强电场).今有一质量为m的带电质点,自A板上方与A板相距也为d的O点由静
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图,A.B为平行板电容器,两板相距d,接在电压为U的电源上,在A板的中央有一小孔M(两板间电场可视为匀强电场).今有一质量为m的带电质点,自A板上方与A板相距也为d的O点由静止自由下落,穿过小孔M后到达距B板
d
2
的N点时速度恰好为零.(重力加速度为g)求:
(1)带电质点的电荷量,并指出其带电性质;
(2)在保持与电源相连的情况下,A板往下移
d
4
的距离.质点仍从O点由静止自由下落,求质点下落速度为零时距B板的距离.
◎ 答案
(1)质点先做自由落体运动到M点,到达N处时速度恰好为零,说明在MN间做减速运动,
合外力向上,所以电场力方向向上,而电场强度方向向下,所以质点带负电;
两极板间的场强E:U=Ed ①,
设电量大小为q,则从O到N点,
由动能定理可得:
mg(d+
d
2
)-Eq
d
2
=0
②,
由①②解得:
q=
3mgd
U
③;
(2)当A板下移
d
4
时,两板间的距离
d′=d-
d
4
=
3d
4
④,
两板间的场强E':U=E′d′⑤,
设下落速度为零时距B板距离为△d,
从开始下落到速度为零的过程中,
由动能定理得:
mg(2d-△d)-E′q(
3d
4
-△d)=0
⑥,
由③④⑤⑥解得:
△d=
d
3
;
答:(1)带电质点的电荷量为
3mgd
U
,质点带负电;
(2)质点下落速度为零时距B板的距离为
d
3
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图,A.B为平行板电容器,两板相距d,接在电压为U的电源上,在A板的中央有一小孔M(两板间电场可视为匀强电场).今有一质量为m的带电质点,自A板上方与A板相距也为d的O点由静…”主要考查了你对 【动能定理】 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。
http://www.00-edu.com/html/202211/364668.html
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