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电场强度的定义式
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如图所示,R1=R2=R3=R4=R,开关S闭合时,间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m,带电荷量为q的小球恰好处于静止状态.开关S断开时,小球向电容器一个极板运动并发生碰撞
网友投稿 2022-11-28 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,R
1
=R
2
=R
3
=R
4
=R,开关S闭合时,间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m,带电荷量为q的小球恰好处于静止状态.开关S断开时,小球向电容器一个极板运动并发生碰撞,碰撞后小球带上与极板同种性质的电荷.设碰撞过程中没有机械能损失,小球反弹后恰好运动到电容器另一极板,不计电源内阻.求:
(1)电源的电动势.
(2)小球与极板碰撞后的带电量.
◎ 答案
(1)开关S闭合时,R
1
、R
3
并联与R
4
串联,R
2
中没有电流通过.有:
U
C
=U
4
=
2
3
E
对带电小球由平衡条件有:mg=qE,E=
U
C
d
则有mg=q
U
C
d
,U
C
=
mgd
q
得:E=
3mgd
2q
(2)开关S断开后,R
1
、R
4
串联,则U
C
′=
E
2
=
3mgd
4q
小球先向下运动与下极板相碰后,小球带电量变为q',再向上运动到上极板.在全过程由动能定理得
mgd
2
-
q
U′
C
2
-mgd+q′U
′
C
=0
联解得:
q′=
7q
6
答:(1)电源的电动势为
3mgd
2q
.
(2)小球与极板碰撞后的带电量为
q′=
7q
6
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,R1=R2=R3=R4=R,开关S闭合时,间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m,带电荷量为q的小球恰好处于静止状态.开关S断开时,小球向电容器一个极板运动并发生碰撞…”主要考查了你对 【共点力的平衡】,【动能定理】,【电场强度的定义式】,【闭合电路欧姆定律】 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/202211/396048.html
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