在真空中水平放置平行板电容器,两极板间有一个带电油滴,电容器两板间距为d,当平行板电容器的电压为U0时,油滴保持静止状态,如图21所示。当给电容器突然充电使其电压增加

◎ 题目

在真空中水平放置平行板电容器,两极板间有一个带电油滴,电容器两板间距为d,当平行板电容器的电压为U0时,油滴保持静止状态,如图21所示。当给电容器突然充电使其电压增加DU1,油滴开始向上运动;经时间Dt后,电容器突然放电使其电压减少DU2,又经过时间Dt,油滴恰好回到原来位置。假设油滴在运动过程中没有失去电荷,充电和放电的过程均很短暂,这段时间内油滴的位移可忽略不计。重力加速度为g。试求:
(1)带电油滴所带电荷量与质量之比;
(2)第一个Dt与第二个Dt时间内油滴运动的加速度大小之比;
(3)DU1与DU2之比。

◎ 答案

(1)油滴静止时                                 (2分)
则                                                   (1分)
(2)设第一个Dt内油滴的位移为x1,加速度为a1,第二个Dt内油滴的位移为x2,加速度为a2,则
,                  (1分)
且           v1=a1Dt,  x2=-x1                                (1分)
解得          a1:a2="1:3                                       " (1分)
(3)油滴向上加速运动时:,即 (1分)
油滴向上减速运动时
,即 (1分)
则                                             (1分)
解得                                                 (1分)

◎ 解析

◎ 知识点

    专家分析,试题“在真空中水平放置平行板电容器,两极板间有一个带电油滴,电容器两板间距为d,当平行板电容器的电压为U0时,油滴保持静止状态,如图21所示。当给电容器突然充电使其电压增加…”主要考查了你对  【电容器的概念和原理】  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。

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