如圖所示電路,電源電動勢E=90V,內(nèi)阻r=5Ω,R1=10Ω,R2=20Ω,板面水平放置的平行板電容器的兩極板M、N相距d=3cm,在兩板間的正中央有一帶電液滴,電量q=2×10-7C,質(zhì)量m=4×10-5kg,取g=10m/s2,求:
(1)若液滴恰好能處于靜止?fàn)顟B(tài),電壓表的示數(shù)是多少?若此時滑動變阻器的滑動觸頭C正好在變阻器正中點,那么滑動變阻器的最大阻值Rm是多大?
(2)將滑動觸頭C迅速滑到A端,則液滴將向哪個極板作什么性質(zhì)的運動?到達(dá)該極板時的速度是多大?
(1)液滴靜止,則有:q
UC1
d
=mg

得:UC1=
mgd
q
=60
V電壓表示數(shù)為60V
電路中的電流為:I1=
E-UC1
(R1+r)
=2
A
則:
Rm
2
=
UC1
I1

代人數(shù)據(jù),解得:Rm=60Ω
(2)液滴向上做加速直線運動,此時電容器兩端電壓為:
UC2=
E
R1+Rm+r
?Rm=72
V
設(shè)粒子達(dá)到極板的速度是v,由動能定理:
q
UC2
2
-mg
d
2
=
1
2
mv2-0

代人數(shù)據(jù)得:v=
6
10
m/s
答:
(1)液滴靜止時,電壓表的示數(shù)是60V,滑動變阻器的最大阻值60Ω;
(2)液滴向上做加速直線運動,到達(dá)該極板時的速度是
6
10
m/s
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在兩極板中間有一靜止的電子,在交變電壓作用下電子的運動情況是(不計重力,t=0時,M板電勢為正,板間距離足夠長)   (  )
A.一直向M板運動
B.一直向N板運動
C.先向M板運動,再一直向N板運動
D.在M、N間做周期性的來回運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

平行的兩個金屬板M、N相距d,兩板上有兩個正對的小孔A和B,A、B連線與板面垂直,在兩個金屬板上加有如圖所示的交流電壓u,交流電的周期為T,在t=0時刻,N板的電勢比M板高。一個帶正電的微粒,質(zhì)量為m,電荷量為 q,經(jīng)電壓為U(U<)的加速電場加速后,從A孔垂直于M板射入兩板間。

(1)對于加速電壓U,存在著一個值,當(dāng)U>時,帶電微粒能夠沿一個方向運動,一直到從B孔射出,求Uc的大小。
(2)加速電壓U是多大時,帶電微粒不會從B孔射出?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖1所示,平行板電容器帶電量為Q,固定在絕緣底座上,兩極板豎直放置,整個裝置靜止在光滑的水平面上,板間距離為d,一個質(zhì)量為m,帶電量為+q的彈丸以一定的初速度從一極板間中點的小孔射入電容器中(彈丸的重力不計,電容器外面周圍的電場強度為零),設(shè)彈丸在電容器中最遠(yuǎn)運動到P點,彈丸在整個運動過程中的v-t圖象如圖2所示,根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中所提供的信息,你能求得哪些定量的結(jié)果?請寫出其中四個物理量的求解過程.提示:例如反映電容器的有關(guān)物理量、電容器及底座的總質(zhì)量及系統(tǒng)在運動過程中的守恒量等.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示為示波管的示意圖.左邊豎直放置的兩極板之間有水平方向的加速電場,右邊水平放置的兩極板之間有豎直方向的偏轉(zhuǎn)電場.電子束經(jīng)加速電場加速后以v0進入偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn),加在水平放置的偏轉(zhuǎn)電極的每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)距離叫示波器的靈敏度.下述對提高示波管靈敏度有用的措施是( 。
A.盡可能把偏轉(zhuǎn)極板l做得長一些
B.盡可能把偏轉(zhuǎn)極板l做得短一些
C.盡可能把偏轉(zhuǎn)極板間距離d做得小些
D.將加速電場的兩極板間的電壓提高

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一束相同的帶點粒子(重力不計),以不同的初動能垂直進入勻強電場,如圖所示,當(dāng)這些帶電粒子的末動能是初動能的4倍時,對應(yīng)的位置為P1,P2,P3…,則這些位置連成的圖線為(  )
A.一條直線B.圓C.拋物線D.橢圓

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,帶正電的小球a和帶負(fù)電的小球b質(zhì)量相等,同時從帶電平行金屬板中央以相同速率垂直電場方向射入電場,a落到下極板的水平距離大于b落到上極板的水平距離,關(guān)于小球a、b在極板中的運動,下列說法正確的是( 。
A.小球a、b的運動時間相等
B.小球a的加速度大于比小球b的加速度
C.電場力對小球a、b做的功一樣多
D.到達(dá)極板時,小球a的動能小于小球b的動能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,離子發(fā)生器發(fā)射出一束質(zhì)量為m,帶電量為q的離子(初速度不計,重力不計),經(jīng)加速電壓U1加速后以垂直于電場方向射入兩平行板中央,受偏轉(zhuǎn)電壓U2作用后,飛出電場.已知平行板的長度為L,兩板間距離為d,試計算:
(1)偏轉(zhuǎn)量y是多少?
(2)離子離開電場時的速度偏角θ的正切值是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖在矩形abcd區(qū)域內(nèi)存在著勻強磁場,A、B帶電粒子都是從M點由靜止經(jīng)同一電場加速后從頂角d處沿dc方向射入磁場,A、B又分別從p、q兩處射出,已知dp連線和dq連線與ad邊分別成30°和60°角,不計重力.A、B兩粒子在磁場中運動的速度大小之比vA:vB為( 。
A.VA:VB=2:1B.VA:VB=2:3C.VA:VB=3:1D.VA:VB=3:2

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