如图14所示,ε1=3V,r1=0.5Ω,R1=R2=5.5Ω,平行板电容器的两板距离d=1cm,当电键K接通时,极板中的一个质量m=4×10-3g,电量为q=1.0×10-7C的带电微粒恰好处于静止状态。求:
(1)K断开后,微粒向什么方向运动,加速度多大?
(2)若电容为1000pF,K断开后,有多少电量的电荷流过R2?
解:(1)当K接通电路稳定时,等效电路图如图所示。ε1、r1和R1形成闭合回路,A,B两点间的电压为:
电容器中带电粒子处于平衡状态,则所受合力为零,F-mg=0在B,R2,ε2,C,A支路中没有电流,R2两端等势将其简化,U+ε2=UAB,ε2=U-UAB=1.25V
当K断开电路再次达到稳定后,回路中无电流电路结构为图所示。电容器两端电压U′=ε2=1.25V
即带电粒子将以6.875m/s2的加速度向下做匀加速运动。
(2)K接通时,电容器带电量为Q=CU=4×1O-9C……2分,K断开时,电容器带电量为Q′=CU′=1.25×10-9(C)
△Q=Q—Q′=2.75×10-9C,有总量为2.75×10-9(C)的电子从R2由下至上流过。
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在电场中A点的电场强度为5×103N/C,电量为6×10﹣9C的电荷在A点所受电场力多大:如果电荷的电量减小为3×10﹣9C,则A点的电场强度是多大?若移去检验电荷,A点的电场强度是否改变?
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关于近地卫星和同步卫星,下列说法中正确的是
A.近地卫星一定在赤道上空
B.同步卫星不一定在赤道上空
C.同步卫星运行的速度小于近地卫星运行的速度
D.近地卫星与同步卫星运行的周期相等
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在研究微型电动机的性能时,可采用图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是( )
A.电动机的输出功率为8 w B.电动机的输出功率为30 W
C.电动机的内电阻为2 Ω D.电动机的内电阻为7.5 Ω
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如图所示,电路中电源的电动势为E,内阻为r,A为电压表,内阻为10kΩ,B为静电计,两个电容器的电容分别为C1和C2,将电键S合上一段时间后,下列说法中正确的是( )
A.若C1>C2,则电压表两端的电势差大于静电计两端的电势差
B.若将变阻器滑动触头P向右滑动,则电容器C2上带电量增大
C.C1上带电量为零
D.再将电键S打开,然后使电容器C2两极板间距离增大,则静电计张角也增大
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如图所示,匀强磁场方向垂直于纸面向里,一束电子垂直于磁场射入,则电子束将( )
A.向上偏转 B.向下偏转
C.垂直于纸面向里偏转 D.垂直于纸面向外偏转
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a粒子(He)和质子(H)从匀强磁场中的同一点,沿着与磁场垂直的方向以相同的初速率v0反向射出如图所示。它们第一次可能相遇时所经过的路程之比为( )
A.2∶1 B.1∶2
C.1∶1 D.4∶1
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如图5所示,在一根软铁棒上绕有一个线圈,a、b是线圈的两端,a、b分别与平行导轨M、N相连,有匀强磁场与导 轨面垂直,一根导体棒横放在两导轨上,要使a点的电 势均比b点的电势高,则导体棒在两根平行的导轨上应该 ( )
A.向左加速滑动 B.向左减速滑动
C.向右加速滑动 D.向右减速滑动
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如图甲所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有两根竖直放置相距为L平行光滑的金属导轨,顶端用一阻直为R的电阻相连,两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直。一根质量为m的金属棒从静止开始沿导轨竖直向下运动,当金属棒下落龙时,速度达到最大,整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好。重力加速度为g,导轨与金属棒的电阻可忽略不计,设导轨足够长。求:
(l)通过电阻R的最大电流;
(2)从开始到速度最大过程中,金属棒克服安培力做的功WA;
(3)若用电容为C的平行板电容器代替电阻R,如图乙所示,仍将金属棒从静止释放,经历时间t的瞬时速度v1。
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