[例1]如图所示.水平放置的两平行金属板M.N间的距离d=0.20m.给两板加电压U.板间有一长度L=0.10m的绝缘薄板AB能够绕端点A在竖直平面内转动.先使AB板保持水平静止.并在AB的中点放一个质量m=4.9×10―10kg.电量q=9×10―10C的带正电的微粒P.使板AB突然以角速度ω=100rad/s沿顺时针方向匀速转动.为使板AB在转动中能与微粒P相碰.求加在平行金属板M.N之间的电压的取值范围.解析:通过审题.可以找到如下信息: ①研究对象是微粒P和薄板AB. ②重力忽略不计. ③板AB突然匀速转动意味着板从静止变成以角速度ω转动的时间不计(若考虑这个时间.解题将陷入困境). ④由于AB板突然匀速转动.则P与AB将分离.P仅受电场力作用.由静止开始竖直向下做加速直线运动. ⑤问题的要求:板AB在转动中与微粒P相碰. ⑥问题的目标:在满足上述要求时.求加在金属板M.N间的电压取值范围. 注意一个细节:信息④中.若粒子加速度较大.在一定时间内可能追上AB与之相碰.这种情况容易判定.但还有另一种情况.即粒子P加速度不够大.在AB板转过一周后追上P与之相碰.若不仔细审题.此信息也可以从题述“电压的取值范围 几个字中挖掘出. 设P经时间t1恰与B端相碰.则AB转过的角度θ=π/3.π/3=ωt1. ①在t1时间内微粒P竖直下落的高度为h=Lsin=at12/2=qUt12/2md. ② 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,水平放置的两块平行金属板A、B之间有一匀强电场,一个带正电的微粒P恰好能悬浮在板间处于静止状态:

【小题1】如果微粒P所带电量为q,质量为m,求板间的场强大小和方向?
【小题2】如果将另一点电荷-q放在电场中的M点,它受到的电场力多大,方向如何?

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如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,极板长L=0.1m,两板间距离d=0.4cm.有一束由相同粒子组成的带电粒子流从两板中央平行于板射入,由于重力作用,粒子能落到下板上,已知粒子质量为m=2×10-6kg,电荷量q=1×10-8C,电容器的电容C=10-6F.不计带电粒子流之间的相互作用,求:

【小题1】为使第一个粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间,粒子入射速度v0应为多大?
【小题2】以上述速度入射的带电粒子,最多能有多少个落到下极板上?(g取10m/s2)

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如图所示,水平放置的平行板电容器,原来AB两板不带电,B极板接地,它的极板长L= 0.1m,两板间距离d =" 0.4" cm,现有一微粒质量m=2.0×10-6kg,带电量q=+1.0×10-8C,以一定初速度从两板中央平行于极板射入,由于重力作用微粒恰好能落到A板上中点O处,取g=10m/s2.试求:

【小题1】带电粒子入射初速度的大小;
【小题2】现使电容器带上电荷,使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出,则带电后A板的电势为多少?

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如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的极板长L=0.1m,两板间距离d=0.4 cm,有一束相同微粒组成的带电粒子流以相同的初速度从两板中央平行于极板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,已知微粒质量m=2.0×10-6kg,电量q=1.0×10-8C,电容器电容C=1.0×10—6F,取g=10m/s2.试求

【小题1】若第一个粒子刚好落到下板中点O处,则带电粒子入射初速度的大小;
【小题2】两板间电场强度为多大时,带电粒子能刚好落到下板右边缘B点;
【小题3】最终落到下极板上带电粒子总的个数.

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如下图所示,水平放置的两根足够长的平行光滑杆AB和CD,各穿有质量分别为M和m的小球,两杆之间的距离为d,两球用自由长度为d的轻质弹簧连接,现从左侧用挡板将M挡住,用力把m向左拉一段距离(在弹性限度内),释放后【     】           
A.从释放m到弹簧第一次恢复原长的过程中,
两球和弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒
B.弹簧第二次恢复原长时,M的速度达到最大
C.弹簧第一次恢复原长后继续运动的过程中,
系统的动量守恒、机械能守恒  
D.释放m后的过程中,弹簧的最大伸长量总小于释放m 时弹簧的伸长量

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同步练习册答案