题目内容
(8分)图(甲)中平行板电容器,两板所加电压如图(乙)所示。时刻,质量为m、带电荷量为q的粒子以平行于极板的速度从电容器左侧中央射入电容器,2.5T时恰好落在下极板上,带电粒子的重力不计,在这一过程中,求:
(1)该粒子的水平位移;
(2)平行板电容器两板间的距离d。
解析:
(1)带电粒子在水平方向不受外力作用而做匀速运动,因此水平位移为:
①
(2)带电粒子在竖直方向的运动规律如vy-t图所示,故有:
②
∵ ③
④
又∵ ⑤
联立②③④⑤得:
练习册系列答案
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(1)一兴趣实验小组进行用感应起电机给电容器充电的研究性学习实验,实验时将电容器两极板和一个静电计相连,然后给电容器充电,充电时间越长,发现静电计指针偏角越大,这说明电容器带电量越大时,它两极板间的电势差就越 .为了定量地研究电容器所带电量和两极电势差之间的关系,该小组用一个能够给电路提供5mA稳恒电流的电源给一个电容器充电,用秒表记录充电时间,充电后用伏特表测电容器两极间的电势差,测出实验数据如下表,由此可知实验中所用电容器的电容为 μF
(2)如图所示是定性研究平行板电容器电容的影响因素的装置,平行板电容器的A板与静电计相连,B板和静电计金属壳都接地,指出图甲、乙所示的情况下,静电计指针的偏转角度变化情况:
①正对面积增大时,静电计指针的偏转角度 ;
②板间距离减小时,静电计指针的偏转角度 .
充电时间(s) | 4 | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 |
两极板间电压(v) | 4.03 | 8.02 | 12.02 | 15.99 | 20.01 | 24.03 |
①正对面积增大时,静电计指针的偏转角度
②板间距离减小时,静电计指针的偏转角度