题目内容

【题目】如图所示,两平行金属板a、b竖直放置,带等量的异种电荷,b板接地,两板长度及两板间距离均为d,两板间的电场可以看作匀强电场,一个质量为m,带电量为q的带正电小球在两板间的中心位置O由静止释放,结果小球刚好沿直线从b板的下边缘飞出,重力加速度为g,不计小球的大小,求:

(1)两板间电场强度的大小;

(2)a板的电势。

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)找出合力的方向,根据平行四边形定则得到电场力和重力的关系,从而求出电场强度;

(2)根据场强与电势差的关系进行求解即可;

(1)由题:两板长度及两板间距离均为d,则小球释放后只受电场力和重力作用,因此小球做初速度为零的匀加速直线运动。合力F方向斜向右下与水平方向成45°。

根据合力与分力的关系可知:

因此电场强度大小:

(2)由于小球带正电,因此a板带正电,由于b板接地电势为零

ab板间的电势差:

因此a板的电势:

练习册系列答案
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【题目】(1)在练习使用多用电表的实验中,小姚同学用多用电表的欧姆挡去测量“220V、60W的白炽灯的灯丝电阻,在测量之前,需要把多用电表的红表笔和黑表笔(图1)连接到多用电表的“+”“﹣”接线孔,则下列操作正确的是_____(填字母);

A.应把红表笔的A端插入“+”孔,把黑表笔的A端插人“﹣”

B.应把红表笔的B端插入“+”孔,把黑表笔的B端插人“﹣”

C.应把红表笔的A端插入“﹣”孔,把黑表笔的A端插入“+”

D.应把红表笔的B端插入“﹣”孔,把黑表笔的B端插入“+”

(2)小姚同学正确连接了红黑表笔,且选择了合适的挡位,对该灯泡的阻值进行了正确的测量,并请梁老师拍照。可惜在拍摄多用电表读数时未把多用电表的选择开关拍摄进去,如图2所示。你认为还能不能根据照片判断出白炽灯当前的阻值?_____,若能请在答题卷的横线上写出灯泡的阻值,若不能请在答题卷的横线上写不能”;

(3)若小姚同学还想粗测图3中甲图所示电池的电动势,则选择开关应该旋转到图3中乙图的位置_____(选填①③或④

(4)实验完毕,在小姚同学整理好器材以后,梁老师发现多用电表的选择开关位于图3中乙图所示的位置,则关于这种做法评价正确的是_____(填字母)

A.该做法是不妥当的

B.该做法是妥当的,因为已经旋转到了mA挡位的最大量程

C.选择开关转到任意挡位都可以,因为此时多用电表已经和外电路断开了

【题目】如图所示,在平面直角坐标系xOy的平面内,有一个半径为R,圆心O1坐标为(0,﹣3R)的圆形区域,该区域内存在着磁感应强度为B1、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场;有一对平行电极板垂直于x轴且关于y轴对称放置,极板AB、CD的长度和两板间距均为2R,极板的两个端点BD位于x轴上,AB板带正电,CD板带负电。在第一和第二象限内(包括x轴和正y轴上)有垂直于坐标平面向里的磁感应强度为B2(未定知)的匀强磁场。另有一块长为R厚度不计的收集板EF位于x轴上2R~3R的区间上。现有一坐标在(R,﹣3R)的电子源能在坐标平面内向圆形区域磁场内连续不断发射速率均为、方向与y轴正方向夹角为θ(θ可在0~180°内变化)的电子。已知电子的电荷量大小为e,质量为m,不计电子重力作用,不计电子之间的相互作用力,两极板之间的电场看成匀强电场且忽略极板的边缘效应。电子若打在AB极板上则即刻被导走且不改变原电场分布;若电子能经过第一、二象限的磁场后打在收集板上也即刻被吸收(不考虑收集板的存在对电子运动的影响);若电子没有打在收集板上则不考虑后续的运动。求:

(1)若从θ=60°发射的电子能够经过原点O,则两极板间电压为多大?

(2)要使第(1)问中的电子能被收集板吸收,则B2应为多大?

(3)若B2=B1,两极板间的电压为第(1)问中的电压,要使收集板的右端点F被电子击中,则收集板绕左端点E逆时针旋转的角度至少多大?(答案可用反三角函数表示,例如cosθ=,则θ可表示为arccos

(4)若B2=B1,两极板间的电压大小可以从0开始调节(两极板极性不变),则从哪些角度发射的电子可击中收集板的右端点F。

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