题目内容

9．如图所示，两块相同的平行金属板正对竖直放置构成一电容器，在两极板之间有一带电小球，用绝缘轻线悬挂于O点．现给电容器缓慢充电，使两极板所带电量分别为+Q和-Q，此时悬线与竖直方向的夹角为30°．再给电容器缓慢充电，直到悬线与竖直方向的夹角增加到53°，且小球与两板不接触．已知sin37°=0.6，sin53°=0.8，求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量．

分析 对小球受力分析，受重力、电场力和拉力，根据U=Ed、Q=cU、F=qE以及平衡条件分两次列方程后求解出电容器极板电量Q的表达式进行讨论．

解答 解：设电容器的电容为C，第一次充电Q后，电容器两极板间电势差为：U1=$\frac{Q}{C}$，
两板间为匀强电场，场强为：E1=$\frac{{U}_{1}}{d}$，
设电场中小球带电量为q，则所受电场力为：F1=qE1
小球在电容器中受重力，电场力和拉力平衡，如图所示
由平衡条件有：F1=mgtanθ1
综合以上各式得：tanθ1=$\frac{Qq}{mgcd}$
第二次充电后，电容器带电量为：Q+△Q，同理可得：tanθ2=$\frac{（Q+△Q）q}{mgcd}$
将方向夹角带入解得：△Q=$\frac{（4\sqrt{3}-3）}{3}Q$
答：第二次充电使电容器正极板增加的电荷量为$\frac{（4\sqrt{3}-3）}{3}Q$

点评 本题考查平行板电容器的电场中电场力、电场强度和电势差的关系等，关键对小球受力分析，结合平衡条件列式求解；注意公式的电量是一个极板上的带电量．

练习册系列答案
相关题目
6．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，用实验得
U（V）0.00.20.51.01.52.02.53.0
I（A）0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215
到如下数据（I和U分别小灯泡上的电流和电压）：
（1）在如图1框中画出实验电路图．可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0-10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干．

（2）在图2中画出小灯泡的U-I曲线．
（3）如图3所示，用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上．已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍，则流过灯泡b的电流约为0.07A．
7．电源的电动势为1.5V，外电阻为3.5Ω时，连接在电源两端的电压表示数是1.4V，求电源的内阻．
17．如图所示，X是未知放射源，M是电场，L是薄铝片，D是计数器．现将强电场M移开，计数器所记录的计数率保侍不变，其后再将薄铝片L移开，则见计数率大幅度上升，则X为（　　）
A．纯β放射源B．纯γ放射源
C．α及β的混合放射源D．α及γ的混合放射源
4．A、B两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前，B车在后．因大雾能见度很低，B车在距A车s=20m时才发现前方有A车，这是A车恰以vA=15m/s的初速度、aA=-2.5m/s2的加速度做匀减速直线运动，B车立即刹车，以vB=20m/s的初速度、aB=-5m/s2的加速度做匀减速直线运动，B车司机的反应时间为t0=1s．试求：
（1）两车是否相撞？若不会相撞，则两车相距的最小距离是多少？
（2）两车最终相距的距离是多少？
14．关于运动电荷在匀强磁场中所受的洛仑磁力，下列说法正确的是（　　）
A．运动电荷在磁场中一定会受到洛仑磁力的作用
B．洛仑磁力的方向在特殊情况下可能与电荷的运动方向不垂直
C．当电荷运动的方向发生变化时，洛仑磁力的方向也随之变化
D．洛仑磁力的大小与电荷的运动方向和磁力方向的夹角无关
1．如图所示，AO、BO和CO是材料完全一样的三段轻绳，其中AO、BO分别与竖直方向的夹角为α=60°、θ=30°，OC下端挂有重物G．则下述说法正确的是（　　）
A．AO、BO绳对O点作用力的合力方向竖直向上
B．当不断增大重物的重量时，三段轻绳中的AO绳会先被拉断
C．若将轻绳A端水平向P处缓慢移动，AO、BO绳受到的拉力将变大
D．若将轻绳A端水平向P处缓慢移动，AO、BO绳对O点作用力的合力将变小
18．如图所示的电路中，当开关S闭合时，小灯泡A1立刻（填“逐渐”或“立刻”）亮；然后当开关断开时，小灯泡中的电流方向是向右（选填“向左”或“向右”）．
19．有一台电风扇，当它两端加电压220V时，能正常工作，工作电流为0.5A．则下列说法中正确的是（　　）
A．电风扇线圈电阻大于440ΩB．电风扇线圈电阻小于440Ω
C．电风扇线圈电阻生热功率大于110WD．电风扇线圈电阻生热功率小于110W

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网