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2022-2023學年北京市豐臺區(qū)高三(上)期末物理試卷
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試題詳情
如圖所示,絕緣支架懸掛一金屬槽,槽中盛有導電液體,槽底部有一小孔,此小孔可以讓槽中的液體一滴一滴無初速度地滴落。在槽下端通過絕緣支架水平掛一金屬板A,A板中間挖一小孔且正對槽的小孔,兩孔距離較為接近。現將槽和極板A接入電源,電源電壓為U,當槽中液滴位于A板小孔(不與A板接觸)但未滴落時,可將槽和液滴所構成的整體視作與A板共同構成電容器,電容大小為C
1
,液滴滴落時所帶電荷量與總凈剩電荷量的比值稱為帶電系數k(k為定值)。
在A板正下方的絕緣底座上水平放置另一金屬極板B,A板與B板構成電容為C
2
的電容器,通過調節(jié)槽中的液滴下落頻率,保證A、B極板間不會同時存在兩滴液滴。已知A、B板間距為h,重力加速度為g,A板接地,槽中導電液體的液面變化可以忽略不計,A板相較于小孔尺寸可視為無限大金屬板,不考慮空氣中帶電粒子對裝置的影響以及液滴對A、B板間電容的影響,開始時B極板不帶電。
(1)求滴落時液滴所帶電荷量Q;
(2)若液滴質量為m,求極板B可獲得的最高電勢φ
B
;
(3)第n滴液滴落到B板后,請推導第n+1滴液滴所受靜電力F與滴數n的函數關系式,并求出第n滴液滴剛落到B板時,A、B極板所構成電容器儲存的電場能E
n
。
【考點】
從能量轉化與守恒的角度解決電場中的問題
;
勻強電場中電勢差與電場強度的關系
;
動能定理的簡單應用
.
【答案】
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0
組卷:114
難度:0.3
相似題
1.
如圖所示,長度均為L的兩平行金屬板沿水平方向放置,兩極板的間距為d=
1
2
L。兩極板帶有等量異種電荷,其中上極板帶正電。帶電粒子1由左側正中央沿平行于極板的速度v
1
射入電場,同時另一完全相同的粒子2,由上極板的正中央以垂直于極板的速度v
2
射入電場,經過一段時間兩粒子同時到達下極板正中央的O點。粒子的質量為m,電荷量為+q,兩極板之間的電壓恒為U,忽略粒子的重力和粒子間的相互作用,兩極板之間的電場可看作勻強電場。則下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.粒子1到達O點時的速度v=2
q
U
m
B.粒子2射入電場時的速度v
2
=
1
2
q
U
m
C.若將粒子1射入電場時的速度變?yōu)?v
1
,兩粒子將在O點上方相遇
D.若將粒子1射入電場時的速度變?yōu)?v
1
,兩粒子仍可同時到邊O點
發(fā)布:2024/11/17 21:0:2
組卷:169
難度:0.4
解析
2.
如圖所示,電子在電勢差為U
1
的加速電場中由靜止開始運動,然后射入電勢差為U
2
的兩塊平行金屬板間的電場中,在能從平行金屬板間射出的前提條件下,能使電子的偏轉角θ的正切值增大到原來2倍的是( ?。?/h2>
A.U
2
不變,U
1
變?yōu)樵瓉淼?倍
B.U
1
不變,U
2
變?yōu)樵瓉淼?div id="cjclera" class="MathJye" mathtag="math">
1
2
C.U
1
不變,U
2
變?yōu)樵瓉淼?倍
D.U
1
、U
2
都變?yōu)樵瓉淼?倍
發(fā)布:2024/11/17 0:30:1
組卷:253
引用:3
難度:0.5
解析
3.
如圖所示,示波管由電子槍豎直方向偏轉電極YY'、水平方向偏轉電極XX'和熒光屏組成。電極XX'的長度為l、間距為d、極板間電壓為U,YY'極板間電壓為零,電子槍加速電壓為10U。電子剛離開金屬絲的速度為零,從電子槍射出后沿OO'方向進入偏轉電極。已知電子電荷量為e,質量為m,則電子( )
A.在XX'極板間的加速度大小為
e
U
m
B.打在熒光屏時,動能大小為11eU
C.在XX'極板間受到電場力的沖量大小為
2
me
U
D.打在熒光屏時,其速度方向與OO'連線夾角α的正切
tanα
=
l
20
d
發(fā)布:2024/11/15 15:0:1
組卷:1144
引用:7
難度:0.4
解析
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