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15.如图所示,A,B为两块带有等量异种电荷的平行金属板,两板相距10cm,两板间的电势差为40V,M,N为板间的两点,M点与A板、N点与B板的距离都是3cm.则:
(1)两板间的匀强电场的场强大小为400V/m.
(2)若取N点为零电势点,则A板,B板和M点的电势分别为φA=28V,φB=-12V,φM=16V.

分析 (1)AB板间存在匀强电场,由E=$\frac{U}{d}$求解场强的大小.
(2)由公式U=Ed,分别求出A、B、M与N点间的电势差,即可得到各点的电势.

解答 解:(1)两板间的匀强电场的场强大小为 E=$\frac{U}{d}$=$\frac{40}{0.1}$=400V/m
(2)A、B、M与N点间的电势差分别为
  UAN=EdAN=400×0.07V=28V
  UBN=-EdBN=400×0.03V=-12V
  UMN=EdMN=400×0.04V=16V
因为取N点为零电势点,则A板,B板和M点的电势分别为φA=28V,φB=-12V,φM=16V.
故答案为:
(1)400;(2)28V,-12V,16V.

点评 电场中求解某点的电势往往先求出该点与零电势点间的电势差,再求解该点的电势.在运用公式U=Ed时要注意d是两点沿电场线方向的距离.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.如图所示,竖直放置的平行金属板A、B中间开有小孔,小孔的连线沿水平放置的平行金属板C、D的中轴线,某时刻粒子源P发出一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(初速度不计),粒子在A、B间被加速后,进入金属板C、D之间.A、B间的电压UAB=Uo,C、D间的电压UCD=$\frac{2{U}_{0}}{3}$,金属板C、D长度为L,间距d=$\frac{\sqrt{3}L}{3}$.在金属板C、D右侧有一个环形带磁场,其圆心与金属板C、D的中心O点重合,内圆半径R1=$\frac{\sqrt{3}L}{3}$,磁感应强度的大小B0=$\sqrt{\frac{24m{U}_{0}}{q{L}^{2}}}$,磁感应强度的方向垂直于纸面向内,磁场内圆边界紧靠金属板C、D右端,粒子只在纸面内的运动,粒子的重力不计.
(1)求粒子离开偏转电场时在竖直方向上偏移的距离;
(2)若粒子不能从环形带磁场的右侧穿出,求环形带磁场的最小宽度.
(3)在环形带磁场最小宽度时,求粒子在磁场中运动的时间.

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6.如图是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置,M是半径为R=1.0m的固定于竖直平面内的$\frac{1}{4}$光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平.N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径r=$\sqrt{0.69}$m的$\frac{1}{4}$圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点P.M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量m=0.1kg的小钢珠.假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能过P点,水平飞出后落到曲面N的某一点上,取g=10m/s2.求:(计算结果可以用根号表示)
(1)钢珠从圆弧轨道M飞出瞬间的速度为多大?
(2)发射该钢球前,弹簧的弹性势能EP多大?
(3)钢珠从P点飞出至落到圆弧N上所用的时间是多少?

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3.如图所示,质量为M的物体静止于光滑水平面上,其上有一个半径为R的光滑半圆形轨道,现把质量为m的小球自轨道左侧最高点静止释放,试计算:白球运动的最高点的过程中,轨道产生的位移大小是多少?

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10.如图所示,有一固定的内壁光滑的半球形大碗水平放置,碗的半径为R,O点为碗的中心,B点为碗的最低点.有一质量为m的小球在距碗高度为h的水平面上做匀速圆周运动,重力加速度为g.求:
(1)碗对小球的支持力大小;
(2)小球的角速度大小.

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20.如图所示,AB为一绝缘的水平直轨道,BCDF为一绝缘的光滑圆形轨道,B为圆轨道最低点,竖直放置在竖直方向的匀强电场中,BCDF是半径为R的圆形轨道,今有质量为m的带正电的小滑块(可视为质点)以一初速度v0由A点开始沿轨道向右运动,小滑块恰好能沿竖直圆轨道做完整的圆周运动,已知小滑块与AB轨道间的动摩擦因数为μ,A与B之间距离为L,电场强度E=$\frac{mg}{q}$,重力加速度为g,求:
(1)小滑块在AB轨道上所受的滑动摩擦力的大小;
(2)恰能沿圆轨道经过最高点D时的速度vD的大小;
(3)小滑块的初速度v0的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.氢原子部分能级的示意图如图所示,不同色光的光子能量如表所示:
色光光子
能量范围
(eV)
绿蓝-靛
1.61~2.002.00~2.072.07~2.142.14~2.532.53~2.762.76~3.10
处于某激发态的氢原子,发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条,其颜色分别为(  )
A.黄、绿B.红、紫C.红、蓝-靛D.蓝-靛、紫

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18.某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中,用如图所示的气垫导轨装置来测小车的加速度,由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L,窄遮光板的宽度为d,窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2
①通过两个光电门的瞬时速度分别为v1=$\frac{d}{{t}_{1}}$,v2=$\frac{d}{{t}_{2}}$.
②则滑块的加速度可以表示为a=$\frac{{d}^{2}}{2L}$($\frac{1}{{t}_{2}^{2}}$-$\frac{1}{{t}_{1}^{2}}$)(用题中所给物理量表示).
③该学习小组在测出滑块的加速度后,经分析讨论,由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小,可用上述实验装置来验证机械能守恒定律,为此还需测量的物理量是沙桶的质量m和滑块和挡光条的总质量M,机械能守恒的表达式为$\frac{1}{2}$(M+m)${(\frac{d}{{t}_{2}})}^{2}$-$\frac{1}{2}$(M+m)${(\frac{d}{{t}_{1}})}^{2}$=mgL(用题中所给物理量和测量的物理表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

19.如图所示,两个天体构成双星,绕同一点做圆周运动,两星中心的距离为L,转动的周期为T,其中一颗星球质量为m,则另一颗星球质量为$\frac{{L}^{3}4{π}^{2}}{G{T}^{2}}$.(已知万有引力常量为G.)

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