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用四个阻值均为R的电阻连成如图所示的电路,开关S闭合时,有一质量为,带电荷量为的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点,平行板电容器的下极板接地。现打开开关S,这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动,并和此板碰撞,碰撞过程中小球没有机械能损失,只是碰后小球所带电荷量发生变化,碰后小球带有和该极板同种性质的电荷,并恰能运动到另一极板,设两极板间距离为,不计电源内阻,求:
(1)小球开始带什么电?小球开始在中点的电势是多少?电源电动势E为多大?
(2)小球与极板碰撞后所带的电荷量为多少?
(1)负  (2)
(1)当S闭合时,小球静止于水平放置的平行板电容器的中点,上极板电势高于下极板,对带电小球进行受力分析,可知小球带负电荷,设电容器电压为U,则有:

解得:则小球开始在中点的电势
……………………6分
(2)设断开S后,电容器的电压为,则:

因为碰撞过程中小球没有机械能损失,只是碰后小球所带电荷量发生变化,所以对带电小球运动的全过程根据动能定理得:

解得:………………………4分
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示的电路中,电流表和电压表均可视为理想电表,现闭合开关S后,将滑动变阻器滑片P向左移动,下列结论正确的是(  )
A.电流表的示数变小,电压表的示数变大
B.小灯泡L变亮
C.电容器C上电荷量减小
D.电源的总功率变大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在如图所示的电路中,R1、R2、R3均为可变电阻。当开关S闭合后,两平行金属板MN中有一带电液滴正好处于静止状态。现将R3变大,则以下判断正确的是  (   )
A.液滴将向下运动
B.电容器将继续充电
C.有从左到右的瞬时电流流过R1
D.电容器上的带电量将增大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O安在一根轻木杆B上,一根轻绳AC绕过滑轮,A端固定在墙上,且绳保持水平,C端挂一重物,BO与竖直方向夹角θ=45°,系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变,改变θ的大小,则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是
A.只有角θ变小,作用力才变大.
B.只有角θ变大,作用力才变大.
C.不论角θ变大或变小,作用力都是变大.
D.不论角θ变大或变小,作用力都不变.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

电源和一个水平放置的平行板电容器、二个变阻器R1R2和定值电阻R3组成如图所示的电路。当把变阻器R1R2调到某个值时,闭合开关S,电容器中的一个带电液滴正好处于静止状态。当再进行其他相关操作时(只改变其中的一个),以下判断正确的是
A.将R1的阻值增大时,液则滴仍保持静止状态
B.将R2的阻值增大时,通过R3的电流减小,液滴将向下运动
C.断开开关S,电容器上的带电量将减为零
D.把电容器的上极板向上平移少许,电容器的电量将增加

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

下图所示的电路中,电源电动势E=6V,内阻,电阻,电容器的电容,二极管D具有单向导电性,开始时,开关S1闭合,S2断开。

(1)合上S2,待电路稳定以后,求电容器C上电荷量变化了多少?
(2)合上S2,待电路稳定以后再断开S1,求断开S1后流过R1的电荷量是多少?
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一半球状物体在粗糙的水平面上,一只甲虫(可视为质点)从半球面的最高点开始缓慢往下爬行,在爬行过程中(   )
A.球面对甲虫的支持力变大
B.球面对甲虫的摩擦力变大
C.球面对甲虫的作用力不变
D.地面对半球体的摩擦力变大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,小球用两根细线悬挂,L1与竖直方向成θ角,L2水平。若保持L2水平,使θ角增大,下列说法中正确的是
A.L1、L2拉力都不变
B.L1、L2拉力都增大
C.L1的拉力不变、L2拉力增大
D.L1的拉力增大、L2拉力不变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

欲使在固定斜面上匀速下滑的物体静止,可采取的方法是
A.在物体上叠放一重物B.对物体施加一垂直于斜面的力
C.对物体施加一竖直向下的力D.增大斜面倾角

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