精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
6.如图,真空中一对平行金属板构成一平行板电容器,两板间电势差为100V,电容器带电量为1.0×10-2C.一个电荷为+2e的粒子从正极板的小孔进入电场,到达负极板.求:(1)该电容器的电容;
(2)上述粒子在电容器两极板间运动的过程中获得的动能.(不计重力,e=1.6×10-19C)

分析 (1)根据电容的定义式即可求出电容;
(2)粒子在极板之间运动的过程中电场力做功,由动能定理即可求出.

解答 解:(1)根据电容的定义式:C=$\frac{Q}{U}=\frac{1.0×1{0}^{-2}}{100}=1.0×1{0}^{-4}$F=100μF
(2)根据功能关系可知,粒子获得的动能等于电场力做的功,则:${E}_{k}=qU=2eU=2×1.6×1{0}^{-19}×100$=3.2×10-17J
答:(1)该电容器的电容是100μF;
(2)粒子在电容器两极板间运动的过程中获得的动能是3.2×10-17J.

点评 本题考查电容器电容的计算和电场力做功的计算,只要掌握相应的公式即可正确求解.基础题目.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

16.如图所示,abcd是一个质量为m,边长为L的正方形金属线框.从图示位置自由下落,在下落h后进入磁感应强度为B的磁场,恰好做匀速直线运动,该磁场的宽度也为L.在这个磁场的正下方h+L处还有一个未知磁场,金属线框abcd在穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动,那么下列说法正确的是(  )
A.未知磁场的磁感应强度是2B
B.线框最终出磁场时的速度为2$\sqrt{gh}$
C.线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为4mgL
D.线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为2mgL

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.如图所示,两足够长的平行粗糙金属导轨MN、PQ相距L=1m,导轨平面与水平面的夹角α=30°,导轨电阻不计,磁感应强度B1=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L=1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,两者间的动摩擦因数μ=$\frac{\sqrt{3}}{6}$,金属棒的质量为m1=2kg,电阻R1=1Ω.两金属导轨的上端连接右侧电路,通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离和板长均为d=0.5m,定值电阻为R2=3Ω,将金属棒由静止释放,重力加速度g取10m/s2
(1)求金属棒的最大加速度大小.
(2)求金属棒最终的速度大小.
(3)当金属棒稳定下滑时,在水平放置的平行金属板间加一垂直纸面向里的匀强磁场B2=3T,在下板的右端且非常靠近下板的位置有一质量m2=1.5×10-4kg、带电量q=-1×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入两板间,该液滴可视为质点,要使带电粒子能从金属板间射出,初速度v应满足什么条件?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

14.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器与它相连接的电路如图所示,接通开关 S,电源即给电容器充电.则(  )
A.保持 S 接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小
B.保持 S 接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电荷量增大
C.断开 S,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小
D.断开 S,在两极板间插入一块介质,则两极板间的电势差增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

1.如图所示,以直线AB为边界,上下存在场强大小相等、方向相反的匀强电场.在P点由静止释放一质量为m、电荷量为q的带电小球,小球穿过AB边界时速度为v0,到达M点速度恰好减为零.此过程中小球在AB上方电场中运动的时间是在下方电场中运动时间的$\frac{1}{2}$.已知重力加速度,不计空气阻力为g,则下列说法正确的是(  )
A.小球带正电
B.电场强度大小是$\frac{3mg}{q}$
C.P点距边界线AB的距离为$\frac{3{v}_{0}^{2}}{8g}$
D.若边界AB处电势为零,则M点电势为-$\frac{3m{v}_{0}^{2}}{4q}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

11.如图所示,匀强电场的电场强度E=103 V/m,在绝缘水平面上从A点由静止释放一质量m=1Kg电荷量q=+2×10-3 C物体,在电场力的作用下物体沿水平面匀加速到B点.已知物体与水平面的动摩擦因数为0.1,从A到B的时间为2s,(取g=10m/s2

(1)物体的加速度
(2)到B点的速度
(3)AB两点的电势差.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

18.a、b、c、d四个带电液滴在如图所示的匀强电场中,分别水平向左、水平向右、竖直向上、竖直向下做匀速直线运动(不考虑带电液滴间的相互作用),下列说法不正确的是(  )
A.a、b、c、d均带正点荷B.a、b的电势能、机械能均不变
C.c的电势能减少,机械能增加D.d的电势能减少,机械能减少

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.转动动能是物体动能的一种形式,它特指物体围绕某一点或某一轴转动所具有的动能.如题20图所示的是实验室中一种展示和测量转动动能的装置,一个由四根边长为l的绝缘轻质刚性杆组成正方形水平放置,在其四个端点a、b、c、d分别固定质量均为m,电量均为q的点电荷,其中a点带负电,其余b、c、d三点带正电,正方形可绕中心竖直轴O在水平面内自由转动.现将正方形装置放入一个水平电场中,初始位置aO连线与电场方向垂直,在电场力作用下,该装置从静止开始发生旋转,测量其转动角速度便可知转动动能.下列分析正确的是 (分析时可不考虑竖直转动轴O处的摩擦力)(  )
A.在电场力作用下装置从静止开始将向顺时针方向转动
B.在电场力作用下装置从静止开始会沿逆时针方向连续转圈
C.在电场力作用下装置从静止开始转动的最大转动动能Ekmax=$\frac{\sqrt{2}}{2}$Eql
D.在电场力作用下装置从静止开始转动的最大角速度ωkmax=$\sqrt{\frac{\sqrt{2}Eq}{ml}}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

16.如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点,固定一电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点的检验电荷),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),P到物块的重心竖直距离为h,P、A连线与水平轨道的夹角为60°,k为静电常数,下列说法正确的是(  )
A.物块在A点的电势能EPA=Qφ
B.物块在A点时受到轨道的支持力大小为mg+$\frac{3\sqrt{3}kqQ}{8{h}^{2}}$
C.点电荷+Q产生的电场在B点的电场强度大小${E_B}=K\frac{q}{h^2}$
D.点电荷+Q产生的电场在B点的电势φB=$\frac{m}{2q}$(v${\;}_{0}^{2}$-v2)+φ

查看答案和解析>>

同步练习册答案