精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
1.如图所示,水平放置的平行板电容器与一恒定的直流电压相连,两极板间距离d=20cm.距下板4cm处有一质量m=0.01g的不带电小球由静止落下.小球和下极板碰撞间带上了q=1.0×10-8C的电荷,反跳的高度为8cm,这时下板所带电量为Q=2.0×10-6C.如果小球和下板碰撞时没有机械能损失(即速度的大小不变),(取g=10m/s2)试求:
(1)该电容器极板间的电场强度多大?
(2)该电容器的电容多大?

分析 (1)根据匀变速直线运动的速度位移公式求出小球打在下极板上的速度,从而得知反弹的速度,根据匀变速直线运动的规律求出加速度,从而求出电场力的大小和电场强度的大小.
(2)根据U=Ed求出两极板间的电势差,再根据C=$\frac{Q}{U}$求出电容器的电容.

解答 解:(1)根据v2=2gh得:v=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{20×0.04}$m/s=$\sqrt{0.8}$m/s
根据v2=2ah′得:a=$\frac{{v}^{2}}{2h′}$=$\frac{0.8}{2×0.08}$m/s2=5m/s2
根据牛顿第二定律得:a=$\frac{mg-qE}{m}$
解得:E=5×103V/m.
(2)U=Ed=5×103×0.2V=1000V
则电容为:C=$\frac{Q}{U}$=$\frac{2×1{0}^{-6}}{1000}$F=2×10-9 F.
答:(1)该电容器极板间的电场强度为5.0×103V/m.
(2)该电容器的电容为2×10-9 F.

点评 解决本题的关键知道小球在电场中的运动情况,运用动力学方法求场强,以及掌握电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.以下关于速度概念的说法正确的是(  )
A.子弹以900m/s的速度从枪口射出,指的是平均速度
B.汽车在宜龙公路上的行驶速度约为30km/h,指的是平均速度
C.某城区道路汽车的限速为40km/h,指的是平均速度
D.比较汽车和火车从上海开往北京的行驶快慢,应比较它们的瞬时速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.如图所示,是某同学站在压力传感器上,做下蹲-起立的动作时记录的力随时间变化的图线,纵坐标为力(单位为牛顿,横轴的单位为时间.由图可知(  )
A.该同学做了两次下蹲-起立的动作
B.该同学做了一次下蹲-起立的动作
C.下蹲过程中人处于失重状态
D.下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.如图所示,一电场的电场线分关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN.则(  )
A.M点的电势比P点的电势高 
B.将负电荷由O点移动到 P 点,电场力做正功
C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差
D.在O点静止释放一带正电拉子.该粒子将沿y轴做匀变速直线运动

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.一宇宙空间探测器从某一星球的表面竖直向上发射升空,宇宙探测器升空到某一高度时,发动机突然关闭,如图表示其运动过程中速度随时间的变化规律.
(1)升空后0~9s,9~25s,25~45s,即在图线上OA、AB、BC三段对应时间内探测器的运动情况如何?
(2)求运动过程中各个阶段的加速度.
(3)求探测器在该行星表面达到的最大高度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.有甲、乙 两电压表,它们是有同一表头改装成的不同量程的电压表,当将它们串联起来接入某电路,则两表(  )
A.指针偏角相同,示数相同B.指针偏角不同,示数相同
C.指针偏角相同,示数不同D.指针偏角不同,示数不同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.发射卫星时将卫星发射至近地圆轨道经变轨后进入预定轨道.现一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动,动能减小为原来的$\frac{1}{4}$,不考虑卫星质量的变化,则变轨前后卫星的(  )
A.周期之比为1:8B.角速度之比为2:1
C.向心加速度大小之比为4:1D.轨道半径之比为1:2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.如图示,在正点电荷Q形成的电场中,AD,BC是以Q为圆心的两段圆弧,正点电荷q沿A→B→C→D→A移动,则该电荷q(  )
A.沿BC运动时不受电场力
B.沿DA运动时电场力不做功
C.在B点时的电势能比在D点时的小
D.在A点时受到的电场力比在C点时的小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

11.有一辆汽车刹车后做匀减速直线运动的v-t图象如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.汽车开始刹车时的速度为25m/sB.汽车刹车后的速度每1s减小5m/s
C.4s~12s内汽车的位移为120mD.刹车后经25s速度减为零

查看答案和解析>>

同步练习册答案