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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    如图所示，平行金属板M、N水平放置，电容为C＝5.0×10－12 F，中央都开有小孔，两极板带等量异种电荷，其电荷量为Q＝3.6×10－10 C，板间距为d＝0.24 m．一个质量为m＝6×10－6 Kg的带电粒子b在两板的正中央位置处于静止状态．另有一个质量也为m＝6×10－6 Kg的中性粒子a从N板小孔的正下方h＝0.28 m处以初速度v0＝3 m/s竖直上抛，两粒子碰后结合为一体．(不计空气阻力，g＝10 m/s2)

    求：(1)b粒子所带的电荷量q．

    (2)两粒子结合后从极板小孔射出的动能．

    答案：
    解析：

    　　解：(1)设两板电势差为U，则(2分)

    　　极板间场强为(2分)

    　　设粒子带电荷量为q，则有

    　　mg＝qE

    　　解得q＝2×10－7 C(2分)

    　　(2)设a粒子与b粒子碰前的速度为v1，则有

    　　

    　　解得v1＝1 m/s(3分)

    　　设两者碰后速度为v2，则有

    　　

    　　解得v2＝0.5 m/s(3分)

    　　设两者从M板的小孔射出，则有

    　　(2分)

    　　解得Ek＜0，说明两者不能从M板小孔射出，而从N板的小孔射出．(1分)

    　　设从N板小孔射出的速度为v3，则有

    　　(2分)

    　　解得Ek＝8.7×10－6 J(1分)


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    （1）微粒带电量；
    （2）微粒离开电场时的动能．

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    （1）带电粒子运动到小孔O′时的速度大小；
    （2）A′点与A点之间的距离．

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    （1）发电机的电动势；
    （2）电阻R上的电流；
    （3）要使等离子体能进入磁场所需的外力．

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