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如图所示,相距d=10cm,水平放置的平行金属板a,b,其电容为C=2μF,开始时两板不带电,a板接地且中央开有一个小孔,现将带电量q=2×C,质量m=2×10-3kg的带电油滴一滴一滴地由小孔正上方h=10cm处无初速地滴下,竖直落向b板,把电量全部传给b板,求:

(1)第几滴油滴在板间做匀速直线运动?

(2)能够达到b板的油滴数量最多为多少?

答案:1001,2000
提示:

提示:(1)设有n滴油滴已落到板上,此时a,b板上电量Q=nq,第n+1滴油滴在板间匀速运动,则qE=mg,其中E= ,得n= =1000滴

提示:(1)设有n滴油滴已落到板上,此时a,b板上电量Q=nq,第n+1滴油滴在板间匀速运动,则qE=mg,其中E=,得n==1000滴.(2)第1001滴油滴落到b板之后,油滴在板间做匀减速直线运动,随着油滴不断落到b板,板间场强越来越大,其他油滴达到b板时速度越来越小,某油滴到达b板时,若速度刚好减为零,则其后的油滴将无法到达b板.设已有k滴油滴到达b板,第k+1滴油滴到达b板时速度刚好为零,根据动能定理有:mg(h+d)-q=0,所以k==2000滴.


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置,S1、S2分别为M、N板上的小孔,S1、S2、O三点共线,它们的连线垂直M、N,且S2O=R.以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场.D为收集板,板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直M、N板.质量为m、带电量为+q的粒子经S1进入M、N间的电场后,通过S2进入磁场.粒子在S1处的速度以及粒子所受的重力均不计.

(1)M、N间的电压为U时,求粒子进入磁场时速度的大小v;

(2)子恰好打在收集板D的中点上,求M、N间的电压值U0

(3)当M、N间的电压不同时,粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同,求t的最小值.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置,S1、S2分别为M、N板上的小孔,S1、S2、O三点共线,它们的连线垂直M、N,且S2O=R.以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场.D为收集板,板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直M、N板.质量为m、带电量为+q的粒子经S1进入M、N间的电场后,通过S2进入磁场.粒子在S1处的速度以及粒子所受的重力均不计.

(1)M、N间的电压为U时,求粒子进入磁场时速度的大小v;

(2)粒子恰好打在收集板D的中点上,求M、N间的电压值U0

(3)当M、N间的电压不同时,粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同,求t的最小值.

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科目:高中物理 来源:2013届湖南省浏阳一中高三暑假自主学习检测物理试卷(带解析) 题型:计算题

(14分)如图所示,相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置,S1、S2分别为M、N板上的小孔,S1、S2、O三点共线,它们的连线垂直M、N,且S2O=R.以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场.D为收集板,板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直M、N板.质量为m、带电量为+q的粒子经S1进入M、N间的电场后,
通过S2进入磁场.粒子在S1处的速度以及粒子所受的重力均不计.

(1)当M、N间的电压为U时,求粒子进入磁场时速度的大小v;
(2)若粒子恰好打在收集板D的中点上,求M、N间的电压值U0
(3)当M、N间的电压不同时,粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同,求t的最小值.

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年湖南省高三暑假自主学习检测物理试卷(解析版) 题型:计算题

(14分)如图所示,相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置,S1、S2分别为M、N板上的小孔,S1、S2、O三点共线,它们的连线垂直M、N,且S2O=R.以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场.D为收集板,板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直M、N板.质量为m、带电量为+q的粒子经S1进入M、N间的电场后,

通过S2进入磁场.粒子在S1处的速度以及粒子所受的重力均不计.

(1)当M、N间的电压为U时,求粒子进入磁场时速度的大小v;

(2)若粒子恰好打在收集板D的中点上,求M、N间的电压值U0

(3)当M、N间的电压不同时,粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同,求t的最小值.

 

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