题目列表(包括答案和解析)
20.如图甲、乙所示,长为L,相距为d的两平行金属板一电源相连,一质量为m,带电量为q的粒子以速度v0沿平行金属板间的中线射入电场区内,从飞入时刻算起,A、B两板间所加电压变化规律,如乙图示。为了使带电粒子射出电场区时的速度方向正好平行金属板,求(1)所加电压周期T应满足的条件;(2)所加电压振幅U0应满足的条件。
19.三块相同的金属平板A、B、D自上而下水平放置,间距分别为h和d,如图所示.A、B两板中心开孔,在A板的开孔上搁有一金属容器P,与A板接触良好,其内盛有导电液体.A板通过闭合的电键K与电动势为U0的电池正极相连,B板与电池负极相连并接地.容器P内液体在底部小孔O处形成质量为m,带电量为q的液滴后自由下落,穿过B板的开孔O′落到D板上,其电荷被D板吸附,液体随即蒸发.接着容器底部又形成相同的液滴自由下落,如此继续.设整个装置放在真空中.
(1)第一个液滴到达D板时的速度为多少?
(2)D板最终可达到多高的电势?
(3)设液滴的电量是A板所带电量的a倍(a=0.02),A板与B板构成的电容器的电容为C0=5×10-12F,U0=1000V,m=0.02g,h=d=5cm.试计算D板最终的电势值.(g=10m/s2)
(4)如果电键K不是始终闭合,而只是在第一个液滴形成前闭合一下,随即打开,其他条件与(3)相同.在这种情况下,D板最终可达到的电势值为多少?说明理由.
18.如图所示为示波器的原理图,电子枪中炽热的金属丝可以发射电子,初速度很小,可视为零。电子枪的加速电压为U0,紧挨着是偏转电极YY’、XX’,设偏转电极的极板长均为L1,板间距离均为d,偏转电极XX’的右端到荧光屏的距离为L2,电子电量为e,质量为m(不计偏转电极YY’和XX’之间的间距)。在YY’、XX’偏转电极上不加电压时,电子恰能打在荧光屏上坐标的原点。
求:(1)若只在YY’偏转电极上加电压U YY’=U1(U1>0),则电子到达荧光屏上的速度多大?(2)在第(1)问中,若再在XX’偏转电极上加上U XX’ =U2(U2>0),试在荧光屏上标出亮点的大致位置,并求出该点在荧光屏上坐标系中的坐标值。(13分)
17.图甲所示的平行板电容器板间距离为d,两板所加电压随时间变化图线如图乙所示,t=0时刻,质量为m、带电量为q的粒子以平行于极板的速度V0射入电容器,t1=3T时刻恰好从下极板边缘射出电容器,带电粒子的重力不计,求:
(1)平行板电容器板长L;
(2)子射出电容器时偏转的角度φ;
(3)子射出电容器时竖直偏转的位移y。(12分)
16.夏季某日,某地区距地面一定高度的空中有两块相距3km的足够大的云团,受湿气流影响,两块云团正在以5m/s的相对速度靠近,不断与空气摩擦带电。设两云团之间电势差保持3×109V不变,已知空气电离的电场强度(即发生放电时的电场强度)为3×106V/m,云团间的电场可视为匀强电场,问:
(1)大约经过多长时间,将会发生放电现象?
(2)在这次放电中,若从一块云团移到另一云团的电量为500C,闪电历时0.01s,求释放的能量和电荷移动过程中的平均电流强度。
(3)写出在这次放电中,使空气中的氮气和氧气直接化合的化学方程式。
(4)已知1molO2和1molN2化合时要吸收180.7kJ能量,若上述放电发生时放出的总能量有0.1%用于这一反应,那么生成物的物质的量是多少?(12分)
15.如图所示,质量为1.0g的带电小球,用长为的绳线悬挂在平行板电容器之间,两板电压为40V,板间距10cm,小球在A点处于平衡状态悬线和竖直方向夹角为37°.问:
(1)小球电量多少?是正电还是负电?
(2)若把小球拉到θ=53°的点,CB保持水平时受到的拉力为多大?
(3)若把BC剪断,小球摆到最低点O时,悬线的拉力多大?12分
14.一个电子以υ0=4×107m/s的速度,方向与电场方向相同,射入电场强度E=2×105V/m的匀强电场中,如图所示已知电子电量e=-1.6×10-19C,电子质量m=9.110-31kg.试求:
(1)从电子的入射点到达速度为0之点的两点间电势差是多少?
两点间距离是多少?
(2)电子到达速度为0之点所需的时间是多少?10分
11.在用电流场模拟静电场描绘等势线的实验中,所用的器材除了木板、白纸、复写纸、圆柱形电极、导线、电池、电键外,还必须有________、________和________。
12.将与灵敏电流计相连的一根探针与图中的基准点B处,和导电纸上f点相接触,发现电流计指针向右偏转,为了找到B点的等势点,
接f点的探针应向______移动。(已知电流从
左端流入电表时指针向左偏,从右端流入电
表时指针向右偏。) 图(14-10-2)
13.在用电流场模拟电场等势线的实验中,在下列所给出的器材中,应该选用的是______
(用器材前的字母表示):……( )
A.6V的交流电源
B.6V的直流电源
C.100V的直流电源
D.量程为0-300µA,零刻度在刻度盘中央的电流表
E.量程0-0.5V, 零刻度在刻度盘中央的电压表
在实验中,要把复写纸、导电纸、白纸铺放在木板上,它们的顺序(自上而下)应是
①____②____③____。
在实验中,按下电键,接通电路,若一个探针与基准点O接触,另一个探针已分别在基准点O的两侧找到实验所需要的两点a、b如图所示,则当此探针与a点接触时,电表的指针应______(左偏、指零、右偏);当此探针与b点接触时,电表的指针应______。
10.如图所示,A是带正电的金属球,B是不带电的绝缘导体,
此时B的电势为U1;用手摸绝缘导体的左端,B的电势变为
U2;放开手后,再将A移走,B的电势又变为U3;则
A.U1= U2= U3 B.U1> U2> U3
C.U1<U2<U3 D.U1 <U2 >U3
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
9.如上图所示是电容式话筒的示意图,它是利用电容制作的传感器,话筒的振动膜前面有
薄薄的金属层,膜后距膜几十微米处有一金属板,振动膜上的金属层和这个金属板构成
电容器的两极,在两极间加一电压U,人对着话筒说话时,振动膜前后振动,使电容发
生变化,使声音信号被话筒转化为电信号,其中导致电容变化的原因可能是电容器两板
间的 ( )
A.距离变化 B.正对面积变化 C.介质变化 D.电压变化
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