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题文

如图甲所示,M、N为水平放置的平行板电容器的两个极板,极板长L="0.2" m,两板间距d=0.1m,在从M、N间加上如图乙所示的电压,一个带电粒子的电量q=+l.0×10-6C、质量m=1.0×10-8kg,粒子重力不计,求:

(1)0~1×10-3s电容器内部场强的大小和方向;
(2)若在t=0的时刻,将上述带电粒子从紧靠M板中心处无初速释放,求粒子从M板运动到N板所经历的时间t;
(3)若在t=0的时刻,上述带电粒子从靠近M板的左边缘处以初速度v0水平射入两极板间,且粒子沿水平方向离开电场,求初速度v0的大小。

科目 物理   题型 计算题   难度 较易
知识点: 等势面
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如图所示,竖直放置的两平行带电金属板间的匀强电场中有一根质量为m的均匀绝缘杆,上端可绕轴O在竖直平面内转动,下端固定一个不计重力的点电荷A,带电量+q。当板间电压为U1时,杆静止在与竖直方向成=45°的位置;若平行板以M、N为轴同时顺时针旋转=15°的角,而仍要杆静止在原位置上,则板间电压应变为U2。求:U1/U2的比值。

某同学是这样分析求解的:
两种情况中,都有力矩平衡的关系。设杆长为L,两板间距为d,当平行板旋转后,电场力就由变为,电场力对轴O的力臂也发生相应的改变,但电场力对轴O的力矩没有改变。只要列出两种情况下的力矩平衡方程,就可求解了。
你觉得他的分析是否正确?如果认为是正确的,请继续解答;如果认为有错误之处,请说明理由并进行解答。

如图所示,在水平地面上有一个长L=1.5m,高h = 0.8m的长方体木箱,其质量为M=1kg,与地面间的动摩擦因数μ=0.3。在它的上表面的左端放有一质量为m= 4kg的小铁块,铁块与木箱间的摩擦不计。开始它们均静止。现对木箱施加一水平向左的恒力F=27N。(g=10m/s2)求:

(1)经过多长时间铁块从木箱上滑落?
(2)铁块滑落前后木箱的加速度大小之比。
(3)铁块着地时与木箱右端的水平距离S。

横截面积分别为SA=2.0×10-3m2、SB=1.0×10-3m2的汽缸A、B竖直放置,底部用细管连通,用质量分别为mA=4.0kg、mB=2.0kg的活塞封闭一定质量的气体,气缸A中有定位卡。当气体温度为27℃时,活塞A恰与定位卡环接触,此时封闭气体的体积为V0=300mL,外界大气压强为P0=1.0×105Pa。(g=10m/s2

(1)当将气体温度缓慢升高到57℃时,封闭气体的体积多大?
(2)保持气体的温度57℃不变,用力缓慢压活塞B,使气体体积恢复到V0,求此时封闭气体的压强多大?

如图所示,真空中有一个电场,电场线如图所示.在这个电场中的A点放入电量为5.0×10-9C的点电荷,它受到的电场力为3.0×10-4N。

(1)画出A点电场强度的方向.
(2)求出A点电场强度的大小.
(3)若把该点电荷从电场中移走, 则A点电场强度是多大?

库仑定律告诉我们:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。现假设在真空中有两个带正电的点电荷,电荷量均为Q=lC,它们之间的距离r=lm。静电力常量k=9.0×109N·m2/C2
(1)问这两个点电荷之间的静电力是引力还是斥力?
(2)求这两个点电荷之间的静电力大小F。

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