帶電小球液滴在電容器中的運動

帶電小球液滴在電容器中的運動》（2012秋?河南校級月考）如圖所示，沿水平方向放置的平行金屬板a和b,分別與電源的正負極相連，a、b板的中央沿豎直方向各有一個小孔，帶正電的液滴從小孔的正上方P點由靜止自由落下，先后穿過兩個小孔后速度為V],現(xiàn)將a板或b板向上或向下平移一小段距離，相同的液滴仍從P點自由落下，先后穿過兩個小孔后速度為v2,下列說法正確的是（）若向上移動b板，貝嘰>卩]若向下移動a板，貝Jv2>v]無論向上或向下移動b板，肯定v2<V]無論向上或向下移動a板，肯定v2<V]【答案】B（2015?上海模擬）為模擬空氣凈化過程，有人設(shè)計了含有帶電灰塵空氣的密閉玻璃圓桶，圓桶的高和直徑相等，如圖所示.第一種除塵方式是：在圓桶頂面和底面間加上電壓U?沿圓桶軸線方向形成一個勻強電場，塵粒的運動方向如圖甲所示；第二種除塵方式是：在圓桶軸線處放一直導(dǎo)線，在導(dǎo)線與桶壁間加上的電壓也等于U,形成沿半徑方向的輻向電場，塵粒的運動方向如圖乙所示.假設(shè)每個塵粒的質(zhì)量和帶電量均相同，不計重力.在這兩種方式中（）* I甲 乙電場對單個塵粒做功的最大值相等塵粒受到電場力大小相等塵粒都做勻加速直線運動第一種方式比第二種方式除塵速度快【答案】A如圖所示，水平放置的平行金屬板a、b分別與電源的兩極相連，帶電液滴P在金屬板a、b間保持靜止,現(xiàn)設(shè)法使P固定，再使兩金屬板a、b分別繞中心點O、O'垂直于紙面的軸順時針轉(zhuǎn)相同的小角度a然后釋放P,貝怙在電場內(nèi)將做（）勻速直線運動水平向右的勻加速直線運動斜向右下方的勻加速直線運動曲線運動【答案】B（2015秋?許昌校級月考）如圖所示，一平行板電容器的兩個極板豎直放置，在兩極板間有一帶電小球，小球用一絕緣輕線懸掛于O點.現(xiàn)給電容器緩慢充電，使兩極板所帶電荷量分別為+Q和-Q，此時懸線與豎直方向的夾角為n/6?再給電容器緩慢充電，直到懸線和豎直方向的夾角增加到n/3，且小球與兩極板不接觸.貝第二次充電使電容器正極板增加的電荷量為（ ）OA.QB.2QC.3Q D.4Q【答案】B（2015?硚口區(qū)校級模擬）如圖所示，A、B為水平放置平行正對金屬板，在板中央分別有一小孔M、N,D為理想二極管，R為滑動變阻器.閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后，將一帶負電荷的帶電小球從M、N的正上方的P點由靜止釋放，小球恰好能運動至小孔N處.下列說法正確的是（）若僅將A板上移，帶電小球仍將恰好運動至小孔N處若僅將B板上移，帶電小球?qū)男】譔穿出若僅將R的滑片上移，帶電小球?qū)o法運動至N處若僅斷開開關(guān)S，帶電小球?qū)男】譔穿出

【答案】C（2015春?宜春校級期末）如圖所示，A、B為兩塊水平放置的金屬板，通過閉合的開關(guān)S分別與電源兩極相連，兩極中央各有一個小孔a和b,在a孔正上方某處放一帶電質(zhì)點由靜止開始下落，若不計空氣阻力，該質(zhì)點到達b孔時速度恰為零，然后返回.現(xiàn)要使帶電質(zhì)點能穿過b孔，則可行的方法是（）保持S閉合，將A板適當上移保持S閉合，將B板適當下移先斷開S，再將A板適當上移先斷開S，再將B板適當下移【答案】B（2014秋?滁州期末）如圖所示，兩平行金屬板豎直放置且B板接地，期間有用絕緣細線懸掛的帶電小球，當給兩金屬板充電，使金屬板帶電荷量為Q，此時懸線與豎直方向的夾角為n/3,因電離作用，兩金屬板的電荷量緩慢減?。僭O(shè)小球的電荷量不變），以致懸線與豎直方向夾角逐漸減小，則夾角減小到n/6的過程中，下列說法正確的是（ ）細線的拉力逐漸增大細線的拉力大小不變電容器減少的電荷量為QZ2電容器減少的電荷量為2Q/3【答案】D（2014秋?福州期末）如圖所示，傾斜放置的平行板電容器兩極板與水平面夾角為8,極板間距為d.帶負電的微粒質(zhì)量為m、帶電量為q,從極板M的左邊緣A處以初速度V。水平射入，沿直線運動并從極板）微粒達到B點時動能為m%2/2微粒的加速度大小等于gsinBmgdC?兩極板的電勢差Umn=qC0SD.微粒從A點到B點的過程電勢能減少mgd/cosB【答案】C9.【2015新課標II】如圖，兩平行的帶電金屬板水平放置。若在兩板中間a點從靜止釋放一帶電微粒，微粒恰好保持靜止狀態(tài)。現(xiàn)將兩板繞過a點的軸（垂直于紙面）逆時針旋轉(zhuǎn)45°,再由a點從靜止釋放一同樣的微粒，該微粒將（）保持靜止狀態(tài)向左上方做勻加速運動向正下方做勻加速運動 D.向左下方做勻加速運動【答案】D（2012秋?保定月考）如圖，一平行板電容器兩個極板AB豎直放置，并與電源兩極連接，在兩極板間有一帶電小球，小球用一絕緣細線懸掛于O點，平衡時懸線與豎直方向的夾角為30°.水平緩慢移動極板，使懸線與豎直方向的夾角增加到60°，小球與極板沒有接觸.下列說法正確的是（）A?極板間的距離變?yōu)樵瓉淼?/3B?極板間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍I 極板所帶電量變?yōu)樵瓉淼蔫急稑O板所帶電量變?yōu)樵瓉淼?倍【答案】C如圖所示，中央有正對小孔的水平放置的平行板電容器與電源連接，電源電壓為U.將一帶電小球從兩小孔的正上方P點處由靜止釋放，小球恰好能夠達到B板的小孔b點處，然后又按原路返回.那么，為了使小球能從B板的小孔b處出射，下列可行的辦法是（）

將A板上移一段距離B.將A板下移一段距離C.將B板上移一段距離 D.將B板下移一段距離【答案】D12. （2013全國新課標I）一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d,極扳分別與電池兩極相連.上極板中心有一小孔（小孔對電場的影響可忽略不計）。小孔正上方d/2處的P點有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落.經(jīng)過小孔進入電容器,并在下極板處（未與極板接觸）返回。若將下極板向上平移d/3,則從P點開始下落的相同粒子將（）打到下極板上 B.在下極板處返回C.在距上極板d/2處返回 D.在距上極板2d/5處返回【答案】D（2009?遵義模擬）帶有等量異種電荷的兩塊等大的平行金屬板M、N水平正對放置.兩板間有一帶電微粒以速度u0沿直線運動，當微粒運動至UP點時，將M板迅速向上平移一小段距離后，則此后微粒的可能運動情況是（ ）A.沿軌跡①運動 B.沿軌跡②運動 C.沿軌跡③運動D.沿軌跡④運動【答案】B二、多項選擇題，以下各題有多個選項，其中有二個或多個選項是正確的，請選擇正確答案（本大題滿分5分,每小題1分）（2014秋?惠州期末）美國物理學(xué)家密立根通過研究平行板間懸浮不動的帶電油滴，比較準確地測定了電子的電荷量.如圖，平行板電容器兩極板M、N相距d，兩極板分別與電壓為U的恒定電源兩極連接，極板M帶正電.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在極板中央處于靜止狀態(tài)，則（）此時兩極板間的電場強SE=Ud油滴帶電荷量為mg/Ud減小極板間的電壓，油滴將加速下落【答案】AD（2015?樂山一模）如圖所示豎直放置的兩個平行金屬板間存在勻強電場，與兩板上邊緣等高處有兩個質(zhì)量相同的帶電小球,P小球從緊靠左極板處由靜止開始釋放，Q小球從兩板正中央由靜止開始釋放，兩小球最終都能運動到右極板上的同一位置，則從開始釋放到運動到右極板的過程中它們的（）匕勺A.運行時間tP=tQ B.電勢能減少量之比△EP：△Eq=2：1C.電荷量之比qP：qQ=2：1D.動能增加量之比厶EKP:△Ek=4：1【答案】AC（2015?順德區(qū)模擬）有同學(xué)想通過靜電除塵的兩種方法下塵粒受到的電場力大小相等方法凈化空氣.她用玻璃圓桶密閉含灰塵的空氣，圓桶的高和直徑相等.方法一是：在圓桶頂面和底面間加上電壓U,沿圓桶的軸線方向形成一個勻強電場，塵粒的運動方向如圖甲所示；方法二是：在圓桶軸線處放一直導(dǎo)線，在導(dǎo)線與桶壁間加上的電壓也等于U,形成沿半徑方向的輻向電場，塵粒的運動方向如圖乙所示.已知空氣阻力與塵粒運動的速度成正比，即卩阻=燈（k為一定值），假設(shè)每個塵粒的質(zhì)量和帶電荷量均相同，不計塵埃的重力，則兩種方法下塵粒受到的電場力大小相等定都做勻速運動定都做勻速運動電場對單個塵粒做功的最大值相等乙容器中的塵粒不可能做勻速直線運動【答案】CD（2015秋?周口校級期中）如圖所示，平行板電容器兩極板M、N相距d，兩極板分別與電壓恒定為U的電源兩極連接，極板M帶正電.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在極板中央處于靜止狀態(tài)，且此時極板帶電荷量與油滴帶電荷量的比值為瓦則（）A.油滴帶負電mg油滴帶電荷量為Ud電容器的電容為kmgd/U2將極板N向下緩慢移動一小段距離，油滴將向上運動【答案】AC（2014?吉林一模）如圖所示，在真空中有一水平放置的不帶電平行板電容器，板間距離為d,電容為C，上板B接地，現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m,帶電荷量為q的小油滴，以相同的初速度持續(xù)不斷地從兩板正中間沿圖中虛線所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P點?如果能落到A板的油滴僅有N滴，且第N+1滴油滴剛好能飛離電場，假設(shè)落至S板的油滴的電荷量能被板全部吸收，不考慮油滴間的相互作用，重力加速度為g，則（）pCdmg落到A板的油滴數(shù)N=q23Cdmg落到A板的油滴數(shù)N=4q2第N+1滴油滴經(jīng)過電場的整個過程中所增加的動能為mgd/8第N+1滴油滴經(jīng)過電場的整個過程中減少的機械能為3mgd/8【答案】ACD三、填空題，根據(jù)題意，將正確答案補充完整（本大題滿分1分,每小題1分）0.如圖所示，水平放置的平行板電容器相距h,上極板A帶正電，下極板B帶等量的負電.現(xiàn)有質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球從B板下方H處以初速度V。豎直向上從B板小孔進入板間電場，欲使小球剛好打到A板，A、B間電勢差UAB=—■L— — — —V°1H【答案】（［mv0"2/2-mg（h+h）］/q）四、計算題（本大題滿分7分,每小題1分）（2011?浙江一模）如圖所示，一平行板電容器水平放置，板間距離為d,上極板開有一小孔，質(zhì)量均為m,帶電荷量均為+q的兩個帶電小球（視為質(zhì)點），其間用長為L的絕緣輕桿相連，處于豎直狀態(tài)，已知d=2L，今使下端小球恰好位于小孔中，由靜止釋放，讓兩球豎直下落.當下端的小球到達下極板時，速度剛好為零.試求：（1） 兩極板間勻強電場的電場強度；（2） 兩球運動過程中的最大速度.【答案】（1）4mg/3q （2）V（2gl/3）（2015?重慶校級模擬）如圖所示，M,N是水平放置的一對正對平行金屬板，其中M板中央有一小孔O,板間存在豎直向上的勻強電場，AB是一根長為9L的輕質(zhì)絕緣細桿，在桿上等間距地固定著10個完全相同的帶電小球（小球直徑略小于孔），每個小球帶電荷量為q,質(zhì)量為m相鄰小球間的距離為L,小球可視為質(zhì)點，不考慮帶電小球之間庫侖力.現(xiàn)將最下端的小球置于O處，然后將AB由靜止釋放，AB在運動過程中始終保持豎直，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，在第二個小球進入電場到第三個小球進入電場前這一過程中，AB做勻速直線運動.已知MN兩板間距大于細桿長度.試求：（1） 兩板間電場場強度的大??；（2） 上述勻速運動過程中速度大?。唬?） 若AB以初動能Ek0從O處開始向下運動，恰好能使第10個小球過O點，求Ek0的大小.

電場可視為勻強電場，重力加速度為g)。求：小球到達小孔處的速度；極板間電場強度大小和電容器所帶電荷量小球從開始下落運動到下極板處的時間。h如圖，一平行板電容器的兩個極板豎直放置，在兩極板間有一帶電小球，小球用一絕緣清線懸掛于O點。先給電容器緩慢充電，使兩級板所帶電荷量分別為+Q和-Q,此時懸線與豎直方向的夾角為n/6。再給電容器緩慢充電，直到懸線和豎直方向的夾角增加到n/3,且小球與兩極板不接觸。求第二次充電使電容器正極板增加的電荷量?！敬鸢浮?Q如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來兩板不帶電，上極板接地，它的極板長L=0.1m,兩板間距離d=0.4cm,有一束相同微粒組成的帶電粒子流從兩板中央平行極板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒質(zhì)量為m=2x10-6kg，電量q=+1x10-8C，電容器電容為C=10-6F.(g取10m/s2)求：為使第一個粒子的落點范圍在下板中點到緊靠邊緣的B點之內(nèi)，則微粒入射速度v0應(yīng)為多少？若帶電粒子落到AB板上后電荷全部轉(zhuǎn)移到極板上，則以上述速度入射的帶電粒子，最多能有多少個落到下極板上？

￡1【答案】(1)V2gh(2)mg(h+d)/qd (3)(l+d/h)V2h/g如圖所示，水平放置的兩平行金屬板A、B相距為d,電容為C,開始時兩極板均不帶電，A板接地且中央有一小孔，現(xiàn)將帶電液一滴一滴地從小孔上方h高處無初速地滴下，設(shè)每滴液滴的質(zhì)量為m,電荷量為q,落到B板后電荷全部傳給B板。第幾滴液滴將在A、B間做勻速直線運動？能夠到達B板的液滴不會超過多少滴？O. j-< 1:I \A【答案】(l)cmgd/q"2+1(2)cmg(h+d)/q"2+l如圖所示，帶等量異性電荷的平行金屬板AB間距為d,其中A板帶正電，兩板間的電壓為U，金屬板與水平方