題目列表(包括答案和解析)
| 2mgd |
| ε |
如圖所示，電源電動勢為ε，內阻為r，滑動變阻器總阻值為3r，間距為d的兩平行金屬板AB、CD豎直放置，閉合電鍵S時，板間電場可視為勻強電場。板間有一長為L的絕緣細輕桿，能繞水平固定轉軸O在豎直面內無摩擦轉動，桿上端固定質量為m、帶電量為＋q的金屬小球a，下端固定質量為2m、帶電量為－q的金屬小球b，已知Ob＝2Oa，并且q＝
，兩帶電小球可視為點電荷，不影響勻強電場的分布，兩電荷間相互作用力不計，重力加速度為g�，F調節滑片P使其位于滑動變阻器的中點，閉合電鍵S，待電場穩定后：
（1）求兩極板間電場強度E的表達式；
（2）將輕桿從如圖位置順時針轉過θ時（θ＜360°）由靜止釋放，輕桿恰能靜止，求θ；
（3）若將輕桿從如圖位置由靜止釋放，輕桿將繞軸O順時針轉動，求小球a運動的最大速度。
，兩帶電小球可視為點電荷，不影響勻強電場的分布，兩電荷間相互作用力不計，重力加速度為g．現調節滑片P使其位于滑動變阻器的中點，閉合電鍵S，待電場穩定后：
（2013?黃浦區二模）如圖所示，電源電動勢為ε，內阻為r，滑動變阻器總阻值為3r，間距為d的兩平行金屬板AB、CD豎直放置，閉合電鍵S時，板間電場可視為勻強電場．板間有一長為L的絕緣細輕桿，能繞水平固定轉軸O在豎直面內無摩擦轉動，桿上端固定質量為m、帶電量為+q的金屬小球a，下端固定質量為2m、帶電量為-q的金屬小球b，已知Ob=2Oa，并且q=| 2mgd | ε |
某研究性學習小組設計了一個方案來測量物體的電荷量．如下圖甲所示，將一個外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線懸掛于天花板上的O點，O點豎直固定一個可測量絲線偏離豎直方向角度
的量角器，M、N是兩塊相同的、正對著豎直平行放置的金屬薄板(加上電壓后其內部電場可看作勻強電場)，兩塊金屬薄板與量角器所在平面垂直．另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電源E、電壓表V、開關S、滑動變阻器R及導線若干．若在整個實驗過程中不考慮微量的靜電泄漏，小球始終不與金屬薄板相碰，試根據如下實驗操作回答：
(1)用天平測出小球的質量m，按圖甲所示進行器材的安裝，并用刻度尺測出M、N兩板之間的距離d，然后使小球帶上一定的電荷量；
(2)小組成員預先設計了如下圖乙、丙所示的控制電路，為了使M、N兩板之間的電勢差(即電壓表的示數)能從0開始逐漸增大，應該選用圖________控制電路(選填“乙”或“丙”)；
(3)正確選擇控制電路與圖甲中的接線柱A、B連接后，閉合開關S，緩慢調節滑動變阻器R滑片P，記錄下多組電壓表的示數U和相應的絲線偏離豎直方向的夾角；
(4)以U為縱坐標，以tan為橫坐標，將上述多組實驗數據描點后可得到一條過原點的直線，若該直線的斜率k，則被測小球的電荷量q＝________(用m、d、k、g表示)；
(5)在完成最后一組數據測量后，該小組成員采用特殊手段將接線柱A、B與控制電路脫開，在確保金屬薄板M、N上已有電荷量不變的條件下：①若將M、N兩板間距d緩慢適量增大，則懸掛小球的絕緣絲線偏離豎直方向的夾角將________(選填“增大”、“不變”或“減小”)；②若將絕緣絲線在懸點O處瞬間剪斷，則小球將做什么形式的運動？答：________．
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