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  • 在真空中,豎直放著一個(gè)平行板電容器,在它的兩極板間有一個(gè)帶正電的微粒,質(zhì)量為m=8×10^-5kg,電荷量q=6×10^-8C.這個(gè)微粒在電場(chǎng)力和重力共同作用下,從距負(fù)極0.4m處,由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.4s抵達(dá)負(fù)極板

    在真空中,豎直放著一個(gè)平行板電容器,在它的兩極板間有一個(gè)帶正電的微粒,質(zhì)量為m=8×10^-5kg,電荷量q=6×10^-8C.這個(gè)微粒在電場(chǎng)力和重力共同作用下,從距負(fù)極0.4m處,由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.4s抵達(dá)負(fù)極板
    1.如果兩極板相距d=0.6m,則板間電壓是多少
    2.微粒在極板間運(yùn)動(dòng)的軌跡是什么形式?微粒通過的路程是多少
    3.在整個(gè)過程中,電場(chǎng)力和重力各做了多少功(g=10m/s^2)
    物理人氣:861 ℃時(shí)間:2020-02-05 05:15:16
    優(yōu)質(zhì)解答
    q = 6×10^-8C ,m=8×10^-5kg,d1 = 0.4m ,t = 0.4s ,d = 0.6m
    分析:
    ①帶點(diǎn)微粒在兩極板間受兩個(gè)恒力:重力 、電場(chǎng)力
    ②它們的合力也是一個(gè)恒力,由于從靜止開始,粒子做沿合力方向的初速度(Vo = 0)的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(而不是類平拋運(yùn)動(dòng))
    1、要求電壓U,須先求場(chǎng)強(qiáng)E (用水平方向的分運(yùn)動(dòng)求,即可)
    “從距負(fù)極0.4m處,由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.4s抵達(dá)負(fù)極板”
    d1 = 0.4m ,t = 0.4s
    水平方向加速度 a = Eq / m
    水平方向位移 d1 = 0.5at²
    帶入數(shù)字:0.4 = 0.5a·0.4²
    1 =0.2a
    a = 5m/s²
    帶入 a = Eq / m
    5 = E6×10^-8 / 8×10^-5
    5 = E(3/4)x10^-3
    得:E = (20/3)x10^3 V/m
    如果兩極板相距d=0.6m,則板間電壓 U = Ed = (20/3)x10^3 x 0.6 = 4x10^3 V
    2、微粒在極板間運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線(沿合力方向的直線),微粒通過的路程是多少?
    既然是直線 位移 = 路程
    水平方向位移 X1 = d1 = 0.4m
    豎直方向位移 X2 = 0.5gt² = 0.5x10x0.4² = 0.8m
    位移:
    X² = X1² + X2² = 0.4²+0.8² = 0.16+0.64 = 0.8
    X ≈ 0.894m
    即:微粒通過的路程約是 0.894m
    3、在整個(gè)過程中,電場(chǎng)力和重力各做了多少功?
    W = FS
    電場(chǎng)力做的功 W1 = EqX1 = (20/3)x10^3 x 6×10^-8 x0.4 = 1.6x10^-4 J
    重力做的功 W2 = mgX2 = 8×10^-5 x10 x 0.8 = 6.4x10^-4 J
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