带电小球液滴在电容器中的运动

带电小球液滴在电容器中的运动》（2012秋•河南校级月考）如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b,分别与电源的正负极相连，a、b板的中央沿竖直方向各有一个小孔，带正电的液滴从小孔的正上方P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后速度为V],现将a板或b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍从P点自由落下，先后穿过两个小孔后速度为v2,下列说法正确的是（）若向上移动b板，贝叽>卩]若向下移动a板，贝Jv2>v]无论向上或向下移动b板，肯定v2<V]无论向上或向下移动a板，肯定v2<V]【答案】B（2015•上海模拟）为模拟空气净化过程，有人设计了含有带电灰尘空气的密闭玻璃圆桶，圆桶的高和直径相等，如图所示.第一种除尘方式是：在圆桶顶面和底面间加上电压U•沿圆桶轴线方向形成一个匀强电场，尘粒的运动方向如图甲所示；第二种除尘方式是：在圆桶轴线处放一直导线，在导线与桶壁间加上的电压也等于U,形成沿半径方向的辐向电场，尘粒的运动方向如图乙所示.假设每个尘粒的质量和带电量均相同，不计重力.在这两种方式中（）* I甲 乙电场对单个尘粒做功的最大值相等尘粒受到电场力大小相等尘粒都做匀加速直线运动第一种方式比第二种方式除尘速度快【答案】A如图所示，水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连，带电液滴P在金属板a、b间保持静止,现设法使P固定，再使两金属板a、b分别绕中心点O、O'垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度a然后释放P,贝怙在电场内将做（）匀速直线运动水平向右的匀加速直线运动斜向右下方的匀加速直线运动曲线运动【答案】B（2015秋•许昌校级月考）如图所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点.现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为+Q和-Q，此时悬线与竖直方向的夹角为n/6•再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到n/3，且小球与两极板不接触.贝第二次充电使电容器正极板增加的电荷量为（ ）OA.QB.2QC.3Q D.4Q【答案】B（2015•硚口区校级模拟）如图所示，A、B为水平放置平行正对金属板，在板中央分别有一小孔M、N,D为理想二极管，R为滑动变阻器.闭合开关S,待电路稳定后，将一带负电荷的带电小球从M、N的正上方的P点由静止释放，小球恰好能运动至小孔N处.下列说法正确的是（）若仅将A板上移，带电小球仍将恰好运动至小孔N处若仅将B板上移，带电小球将从小孔N穿出若仅将R的滑片上移，带电小球将无法运动至N处若仅断开开关S，带电小球将从小孔N穿出

【答案】C（2015春•宜春校级期末）如图所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两极中央各有一个小孔a和b,在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回.现要使带电质点能穿过b孔，则可行的方法是（）保持S闭合，将A板适当上移保持S闭合，将B板适当下移先断开S，再将A板适当上移先断开S，再将B板适当下移【答案】B（2014秋•滁州期末）如图所示，两平行金属板竖直放置且B板接地，期间有用绝缘细线悬挂的带电小球，当给两金属板充电，使金属板带电荷量为Q，此时悬线与竖直方向的夹角为n/3,因电离作用，两金属板的电荷量缓慢减小（假设小球的电荷量不变），以致悬线与竖直方向夹角逐渐减小，则夹角减小到n/6的过程中，下列说法正确的是（ ）细线的拉力逐渐增大细线的拉力大小不变电容器减少的电荷量为QZ2电容器减少的电荷量为2Q/3【答案】D（2014秋•福州期末）如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为8,极板间距为d.带负电的微粒质量为m、带电量为q,从极板M的左边缘A处以初速度V。水平射入，沿直线运动并从极板）微粒达到B点时动能为m%2/2微粒的加速度大小等于gsinBmgdC•两极板的电势差Umn=qC0SD.微粒从A点到B点的过程电势能减少mgd/cosB【答案】C9.【2015新课标II】如图，两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将（）保持静止状态向左上方做匀加速运动向正下方做匀加速运动 D.向左下方做匀加速运动【答案】D（2012秋•保定月考）如图，一平行板电容器两个极板AB竖直放置，并与电源两极连接，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘细线悬挂于O点，平衡时悬线与竖直方向的夹角为30°.水平缓慢移动极板，使悬线与竖直方向的夹角增加到60°，小球与极板没有接触.下列说法正确的是（）A•极板间的距离变为原来的1/3B•极板间的距离变为原来的3倍I 极板所带电量变为原来的杓倍极板所带电量变为原来的3倍【答案】C如图所示，中央有正对小孔的水平放置的平行板电容器与电源连接，电源电压为U.将一带电小球从两小孔的正上方P点处由静止释放，小球恰好能够达到B板的小孔b点处，然后又按原路返回.那么，为了使小球能从B板的小孔b处出射，下列可行的办法是（）

将A板上移一段距离B.将A板下移一段距离C.将B板上移一段距离 D.将B板下移一段距离【答案】D12. （2013全国新课标I）一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极扳分别与电池两极相连.上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）。小孔正上方d/2处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落.经过小孔进入电容器,并在下极板处（未与极板接触）返回。若将下极板向上平移d/3,则从P点开始下落的相同粒子将（）打到下极板上 B.在下极板处返回C.在距上极板d/2处返回 D.在距上极板2d/5处返回【答案】D（2009•遵义模拟）带有等量异种电荷的两块等大的平行金属板M、N水平正对放置.两板间有一带电微粒以速度u0沿直线运动，当微粒运动至UP点时，将M板迅速向上平移一小段距离后，则此后微粒的可能运动情况是（ ）A.沿轨迹①运动 B.沿轨迹②运动 C.沿轨迹③运动D.沿轨迹④运动【答案】B二、多项选择题，以下各题有多个选项，其中有二个或多个选项是正确的，请选择正确答案（本大题满分5分,每小题1分）（2014秋•惠州期末）美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的电荷量.如图，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电.现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，则（）此时两极板间的电场强SE=Ud油滴带电荷量为mg/Ud减小极板间的电压，油滴将加速下落【答案】AD（2015•乐山一模）如图所示竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场，与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球,P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最终都能运动到右极板上的同一位置，则从开始释放到运动到右极板的过程中它们的（）匕勺A.运行时间tP=tQ B.电势能减少量之比△EP：△Eq=2：1C.电荷量之比qP：qQ=2：1D.动能增加量之比厶EKP:△Ek=4：1【答案】AC（2015•顺德区模拟）有同学想通过静电除尘的两种方法下尘粒受到的电场力大小相等方法净化空气.她用玻璃圆桶密闭含灰尘的空气，圆桶的高和直径相等.方法一是：在圆桶顶面和底面间加上电压U,沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场，尘粒的运动方向如图甲所示；方法二是：在圆桶轴线处放一直导线，在导线与桶壁间加上的电压也等于U,形成沿半径方向的辐向电场，尘粒的运动方向如图乙所示.已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比，即卩阻=灯（k为一定值），假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同，不计尘埃的重力，则两种方法下尘粒受到的电场力大小相等定都做匀速运动定都做匀速运动电场对单个尘粒做功的最大值相等乙容器中的尘粒不可能做匀速直线运动【答案】CD（2015秋•周口校级期中）如图所示，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压恒定为U的电源两极连接，极板M带正电.现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为瓦则（）A.油滴带负电mg油滴带电荷量为Ud电容器的电容为kmgd/U2将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动【答案】AC（2014•吉林一模）如图所示，在真空中有一水平放置的不带电平行板电容器，板间距离为d,电容为C，上板B接地，现有大量质量均为m,带电荷量为q的小油滴，以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点•如果能落到A板的油滴仅有N滴，且第N+1滴油滴刚好能飞离电场，假设落至S板的油滴的电荷量能被板全部吸收，不考虑油滴间的相互作用，重力加速度为g，则（）pCdmg落到A板的油滴数N=q23Cdmg落到A板的油滴数N=4q2第N+1滴油滴经过电场的整个过程中所增加的动能为mgd/8第N+1滴油滴经过电场的整个过程中减少的机械能为3mgd/8【答案】ACD三、填空题，根据题意，将正确答案补充完整（本大题满分1分,每小题1分）0.如图所示，水平放置的平行板电容器相距h,上极板A带正电，下极板B带等量的负电.现有质量为m,带电量为+q的小球从B板下方H处以初速度V。竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差UAB=—■L— — — —V°1H【答案】（［mv0"2/2-mg（h+h）］/q）四、计算题（本大题满分7分,每小题1分）（2011・浙江一模）如图所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为d,上极板开有一小孔，质量均为m,带电荷量均为+q的两个带电小球（视为质点），其间用长为L的绝缘轻杆相连，处于竖直状态，已知d=2L，今使下端小球恰好位于小孔中，由静止释放，让两球竖直下落.当下端的小球到达下极板时，速度刚好为零.试求：（1） 两极板间匀强电场的电场强度；（2） 两球运动过程中的最大速度.【答案】（1）4mg/3q （2）V（2gl/3）（2015•重庆校级模拟）如图所示，M,N是水平放置的一对正对平行金属板，其中M板中央有一小孔O,板间存在竖直向上的匀强电场，AB是一根长为9L的轻质绝缘细杆，在杆上等间距地固定着10个完全相同的带电小球（小球直径略小于孔），每个小球带电荷量为q,质量为m相邻小球间的距离为L,小球可视为质点，不考虑带电小球之间库仑力.现将最下端的小球置于O处，然后将AB由静止释放，AB在运动过程中始终保持竖直，经观察发现，在第二个小球进入电场到第三个小球进入电场前这一过程中，AB做匀速直线运动.已知MN两板间距大于细杆长度.试求：（1） 两板间电场场强度的大小；（2） 上述匀速运动过程中速度大小；（3） 若AB以初动能Ek0从O处开始向下运动，恰好能使第10个小球过O点，求Ek0的大小.

电场可视为匀强电场，重力加速度为g)。求：小球到达小孔处的速度；极板间电场强度大小和电容器所带电荷量小球从开始下落运动到下极板处的时间。h如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘清线悬挂于O点。先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为+Q和-Q,此时悬线与竖直方向的夹角为n/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到n/3,且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。【答案】2Q如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L=0.1m,两板间距离d=0.4cm,有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量为m=2x10-6kg，电量q=+1x10-8C，电容器电容为C=10-6F.(g取10m/s2)求：为使第一个粒子的落点范围在下板中点到紧靠边缘的B点之内，则微粒入射速度v0应为多少？若带电粒子落到AB板上后电荷全部转移到极板上，则以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少个落到下极板上？

£1【答案】(1)V2gh(2)mg(h+d)/qd (3)(l+d/h)V2h/g如图所示，水平放置的两平行金属板A、B相距为d,电容为C,开始时两极板均不带电，A板接地且中央有一小孔，现将带电液一滴一滴地从小孔上方h高处无初速地滴下，设每滴液滴的质量为m,电荷量为q,落到B板后电荷全部传给B板。第几滴液滴将在A、B间做匀速直线运动？能够到达B板的液滴不会超过多少滴？O. j-< 1:I \A【答案】(l)cmgd/q"2+1(2)cmg(h+d)/q"2+l如图所示，带等量异性电荷的平行金属板AB间距为d,其中A板带正电，两板间的电压为U，金属板与水平方