如圖所示，絕緣支架懸掛一金屬槽，槽中盛有導(dǎo)電液體，槽底部有一小孔，此小孔可以讓槽中的液體一滴一滴無初速度地滴落。在槽下端通過絕緣支架水平掛一金屬板A，A板中間挖一小孔且正對(duì)槽的小孔，兩孔距離較為接近?，F(xiàn)將槽和極板A接入電源，電源電壓為U，當(dāng)槽中液滴位于A板小孔（不與A板接觸）但未滴落時(shí)，可將槽和液滴所構(gòu)成的整體視作與A板共同構(gòu)成電容器，電容大小為C1，液滴滴落時(shí)所帶電荷量與總凈剩電荷量的比值稱為帶電系數(shù)k（k為定值）。
在A板正下方的絕緣底座上水平放置另一金屬極板B，A板與B板構(gòu)成電容為C2的電容器，通過調(diào)節(jié)槽中的液滴下落頻率，保證A、B極板間不會(huì)同時(shí)存在兩滴液滴。已知A、B板間距為h,重力加速度為g,A板接地，槽中導(dǎo)電液體的液面變化可以忽略不計(jì)，A板相較于小孔尺寸可視為無限大金屬板，不考慮空氣中帶電粒子對(duì)裝置的影響以及液滴對(duì)A、B板間電容的影響，開始時(shí)B極板不帶電。
（1）求滴落時(shí)液滴所帶電荷量Q；
（2）若液滴質(zhì)量為m,求極板B可獲得的最高電勢(shì)φB；
（3）第n滴液滴落到B板后，請(qǐng)推導(dǎo)第n+1滴液滴所受靜電力F與滴數(shù)n的函數(shù)關(guān)系式，并求出第n滴液滴剛落到B板時(shí)，A、B極板所構(gòu)成電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能En。
【考點(diǎn)】從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問題；勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：131引用：1難度：0.3
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1．如圖所示，ABC為光滑的固定在豎直面內(nèi)的半圓形軌道，軌道半徑為R=0.4m,A、B為半圓軌道水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，O為圓心．在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×106N/C．現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球（可看作質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)正上方由靜止釋放，經(jīng)時(shí)間t=0.3s到達(dá)A點(diǎn)并沿切線進(jìn)入半圓軌道，g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力及一切能量損失，求：
（1）小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；
（2）小球經(jīng)過B點(diǎn)后能上升的最大高度．發(fā)布：2024/12/29 20:0:1組卷：747引用：4難度：0.5 -
2．11H、12H、13H三個(gè)原子核，電荷均為e,質(zhì)量之比為1：2：3，如圖所示，它們以相同的初速度由P點(diǎn)平行極板射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，在下極板的落點(diǎn)為A、B、C，已知上極板帶正電，原子核不計(jì)重力，下列說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 21:30:1組卷：373引用：5難度：0.6 -
3．如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的半圓形軌道與水平軌道在B點(diǎn)平滑連接．半圓形軌道的最低點(diǎn)為B、最點(diǎn)高為C，圓心為O．整個(gè)裝置處水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．現(xiàn)讓一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從水平軌道的A點(diǎn)靜止釋放，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為．當(dāng)小球過C點(diǎn)時(shí)撤去電場(chǎng)，小球落到水平軌道上的D點(diǎn)．已知A、B間的距離為5gRR，重力加速度為g,軌道絕緣且不計(jì)摩擦和空氣阻力，求：103
（1）該勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大??；
（2）A、D間的距離；
（3）小球經(jīng)過半圓形軌道某點(diǎn)P（圖中未畫出）時(shí)，所受合外力方向指向圓心O，求小球過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小．發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：55引用：2難度：0.7
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