如图所示，真空圆柱形空腔上、下底面为金属导体平板，两平板距离为d,侧面为绝缘玻璃。将空腔上、下底面分别连接于电源正、负电极（图中未画出），电源电动势为E，内阻忽略不计。空腔区域电场可视为匀强电场。现在空腔内放置有许多导体小颗粒（以图中黑点表示），腔内导体小颗粒因反复带上正、负电荷，在电场力的作用下，上下跳跃。设导体颗粒数目为n,且n远大于1；每个颗粒质量为m,颗粒与上下导体极板碰撞均为完全非弹性碰撞，碰撞后瞬间沾染正、负电量大小均为q。忽略小颗粒重力的作用，且不考虑颗粒间的碰撞。
（1）求粒子上、下运动往返一次所用时间T。
（2）电源不断给上下底面提供电荷，从而构成一个回路，求该回路等效电流I。
（3）试分析说明上述情境中电源提供的能量的转化情况。
【考点】从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题．
【答案】（1）粒子上、下运动往返一次所用时间T为；
（2）该回路等效电流I为；
（3）电源提供的电能一方面通过完全非弹性碰撞转化为内能，另一方面通过颗粒与极板作用时电荷中和过程转化为内能。
2
d
2
m
q
E
（2）该回路等效电流I为
nq
d
q
E
2
m
（3）电源提供的电能一方面通过完全非弹性碰撞转化为内能，另一方面通过颗粒与极板作用时电荷中和过程转化为内能。
【解答】
【点评】
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发布：2024/5/6 8:0:9组卷：59引用：2难度：0.5
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1．如图所示，ABC为光滑的固定在竖直面内的半圆形轨道，轨道半径为R=0.4m,A、B为半圆轨道水平直径的两个端点，O为圆心．在水平线MN以下和竖直线OQ以左的空间内存在竖直向下的匀强电场，电场强度E=1.0×106N/C．现有一个质量m=2.0×10-2kg,电荷量q=2.0×10-7C的带正电小球（可看作质点），从A点正上方由静止释放，经时间t=0.3s到达A点并沿切线进入半圆轨道，g=10m/s2，不计空气阻力及一切能量损失，求：
（1）小球经过C点时对轨道的压力大小；
（2）小球经过B点后能上升的最大高度．发布：2024/12/29 20:0:1组卷：751引用：4难度：0.5 -
2．如图，在竖直平面内，一半径为R的半圆形轨道与水平轨道在B点平滑连接．半圆形轨道的最低点为B、最点高为C，圆心为O．整个装置处水平向左的匀强电场中．现让一质量为m、电荷量为q的带正电小球（可视为质点），从水平轨道的A点静止释放，到达B点时速度为．当小球过C点时撤去电场，小球落到水平轨道上的D点．已知A、B间的距离为5gRR，重力加速度为g,轨道绝缘且不计摩擦和空气阻力，求：103
（1）该匀强电场场强E的大小；
（2）A、D间的距离；
（3）小球经过半圆形轨道某点P（图中未画出）时，所受合外力方向指向圆心O，求小球过P点时对轨道压力的大小．发布：2024/12/29 20:30:1组卷：59引用：2难度：0.7 -
3．11H、12H、13H三个原子核，电荷均为e,质量之比为1：2：3，如图所示，它们以相同的初速度由P点平行极板射入匀强电场，在下极板的落点为A、B、C，已知上极板带正电，原子核不计重力，下列说法正确的是（ ）发布：2024/12/29 21:30:1组卷：375引用：5难度：0.6
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