问题
问答题
如图所示,E=10V,r=1Ω,R1=R3=5Ω,R2=4Ω,C=100μF,当S断开时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态,求:
(1)S闭合后,带电粒子加速度的大小和方向;
(2)S闭合后流过R3的总电荷量.
答案
(1)S断开,带电粒子恰好处于静止状态,设电容器两极板间距离为d,有:
UC=
R2=4VE R1+R2+r
q
=mgUC d
S闭合后,有:
=U ′C
R2=8VE R2+r
设带电粒子加速度为a,则根据牛顿第二定律,有:q
-mg=maU ′C d
解得:a=g,方向竖直向上.
(2)S闭合后,流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量,所以△Q=C(
-UC);U ′C
得△Q=4×10-4C
答:(1)S闭合后,带电粒子加速度的大小为g,方向竖直向上;
(2)S闭合后流过R3的总电荷量为4×10-4C.