问题 问答题

一电路如图所示,电源电动势E=28V,内阻r=2Ω,电阻R1=12Ω,R2=R4=4Ω,R3=8Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0pF,两极板的间距d=0.20m.

(1)若开关S处于断开状态,则当其闭合后,求流过R4的总电量为多少?

(2)若开关S断开时一带电油滴恰好静止在水平放置的平行金属板正中间.求S闭合时,油滴的加速度为多大?经过多长时间到达极板?(g取10m/s2

答案

(1)S断开时,电阻R3两端电压为U3=

R3
R3+R2+r
E=16V

S闭合后,外阻为R=

R1(R2+R3)
R1+R2+R3
=6Ω

路端电压为U=

R
R+r
E=21V

电阻R3两端电压为U3′=

R3
R2+R3
U=14V

则流过R4的总电量为△Q=CU3-CU3′=6×10-12C

(2)设微粒质量为m,电量为q,当开关S断开时有:

qU3
d
=mg

当开关S闭合后,设微粒加速度为a,则mg-

qU3
d
=ma

代入数据得:a=1.25m/s2

微粒做匀加速运动:

d
2
=
1
2
at2

代入数据得:t=0.4s

答:

(1)若开关S处于断开状态,当其闭合后,流过R4的总电量为6×10-12C;

(2)若开关S断开时一带电油滴恰好静止在水平放置的平行金属板正中间.S闭合时,油滴的加速度为1.25m/s2.经过0.4s时间到达极板.

判断题
单项选择题