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=
E=16VR3 R3+R2+r
S闭合后,外阻为R=
=6ΩR1(R2+R3) R1+R2+R3
路端电压为U=
E=21VR R+r
电阻R3两端电压为U3′=
U=14VR3 R2+R3
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:
=mgqU3 d
当开关S闭合后,设微粒加速度为a,则mg-
=maqU3′ d
代入数据得:a=1.25m/s2
微粒做匀加速运动:
=d 2
at21 2
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.