一电路如图所示.电源电动势E=28V.内阻r=2Ω.电阻R1=12Ω.R2=4Ω.R3=8Ω.C为平行板电容器.其电容C=3.0pF.虚线到两极板距离相等.极板长L=0.20m.两极板的间距d=1.0×10-2m．(1)开关S处于断开状态时电容器所带电量为多少?(2)若开关S断开时.有一带电微粒沿虚线方向以v0=2.0m/s的初速度射入C的电场中.刚好� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

一电路如图所示，电源电动势E=28V，内阻r=2Ω，电阻R₁=12Ω，R₂=4Ω，R₃=8Ω，C为平行板电容器，其电容C=3.0pF，虚线到两极板距离相等，极板长L=0.20m，两极板的间距d=1.0×10^-2m．

（1）开关S处于断开状态时电容器所带电量为多少？
（2）若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v₀=2.0m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？（要求写出计算和分析过程，g取10m/s²）

分析：开关断开时，求出电阻两端的电压从而算出电容器的电量；当开关闭合时，求出路端的电压，从而电阻两端的电压．当断开时电场力与重力相平衡，而闭合后由重力与电场力的合力从而求出加速度大小，最终求出侧向位移．

解答：解：（1）S断开时，电阻R₃两端电压为U3=

R2+R3+r

E=16V
则所求流过R₄的总电量为Q=CU₃=4.8×10^-11C
（2）S闭合后，外阻为R=

R1(R2+R3)

R1+(R2+R3)

=6Ω
路端电压为U=

R+r

=21V
电阻R₃两端电压为

′

R3U

R2+R3

=14V
设微粒质量为m，电量为q，当开关S断开时有：

U3=mg
当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则mg-

′

=ma
设微粒能从C的电场中射出，则水平方向：t=

竖直方向：y=

at2
由以上各式求得：y=6.25×10-3m＞

故微粒不能从C的电场中射出

点评：本题由殴姆定律与牛顿运动定律相综合应用，同时利用将类平抛运动分解成两相互垂直的简单直线运动．

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（2）若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v₀=2m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合时，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？（要求写出计算和分析过程，g取l0m/s²）

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（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，有一带电微粒沿虚线方向以₀=2.0m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？（要求写出计算和分析过程，g取10m/s²）

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A．1.9V

B．1.5V

C．2.0V

D．2.4V

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（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）

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