Question

【題目】一電路如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=28V，內(nèi)阻r=2Ω，電阻R1=12Ω，R2=R4=4Ω，R3=8Ω，C為平行板電容器，其電容C=3.0pF，虛線到兩極板間距離相等，極板長(zhǎng)L=0.20m，兩極板的間距d=1.0×10-2m。

（1）若開始開關(guān)S處斷開狀態(tài)，當(dāng)其閉合后，求流過R4的總電荷量為多少？

（2）若開關(guān)S斷開時(shí)，有一帶電微粒沿虛線方向以v0=2.0 m/s的初速度射入C的電場(chǎng)中，能否從C的電場(chǎng)中射出？（要求寫出計(jì)算和分析過程，g取10m/s2）

Answer 1

【答案】（1）6.0×10-12C（2）微粒不能從C的電場(chǎng)中射出.

【解析】

（1）S斷開時(shí)，電阻R3兩端電壓為：

S閉合后，外阻為：

路端電壓為：

電阻R3兩端電壓為：

則所求流過R4的總電量為：△Q＝CU3CU3′＝6.0×1012C
（2）設(shè)微粒質(zhì)量為m，電量為q，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)有：＝mg
當(dāng)開關(guān)S閉合后，設(shè)微粒加速度為a，則：mg＝ma
設(shè)微粒能從C的電場(chǎng)中射出，則水平方向：
豎直方向：y＝at2
由以上各式求得：y＝6.25×103m＞
故微粒不能從C的電場(chǎng)中射出．