题目内容

【题目】一电路如图所示,电源电动势E=28V,内阻r=2Ω,电阻=12Ω 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)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,g10m/s2

【答案】12微粒不能从C的电场中射出

【解析】(1)S断开时,电阻R3两端电压为:

S闭合后,外阻为:

路端电压为:

电阻R3两端电压为:

则所求流过R4的总电量为:

(2)设微粒质量为m,电量为q,当开关S断开时有:

当开关S闭合后,设微粒加速度为a,则:

设微粒能从C的电场中射出,则水平方向: 竖直方向:

由以上各式求得: 故微粒不能从C的电场中射出.

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