题目内容

【题目】如图所示，电源电动势E=10 V，内电阻r=1.0 Ω，电阻R1=5.0 Ω、R2=8.0 Ω、R3=2.0 Ω、R4=6.0 Ω，R5=4.0 Ω，水平放置的平行金属板相距d=2.4 cm，原来单刀双掷开关S接b，在两板中心的带电微粒P处于静止状态；现将单刀双掷开关S迅速接到c，带电微粒与金属板相碰后即吸附在金属板上，取g=10 m/s2，不计平行板电容器充放电时间，求

(1) 开关S接b时，金属板上下板间的电势差为多大？

(2) 开关S接c时，金属板上下板间的电势差为多大？

(3) 带电微粒在金属板中的运动时间．

【答案】（1）6V（2）3V（3）0.04s

【解析】

由闭合电路欧姆定律求出电路的电流及R1、R3、R4的电压，(1)当开关S接b时，金属板两板间的电压为R1和R3的电压和；(2)开关S接c时，金属板两板间的电压为R4两端的电压；(3)根据S接b时微粒P处于静止状态，重力等于电场力列式，设S接c时微粒P的加速度为a，在金属板中运动时间为t，根据位移时间公式、牛顿第二定律列式即可求解。

(1) 由闭合电路欧姆定律有：

由以上两式解得：I=1A；

则U1=IR1=5V， ，

当开关S接b时，金属板两板间的电压为R1和R3的电压和，则金属板两板间的电压为6V；

(2) 开关S接c时，金属板两板间的电压为R4两端的电压，则金属板两板间的电压为3V；

(3) 设微粒的质量为m，带电量为q，S接b时微粒P处于静止状态，微粒应带负电，且有

设S接c时微粒P的加速度为a，在金属板中运动时间为t，则有

由以上各式代入数据解得：t=0.04s。

练习册系列答案
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C. 小球运动到 C 点对轨道的压力为mg

D. 小球运动到 C 点的过程中， 克服摩擦力做功mgR

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①实验所需的器材有：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重锤线、有孔的卡片，除此之外还需要的一项器材是______

A．天平

B．秒表

C．刻度尺

②在此实验中，小球与斜槽间有摩擦______（选填“会”或“不会”）使实验的误差增大；如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同，小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，那么小球每次在空中运动的时间______（选填“相同”或“不同”）

③如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹。已知小球是从原点O水平抛出的，经测量A点的坐标为（40cm，20cm），g取10m/s2，则小球平抛的初速度v0=_________m/s，若B点的横坐标为xB=60cm，则B点纵坐标为yB=_________m。

④一同学在实验中采用了如下方法：如图丙所示，斜槽末端的正下方为O点．用一块平木板附上复写纸和白纸，竖直立于正对槽口前的O1处，使小球从斜槽上某一位置由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹A．将木板向后平移至O2处，再使小球从斜槽上同一位置由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹B．O、O1间的距离为x1，O、O2间的距离为x2，A、B间的高度差为y．则小球抛出时的初速度v0为________

A．

B．

C．

D．

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（1）两小球的带电量；

（2）绝缘板受到的压力．

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