题目内容

如图所示,电源电动势为10V,内电阻为0.5Ω,R1=5.5Ω,R2=4Ω,当S闭合时,一带电油滴恰好静止在水平放置的平行金属板间.求S断开时,油滴的加速度为多大?方向如何?
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当S闭合时,电容器与R2并联
U1=
R2E
R1+R2+r
=0.4E

对油滴静止,由平衡条件:mg=
U1
d
q
,得到mg=
0.4qE
d

当S断开时,电容器与电源并联U2=E
对油滴,由牛顿第二定律:
U2
d
q-mg=ma
,得到2.5mg-mg=ma
得a=1.5g=15m/s2,方向向上.
答:S断开时,油滴的加速度为15m/s2,方向向上.
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