题目内容
【题目】如图所示,电阻,
,
是
的滑线变阻器.电源电压
不变,
为一水平放置的平行板电容器置于真空中,两板间为匀强电场.
(1)当开关断开时,若
,电容器中有一液滴处于平衡静止状态.请你判断液滴的电性并求出此时整个电路消耗的功率.
(2)若液滴的质量为,电量为
,判断电容器上下极板的电势高低,求出匀强电场场强为
的大小.
(3)若液滴静止时匀强电场场强为,调整滑线变阻器
使液滴向上运动时匀强电场场强为
,持续
时间后闭合开关
使场强突然反向(电场变化的时间忽略不计),而场强的大小
保持不变,又经过相同时间
后,带电液滴恰好回到原来静止时的所在位置.己知整个过程中液滴未与极板相碰,求:
.
【答案】(1)带负电 (2)
(3)
【解析】(1)当开关断开时,
串联,电容器上板带正电,依据平衡关系,油滴带负电,依据公式
,代入数值
.
(2)依据平衡关系,
解得,故场强大小为
.
(3)依据题可知;
则依据牛二定律,
解得,
,
解得,
则依据等式关系
故解得: ,
即,
所以.
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