题目内容
【题目】如图所示,电源电动势E=20V,电源的内阻r=2Ω,两个定值电阻R1=R2=8Ω,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=1.010-2m,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,微粒恰能落到下板的正中央,已知该微粒的质量为m=410-5Kg,g取10m/s2,试求:
(1)开关断开时两极板间的电压
(2)微粒所带电荷的电性和电荷量q
【答案】(1)16V(2)
【解析】(1)电容器两极板间的电压等于两端电压,开关S断开时,电路中的总电流
,则电容器的极板电压
。
(2)粒子进入匀强电场中受到重力和电场力作用,做类平抛运动,则有
水平方向:
竖直方向:
解得
电场力的方向一定竖直向上,故微粒一定带负电.
由牛顿第二定律得,联立解得
。
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