题目内容
【题目】电路如图所示,电源电动势E=28 V,内阻r=2 Ω,电阻R1=12 Ω,R2=R4=4 Ω,R3=8 Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0 pF,虚线到两极板距离相等,极板长l=0.20 m,两极板的间距d=1.0×10-2 m.
求:(1)若开关S处于断开状态,R3上的电压是多少?
(2)当开关闭合后,R3上的电压会变化,那么电容器上的电压等于多少?
(3)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以v0=2.0 m/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,g取10m/s2)
【答案】(1)16V;(2)14V;(3)不能。
【解析】
试题分析:(1)S断开时,电阻R3两端电压为
(2)S闭合后,外阻
端电压
电阻R3两端电压
(3)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
设微粒能从电场中射出,则
水平方向:
竖直方向:y=at2
由以上各式求得:y=6.25×10-3m>
故微粒不能从电场中射出.
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