Question

【题目】如图所示，一电荷量q=3×10﹣5C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点．电键S合上后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°．已知两板相距d=0.1m，电源电动势=15V，内阻r=0.5Ω，电阻R1=3Ω，R2=R3=R4=8Ω．g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）电源的输出功率；

（2）两板间的电场强度的大小；

（3）带电小球的质量．

Answer 1

【答案】（1）28W（2）140V/m（3）

【解析】试题分析：（1）R2与R3并联后的电阻值R23==4Ω

由闭合电路欧姆定律得 I==A=2A

电源的输出功率 P出=I（E﹣Ir）=28W

（2）两板间的电压 UC=I（R1+R23）=2×（3+4）=14V

两板间的电场强度 E==140N/C

（3）小球处于静止状态，所受电场力为F，又F=qE

由平衡条件得：水平方向 Tcosα﹣mg=0

竖直方向 Tsinα﹣qE=0

所以m==5.6×10﹣4kg