Question

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=3，R₂=R₃= R₄ =8。g取10m/s2，已知，。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

（1）28w（2）140V/m（3）5．6×10-4kg

试题分析：（1）R外=7．0Ω R总=7． 5Ω I=15/7．5="2A" （2分）’P出=I²R外=22×7．="28w" （2分）
（2） U外="IR=2×7=14V" （2分）E=U/d=14/0．1="140V/m" （2分）
（3）Eq=mgtg37°(2分）m=Eq/gtg37°=（140×3×10-5）/（10×0．75）=5．6×10-4kg （2分
点评：做此类型问题时，需要先分析小球的受力平衡，然后根据力的平衡分析电容器两端的电压，从而分析电路功率等问题