Question

如图所示，电源电动势为5伏，内阻不计，阻值为R₁=4Ω；R₂=1Ω．先将电键S₁，S₂都闭合时，带电粒子在水平放置，两板间距离d=1.6m的平行金属板正中间做直线运动．某时刻将电键S₂断开，求：（取g=10m/s²，设金属板足够长）
（1）带电粒子电荷极性；
（2）带电粒子运动到极板所用时间．

Answer 1

（1）由平衡条件知，电荷极性为负；
（2）当S₁，S₂都闭合时，极板电压为u₁=5V，此时粒子平衡，有：q

u1

d

=mg
当电键S₂断开，极板间电压u2=

ER2

R1+R2

=

5×1

5

=1V，此时，F合=mg-q

u2

d

=ma
解得a=

4

5

g，
根据h=

1

2

at2得，t=

2h a

=

2× 1.6 2 4 5 ×10

s=

5

5

s．
答：（1）带电粒子电荷极性为负；
（2）带电粒子运动到极板所用时间为

5

5

s．