题目内容

(10分)如图所示,电源电动势E=10V,内电阻r=1.0Ω,电阻R1=5.0Ω、R2=8.0Ω、R3=2.0Ω、R4=6.0Ω,R5=4.0Ω,水平放置的平行金属板相距d=2.4cm,原来单刀双掷开关S接b,在两板中心的带电微粒P处于静止状态;现将单刀双掷开关S迅速接到c,带电微粒与金属板相碰后即吸附在金属板上,取g=10m/s2,不计平行板电容器充放电时间,求

(1) 开关S接b时,金属板两板间的电压为多大?

(2) 开关S接c时,金属板两板间的电压为多大?

(3) 带电微粒在金属板中的运动时间.

解:由闭合电路欧姆定律有 ①       (1分)

              代入①式解得  I=1A                              

V,V,V          ②                    

设微粒的的质量为m,带电量为q, S接b时微粒P处于静止状态,微粒应带负电,且有         ③                               

设S接c时微粒P的加速度为a,在金属板中运动时间为t,则有

                                   ④                           

                                               ⑤                           

由②~⑤式代入数据解得       

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