Question

【题目】一电路如图所示，电源电动势E=28V，内阻r=2Ω，电阻R1=12Ω，R2=R4=4Ω，R3=8Ω，C为平行板电容器，其电容C=3.0pF，虚线到两极板距离相等，极板长L=0.40m，两极板的间距d=1.0×10-2m。

（1）若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R4的总电量为多少？

（2）若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以的初速度射入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的右侧电场中射出？（要求写出计算和分析过程，只写结果不写过程不给分，g取10m/s2）

Answer 1

【答案】（1）6.0×10-12C（2）微粒能从C的电场中射出

【解析】

（1）S断开时，电阻R3两端电压为：

S闭合后，外阻为：

路端电压为：

电阻R3两端电压为：

则所求流过R4的总电量为：

△Q＝CU3CU3′＝6.0×1012C

（2）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C的电场中射出，则水平方向：

竖直方向：

由以上各式求得：

故微粒能从C的电场中射出。（其他符合题意的计算也可以得分）