题目内容
(2011年衢州一中月考)一电路如图所示，电源电动势E＝28 V，内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板间距离相等，极板长L＝0.20 m，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的总电荷量为多少？
(2)若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0 m/s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的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g取10 m/s2)
【答案】
见解析
【解析】(1)S断开时，电阻R3两端电压为U3＝
E＝16 V
S闭合后，外电阻为R＝
＝6 Ω
路端电压为U＝
E＝21 V
此时电阻R3两端电压为U′3＝
U＝14 V
则流过R4的总电荷量为ΔQ＝CU3－CU′3＝6.0×10－12C.
(2)设微粒质量为m，电荷量为q，当开关S断开时有：
＝mg
当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则mg－
＝ma
设微粒能从C的电场中射出，则水平方向运动时间为：t＝
竖直方向的位移为：y＝
at2
由以上各式求得：y＝6.25×10－3m>
故假设不成立，微粒不能从C的电场中射出．
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