题目内容

如图所示,电路中电源内阻r=
R
2
,R 1=
R
2
,R2=R3=R水平放置的平行金属板A、B间的距离为d,板长为l.在A板的左下端且非常靠近极板A的位置,有一质量为m、电荷量为q的负离子(不计重力)以初速度v0水平向右射入两板间.若离子恰能从B板右端边缘射出电场,求电源电动势应为多大?
分析:通过闭合电路的欧姆定律求出平行板两端的电压,而离子在平行板中做类平抛运动,由此解得电源电动势.
解答:解:平行板间电压为
U=
ER2
R1+R2+r
=
E
2
…①
负离子做类平抛运动:
d=
1
2
at2
…②
l=v0t…③
负离子在平行板间的加速度为
a=
qU
md
…⑦
联立①②③④解得:电动势:E=
4m
d2v
2
0
ql
2
 

答:电源电动势应为
4m
d2v
2
0
ql
2
 
点评:本题是电路与电场两部分知识的综合,关键是确定电容器的电压与电动势的关系.
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