Question

【題目】電路如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝28 V，內(nèi)阻r＝2 Ω，電阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C為平行板電容器，其電容C＝3．0 pF，虛線到兩極板距離相等，極板長(zhǎng)l＝0．20 m，兩極板的間距d＝1．0×10－2 m．

求：（1）若開(kāi)關(guān)S處于斷開(kāi)狀態(tài)，R3上的電壓是多少？

（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，R3上的電壓會(huì)變化，那么電容器上的電壓等于多少？

（3）若開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，有一帶電微粒沿虛線方向以v0＝2．0 m/s的初速度射入C的電場(chǎng)中，剛好沿虛線勻速運(yùn)動(dòng)，問(wèn)：當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入C的電場(chǎng)中，能否從C的電場(chǎng)中射出？（要求寫(xiě)出計(jì)算和分析過(guò)程，g取10m/s2）

Answer 1

【答案】（1）16V；（2）14V；（3）不能。

【解析】

試題分析：（1）S斷開(kāi)時(shí)，電阻R3兩端電壓為

（2）S閉合后，外阻

端電壓

電阻R3兩端電壓

（3）設(shè)微粒質(zhì)量為m，電量為q，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)有：

當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，設(shè)微粒加速度為a，則

設(shè)微粒能從電場(chǎng)中射出，則

水平方向：

豎直方向：y=at2

由以上各式求得：y=6．25×10-3m＞

故微粒不能從電場(chǎng)中射出．