如图所示,三只电阻的阻值都是R,E为直流电源电动势,其内阻不计.平行板电容器两板间的距离为d.当电键S闭合时,有一个质量为m,电荷量为q的带电小球静止在两板正中央的O点处

◎ 题目

如图所示,三只电阻的阻值都是R,E为直流电源电动势,其内阻不计.平行板电容器两板间的距离为d.当电键S闭合时,有一个质量为m,电荷量为q的带电小球静止在两板正中央的O点处.现断开电键,发现带电小球向某一极板运动,求:
(1)断开电键后,带电小球向哪一个极板运动;
(2)带电小球到达该极板时的速度大小.
魔方格

◎ 答案

(1)当电键S闭合时,由欧姆定律得:电容器板间电压为U1=
2
3
E
;断开电键时,电容器两板间的电压U2=
1
2
E
.可见,电容器两板间电压变小,板间电场强度变小,小球所受的电场力变小,所以带电小球向下极板运动.
(2)设电容器两极板间的距离为d,则
当电键S闭合时,有mg=q
U1
d

断开电键时,小球的加速度为a=
mg-q
U2
d
m

联立解得,a=0.25g,
由运动学公式有,v2=2a?
d
2

代入解得,v=
1
2

gd

答:(1)断开电键后,带电小球向下极板运动;
(2)带电小球到达该极板时的速度大小为
1
2

gd

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,三只电阻的阻值都是R,E为直流电源电动势,其内阻不计.平行板电容器两板间的距离为d.当电键S闭合时,有一个质量为m,电荷量为q的带电小球静止在两板正中央的O点处…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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