用四个阻值均为R的电阻连成如图所示的电路,电键S闭合时,有一质量为m带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点,平行板电容器的下极板接地.现打开电键S,这个带

◎ 题目

用四个阻值均为R的电阻连成如图所示的电路,电键S闭合时,有一质量为m带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点,平行板电容器的下极板接地.现打开电键S,这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动,并和此板板碰撞,设两极板间距离为d,电源内阻也为R,重力加速度为g.求:
(1)电源电动势E为多大?
(2)从打开电键S到小球碰撞到极板所需时间?

◎ 答案

(1)当S闭合时,电容器电压为U,则:U=
E
2.5R
R
=
2
5
E ①
对带电小球受力分析得:
qU
d
=mg ②
由①②式 解得:E=
5mgd
2q

(2)断开S,电容器电压为U′,则:U′=
E
3R
R
=
E
3

由牛顿第二定律知:mg-
qU′
d
=ma⑤
向下运动的位移:
d
2
=
1
2
at2

联立④⑤⑥得:t=

6d
g

答:
(1)电源电动势E是
5mgd
2q

(2)小球与极板碰撞所用时间为

6d
g

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“用四个阻值均为R的电阻连成如图所示的电路,电键S闭合时,有一质量为m带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点,平行板电容器的下极板接地.现打开电键S,这个带…”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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