Question

如圖所示，一電荷量q=＋3×10^-5C的小球，用絕緣細(xì)線懸掛于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點(diǎn)。電鍵S合上后，小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ=37⁰。已知兩板間距d=0.1m，電源電動(dòng)勢(shì)E=15V，內(nèi)阻r=0.5Ω，電阻R₁=3Ω，R₂=R₃=R₄=8Ω，。取g=10m/s²，已知sin37⁰=0.6,cos37⁰=0.8。求：

（1）電源的輸出功率；
（2）兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；
（3）帶電小球的質(zhì)量。

Answer 1

（1）28W（2）140V/m（3）

試題分析：（1）外電路電阻,
電路中總電流，
路端電壓，
輸出功率,       
解得                                      
（2）兩板間的場(chǎng)強(qiáng)                        
（3）設(shè)小球質(zhì)量為m, 由共點(diǎn)力平衡條件有,     
解得      
點(diǎn)評(píng)：關(guān)鍵是與電容器串聯(lián)的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，根據(jù)閉合電路歐姆定律求電容器兩端的電壓，再由電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度，由平衡條件求出小球的質(zhì)量。