Question

【題目】電路如圖所示，電源電動勢E＝28 V，內阻r＝2 Ω，電阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8Ω，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l＝0．20 m，兩極板的間距d＝1．0×10－2 m．

求：（1）若開關S處于斷開狀態，R3上的電壓是多少？

（2）當開關閉合后，R3上的電壓會變化，那么電容器上的電壓等于多少？

（3）若開關S斷開時，有一帶電微粒沿虛線方向以v0＝2．0 m/s的初速度射入C的電場中，剛好沿虛線勻速運動，問：當開關S閉合后，此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入C的電場中，能否從C的電場中射出？（要求寫出計算和分析過程，g取10m/s2）

Answer 1

【答案】（1）16V；（2）14V；（3）不能。

【解析】

試題分析：（1）S斷開時，電阻R3兩端電壓為；

（2）S閉合后，外電阻：，

路端電壓：，

電阻R3兩端電壓：；

（3）設微粒質量為m，電量為q，當開關S斷開時有：，

當開關S閉合后，設微粒加速度為a，則 mg-=ma，

設微粒能從電場中射出，水平方向：，豎直方向：y=at2，

解得：y=6．25×10-3m＞d，故微粒不能從電場中射出．