如图所示.电源电动势E=50V.内阻r=1Ω.R1=3Ω.R2=6Ω．间距d=0.2m的两平行金属板M.N水平放置.闭合开关S.板间电场视为匀强电场．板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB.有一个穿过细杆的带电小球p.质量为m=0.01kg.带电量大小为q=1×10-3C(可视为点电荷.不影响电场的分布)．现调节滑动变阻器R.使小球恰能静止在A� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示，电源电动势E=50V，内阻r=1Ω，R₁=3Ω，R₂=6Ω．间距d=0.2m的两平行金属板M、N水平放置，闭合开关S，板间电场视为匀强电场．板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB，有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m=0.01kg、带电量大小为q=1×10^-3C（可视为点电荷，不影响电场的分布）．现调节滑动变阻器R，使小球恰能静止在A处；然后再闭合K，待电场重新稳定后释放小球p．取重力加速度g=10m/s²．求：
（1）小球的电性质和恰能静止时两极板间的电压；
（2）小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）小球p到达杆的中点O时的速度．

分析：（1）对小球受力分析，因小球静止，故小球处于平衡状态，列平衡方程可求得两极板间的电压；
（2）分析电路可知，电容器与R₂并联，则由电路规律可求得R_X接入阻值；
（3）由电路知识求得闭合K后，极板之间的电压U′，由动能定理可求得p到达杆的中点0时的速度．

解答：解：（1）由电路图可知，上极板为正极板；
因小球静止，故小球电场力与重力大小相等，方向相反，故受电场力向上，故小球带负电
由mg=Eq=

得
U=

mgd

=20V；
即小球带负电，两板间的电压为20V；
（2）小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值为R_x，由电路中电压关系可得：

RX+R2+r

代入数据求得R_x=8Ω
小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω；
（3）闭合电键K后，设电场稳定时的电压为U′，
由电路电压关系：

RX+R12+r

U′

R12

代入数据求得U′=

100

V
由动能定理：mg

U′q

mv2

；
代入数据求得v=1.05m/s
小球到达中点的速度为1.05m/s．

点评：本题为电路与电场结合的题目，要求学生能正确掌握电容器的规律及电路的相关知识，能明确极板间的电压等于与之并联的电阻两端的电压．

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

（2011?静安区一模）如图所示，电源电动势E=50V，内阻r=1Ω，R₁=30Ω，R₂=60Ω．间距d=0.2m的两平行金属板M、N水平放置，闭合开关S，板间电场视为匀强电场．板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB，有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m=1×10^-2kg、电荷量为q=+1×10^-3C（可视为点电荷，不影响电场的分布），现将小球p从杆的顶端A处由静止释放，小球p沿杆向下运动到杆的中点O时，速度为v=2m/s．求：
（1）AO两点间的电势差U_AO；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值为R_x．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：