Question

【题目】如图所示，电阻， ， 是的滑线变阻器．电源电压不变， 为一水平放置的平行板电容器置于真空中，两板间为匀强电场．

（1）当开关断开时，若，电容器中有一液滴处于平衡静止状态．请你判断液滴的电性并求出此时整个电路消耗的功率．

（2）若液滴的质量为，电量为，判断电容器上下极板的电势高低，求出匀强电场场强为的大小．

（3）若液滴静止时匀强电场场强为，调整滑线变阻器使液滴向上运动时匀强电场场强为，持续时间后闭合开关使场强突然反向（电场变化的时间忽略不计），而场强的大小保持不变，又经过相同时间后，带电液滴恰好回到原来静止时的所在位置．己知整个过程中液滴未与极板相碰，求： ．

Answer 1

【答案】（1）带负电 （2）（3）

【解析】（1）当开关断开时， 串联，电容器上板带正电，依据平衡关系，油滴带负电，依据公式，代入数值．

（2）依据平衡关系，

解得，故场强大小为．

（3）依据题可知；

则依据牛二定律，

解得，

，

解得，

则依据等式关系

故解得： ，

即，

所以．