Question

【题目】如图所示，两平行金属板A、B水平放置，两板间距离d＝20 cm，电源电动势E＝12 V，内电阻r＝1 Ω，电阻R0＝35 Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R滑片P移到适当位置，接入电路的阻值为R1，稳定后，将一质量m＝1×10﹣2 kg、电荷量q1＝+1×10﹣2 C的小球从A板小孔上方10 cm处自由释放，小球恰能到达B板；保持滑动变阻器滑片位置不变，将B板向下移动，使两板间的距离增大为原来的2倍，稳定后，将另一个质量是m＝1×10﹣2 kg、电荷量是q2的带电小球从同一位置释放，恰能到达第一个小球达到的最低位置。g取10 m/s2，不考虑空气阻力。求：

（1）滑动变阻器接入电路的阻值R1；

（2）另一个带电小球的电荷量q2。

Answer 1

【答案】（1）12Ω（2）2×10﹣2 C

【解析】

（1）由动能定理列式求解电容器两端的电压，结合闭合电路的欧姆定律求解电阻R1的值；（2）结合题目的已知条件，根据动能定理列式即可求解.

（1）设电路中电流为I1，滑动变阻器两端的电压为U1，第一个小球恰能到B板，则

解得

（2）保持滑动变阻器滑片位置不变，将B板向下移动，两板间的距离增大为原来2倍，稳定后，A、B两板的电势差仍然为U1，设板间场强为E0，则

解得 q2＝2×10﹣2 C