Question

（14分）如图所示，一电荷量q=3×10^-4C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点．S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°．已知两板相距d=0．1m，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，电阻R₁=4Ω，R₂=R₃= R₄ =12Ω，（g=10m/s²，）．求：

   （1）流过电源的电流强度；

   （2）两板间的电场强度的大小；

   （3）小球的质量．

 

Answer 1

（1）I=1 A

（2）E₁=100N/C

（3）m=4×10^-3  kg

解析:（1）R₂与R₃并联后的电阻值 

       解得                                   2分

       由闭合电路欧姆定律得：             2分

       解得：  I=1 A                                      1分

       （2）电容器两板间的电压   U_C=I（R₁+R₂₃）             2分

       电容器两板间的电场强度     2分

       解得  E₁=100N/C                                 1分

       （3）小球处于静止状态，所受电场力为F，由平衡条件得：F=mgtan   2分

       又有：F=qE    所以                             1分

       解得： m=4×10^-3  kg                                          1分