[题目]如图所示,电源电动势E=28V,内阻r=2Ω,电阻R1=12Ω,R2=R4=4Ω,R3=8Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0pF,虚线到两极板距离相等,极板长L=0.20m,两极板的间距d=1.0×10-2m.(1)开关S原来是断开的,当其闭合后,通过R4的总电量为多少?(2)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以v0=2.0m/s的初速度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】如图所示,电源电动势E=28V,内阻r=2Ω,电阻R1=12Ω,R2=R4=4Ω,R3=8Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0pF,虚线到两极板距离相等,极板长L=0.20m,两极板的间距d=1.0×10—2m。

(1)开关S原来是断开的,当其闭合后,通过R4的总电量为多少?

(2)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以v0=2.0m/s的初速度射入平行板电容器的电场中,刚好沿虚线匀速运动,则当开关S闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入电场中,能否从电场中射出?(要求写出计算和分析过程,g取10m/s2)

【答案】（1）（2）微粒不能从C的电场中射出

【解析】试题分析：

（1）S断开时，电阻R3两端电压

U3＝＝16 V （1分）

S闭合后，外电路的总电阻R＝＝6 Ω 路端电压U＝＝21 V

电阻R3两端的电压U′3＝U＝14 V （2分）

流过R4的电荷量ΔQ＝CU3－CU′3＝6．0×10－12C．（1分）

（2）设带电微粒的质量为m，带电荷量为q，当开关S断开时有＝mg （1分）

当开关S闭合后，设带电微粒的加速度为a，则mg－＝ma （1分）

假设带电微粒能从极板间射出，则水平方向t＝（1分）

竖直方向y＝at2 （1分）

由以上各式得y＝6．25×10－3m> （1分）

故带电微粒不能从极板间射出．（1分）

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（3）若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点．已知小滑块在D点时的速度大小为vD，从D点运动到P点的时间为t，求小滑块运动到P点时速度的大小vp．

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