Question

如图所示，电源电动势，电源的内阻，电阻两个定值电阻，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，两极板的间距，开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以的初速度射入C的电场中，微粒恰能落到下板的正中央，已知该微粒的质量为，g取，试求：

1.开关断开时两极板间的电压

2.微粒所带电荷的电性和电荷量q

3.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C的电场中，带点微粒在极板中运动的竖直偏移量为多少？

 

Answer 1

 

1.16V

2.

3.

解析:（1）电容器两极板间的电压等于两端电压，开关S断开时，电路中的总电流

电容器的极板电压                        （ 4分）

（2）粒子进入匀强电场中受到重力和电场力作用，做抛体运动，则有

水平方向：

竖直方向：

解得                                    （ 4分）

电场力的方向一定竖直向上，故微粒一定带负电。         （2分）

由牛顿第二定律得

联立解得                              （2分）

（3）开关闭合后，两极板的电压变小，那么粒子运动的加速度变大，微粒仍打在极板上，竖直偏移量                              （3分）