Question

如图所示，一个质量为m=4×10^-3kg、电荷量q=3×10^-4C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置的足够大的平行金属板中的O点，已知两板相距d=0.1m．合上开关后，小球静止时细线与竖直方向的夹角为α，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，电阻R₁=4ΩR，R₂=R₃=R₄=12Ω．（G取10m/s^2）．求：
（1）通过电源的电流强度；
（2）夹角α的大小．

Answer 1

分析：（1）根据电阻并联，求出电阻值，再由闭合电路欧姆定律，即可求解；
（2）根据电场强度与电势差的关系式，结合平衡条件，即可求解．

解答：解：（1）R₂与R₃并联后的电阻值
R23=

R2R3

R2+R3

=6Ω
由闭合电路欧姆定律得：I=

E

R1+R23+r

=

12

4+6+2

A=1A
（2）电容器两板间的电场强度E=

UC

d

=

I(R1+R23)

d

小球处于静止状态，由平衡条件得：qE=mgtanα
代入数据解得：tanα=0.75
α=37°
答：（1）通过电源的电流强度为1A；
（2）夹角α的大小为37°．

点评：考查电阻并联的求法，掌握闭合欧姆定律与E=

U

d

公式的应用，运用平衡条件来确定力之间的关系．