如图所示,三只电阻的阻值都是R,E为直流电源电动势,其内阻不计.平行板电容器两板间的距离为d.当电键S闭合时,有一个质量为m,电荷量为q的带电小球静止在两板正中央的O点处-物理

题目简介

如图所示,三只电阻的阻值都是R,E为直流电源电动势,其内阻不计.平行板电容器两板间的距离为d.当电键S闭合时,有一个质量为m,电荷量为q的带电小球静止在两板正中央的O点处-物理

题目详情

如图所示,三只电阻的阻值都是R,E为直流电源电动势,其内阻不计.平行板电容器两板间的距离为d.当电键S闭合时,有一个质量为m,电荷量为q的带电小球静止在两板正中央的O点处.现断开电键,发现带电小球向某一极板运动,求:
(1)断开电键后,带电小球向哪一个极板运动;
(2)带电小球到达该极板时的速度大小.360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)当电键S闭合时,由欧姆定律得:电容器板间电压为U1=class="stub"2
3
E
;断开电键时,电容器两板间的电压U2=class="stub"1
2
E
.可见,电容器两板间电压变小,板间电场强度变小,小球所受的电场力变小,所以带电小球向下极板运动.
(2)设电容器两极板间的距离为d,则
当电键S闭合时,有mg=q
U1
d

断开电键时,小球的加速度为a=
mg-q
U2
d
m

联立解得,a=0.25g,
由运动学公式有,v2=2a•class="stub"d
2

代入解得,v=class="stub"1
2
gd

答:(1)断开电键后,带电小球向下极板运动;
(2)带电小球到达该极板时的速度大小为class="stub"1
2
gd

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