如图所示,E=10V,r=1Ω,R1=5Ω,R2=4Ω.R3=3Ω,R4=1Ω,C=100uF,g=100m/s2.当S闭合时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态.求:(1)S断开后,电路稳定时带电粒子加速度的大小和方

◎ 题目

如图所示,E=10V,r=1Ω,R1=5Ω,R2=4Ω.R3=3Ω,R4=1Ω,C=100uF,g=100m/s2.当S闭合时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态.求:
(1)S断开后,电路稳定时带电粒子加速度的大小和方向.
(2)S断开到电路稳定的过程中流过电阻R3的电荷量.

◎ 答案

(1)S断开,带电粒子恰好处于静止状态,设电容器两极板间距离为d,有:
UC=
R2
R2+r
E=
4
5
×10=8V

qUC
d
=mg

S闭合后,有:U′C=
R2
R1+R2+r
E=
4
10
×10=4V

qU′C
d
=
1
2
mg

设带电粒子加速度为a,则根据牛顿第二定律,有:
mg-
qU′C
d
=ma

解得:a=5m/s2,方向竖直向下.
(2)S闭合后,流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的变化量,
所以△Q=C(UC-U′C)=1×10-4C
答:(1)S断开后,电路稳定时带电粒子加速度的大小为5m/s2,方向竖直向下.
(2)S断开到电路稳定的过程中流过电阻R3的电荷量为1×10-4C.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,E=10V,r=1Ω,R1=5Ω,R2=4Ω.R3=3Ω,R4=1Ω,C=100uF,g=100m/s2.当S闭合时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态.求:(1)S断开后,电路稳定时带电粒子加速度的大小和方…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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