如图所示的电路中,三个电阻的阻值都相同,直流电源电动势为E,其内阻可以忽略不计,平行板电容器两极板的距离为d,在两极板间的中点P处有一个带电质点,但电键K断开时,带电

◎ 题目

如图所示的电路中,三个电阻的阻值都相同,直流电源电动势为E,其内阻可以忽略不计,平行板电容器两极板的距离为d,在两极板间的中点P处有一个带电质点,但电键K断开时,带电质点恰好保持静止,现把电键K闭合,带电质点就开始运动,设电容器两极板间的电压在极短时间内达到稳定值,不计空气阻力,重力加速度为g.求:
(1)电键K断开时两极板电压U和闭合后两极板电压U′;
(2)带电质点首次碰到极板时的速度.

◎ 答案

设电源电动势为E,当电键K断开时,电容器两极板间电压为U=E
当电键K闭合时,电容器两极板间电压为:U′=
R
R+
R
2
E=
2E
3

(2)当电键K断开时,带电质点保持静止:mg=
Uq
d

当电键K闭合时,带电质点向下运动,加速度为a,由牛顿第二定律可得:
mg-
U′q
d
=ma
带电质点首次碰到极板时速度为v,则v2=2a
d
2

解得:v=

gd
3

答:(1)断开时电压为E,闭合为电压U′为
2E
3
;(2)带电质点首次碰到极板时的速度为

gd
3

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示的电路中,三个电阻的阻值都相同,直流电源电动势为E,其内阻可以忽略不计,平行板电容器两极板的距离为d,在两极板间的中点P处有一个带电质点,但电键K断开时,带电…”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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