Question

【題目】一電路如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=28V，內(nèi)阻r=2Ω，電阻R1=12Ω，R2=R4=4Ω，R3=8Ω，C為平行板電容器，其電容C=3.0pF，虛線到兩極板距離相等，極板長(zhǎng)L=0.40m，兩極板的間距d=1.0×10-2m。

（1）若開(kāi)關(guān)S處于斷開(kāi)狀態(tài)，則當(dāng)其閉合后，求流過(guò)R4的總電量為多少？

（2）若開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，有一帶電微粒沿虛線方向以的初速度射入C的電場(chǎng)中，剛好沿虛線勻速運(yùn)動(dòng)，問(wèn)：當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入C的電場(chǎng)中，能否從C的右側(cè)電場(chǎng)中射出？（要求寫(xiě)出計(jì)算和分析過(guò)程，只寫(xiě)結(jié)果不寫(xiě)過(guò)程不給分，g取10m/s2）

Answer 1

【答案】（1）6.0×10-12C（2）微粒能從C的電場(chǎng)中射出

【解析】

（1）S斷開(kāi)時(shí)，電阻R3兩端電壓為：

S閉合后，外阻為：

路端電壓為：

電阻R3兩端電壓為：

則所求流過(guò)R4的總電量為：

△Q＝CU3CU3′＝6.0×1012C

（2）設(shè)微粒質(zhì)量為m，電量為q，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)有：

當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，設(shè)微粒加速度為a，則

設(shè)微粒能從C的電場(chǎng)中射出，則水平方向：

豎直方向：

由以上各式求得：

故微粒能從C的電場(chǎng)中射出。（其他符合題意的計(jì)算也可以得分）