Question

【題目】如圖所示,一電荷量大小q=3×10-4 C的帶電小球,用絕緣細(xì)線懸于豎直放置足夠大的平行金屬板中O點．閉合電鍵S,小球靜止時,細(xì)線與豎直方向的夾角α=37°．已知兩板相距d=0.2m,電源電動勢E=14V,內(nèi)阻r=1Ω,電阻R1=4Ω,R2=6Ω,R3=3Ω,R4=10Ω,重力加速度g取10m/s2．求：

(1)電源的輸出功率及其效率;

(2)兩板間電場強(qiáng)度的大小;

(3)判斷小球的帶電性質(zhì),并求出小球的質(zhì)量．

Answer 1

【答案】(1) 24W，85.7% (2)60N/C (3) 正電，2.4×10-3kg

【解析】

（1）R2與R3并聯(lián)后的電阻值：

由閉合電路歐姆定律得：

電源的輸出功率為：

電源的效率為：

（2）電容器兩板間的電壓：

電容器兩板間的電場強(qiáng)度：

（3）小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，故帶正電

由平衡條件得：

又有

所以

解得：