Question

如圖所示，E=10V，r=1Ω，R₁=R₃=5Ω，R₂=4Ω，C=100μF，當(dāng)S斷開時(shí)，電容器中帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，求：
（1）S閉合后，帶電粒子加速度的大小和方向；
（2）S閉合后流過R₃的總電荷量．

Answer 1

【答案】分析：（1）S斷開，帶電粒子恰好處于平衡狀態(tài)，電場(chǎng)力和重力平衡，根據(jù)平衡條件列式；
S閉合后，電容器兩端電壓增加，根據(jù)牛頓第二定律列式求解；
（2）S閉合后，流過R₃的總電荷量等于電容器上電荷的增加量，根據(jù)Q=CU列式求解．
解答：解：（1）S斷開，帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)電容器兩極板間距離為d，有：
V 

S閉合后，有：V
設(shè)帶電粒子加速度為a，則根據(jù)牛頓第二定律，有：
解得：a=g，方向豎直向上． 
（2）S閉合后，流過R₃的總電荷量等于電容器上電荷的增加量，所以；
得△Q=4×10^-4C  
答：（1）S閉合后，帶電粒子加速度的大小為g，方向豎直向上；
（2）S閉合后流過R₃的總電荷量為4×10^-4C．
點(diǎn)評(píng)：本題是力電綜合問題，關(guān)鍵是通過電路分析得到電壓變化情況，然后對(duì)微粒運(yùn)用牛頓第二定律列式求解．