题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，E=10V，r=1Ω，R₁=R₃=5Ω，R₂=4Ω，C=100μF，当S断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态，求：
（1）S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；
（2）S闭合后流过R₃的总电荷量．

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=

E

R1+R2+r

R2=4V
q

UC

d

=mg
S闭合后，有：

U

′C

=

E

R2+r

R2=8V
设带电粒子加速度为a，则根据牛顿第二定律，有：q

U ′C

d

-mg=ma
解得：a=g，方向竖直向上．
（2）S闭合后，流过R₃的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以△Q=C(

U

′C

-UC)；
得△Q=4×10^-4C
答：（1）S闭合后，带电粒子加速度的大小为g，方向竖直向上；
（2）S闭合后流过R₃的总电荷量为4×10^-4C．