一电路如图所示，电源电动势E=28v，内阻r=2Ω，电阻R 1 =12Ω，R 2 =R 4 =4Ω，R 3 =8Ω，C为
| 一电路如图所示，电源电动势E=28v，内阻r=2Ω，电阻R 1 =12Ω，R 2 =R 4 =4Ω，R 3 =8Ω，C为平行板电容器，其电容C=3.0pF，虚线到两极板距离相等，极板长L=0.20m，两极板的间距d=1.0×10 -2 m． （1）若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R 4 的总电量为多少？ （2）若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以 0 =2.0m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？（要求写出计算和分析过程，g取10m/s 2 ）  |
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（1）S断开时，电阻R 3 两端电压为 U 3 =
R 3
R 2 + R 3 +r E=16V
S闭合后，外阻为 R=
R 1 ( R 2 + R 3 )
R 1 + R 2 + R 3 =6Ω
端电压为 U=
R
R+r E=21V
电阻R 3 两端电压为
U ′3 =
R 3
R 2 + R 3 U=14V
则所求流过R 4 的总电量为 △Q=C U 3 -C U ′ =6.0×1 0 -12 C
（2）设微粒质量为m，电量为q，当开关S断开时有：
q U 3
d =mg
当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则 mg-
q
U ′3
d =ma
设微粒能从C的电场中射出，则水平方向： t=
L
v 0
竖直方向： y=
1
2 a t 2
由以上各式求得： y=6.25×1 0 -3 m＞
d
2
故微粒不能从C的电场中射出．
答：（1）若开关S处于断开状态，则当其闭合后，则流过R 4 的总电量为6×10 -12 C；
（2）若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以 0 =2.0m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，不能从C的电场中射出．
R 3
R 2 + R 3 +r E=16V
S闭合后，外阻为 R=
R 1 ( R 2 + R 3 )
R 1 + R 2 + R 3 =6Ω
端电压为 U=
R
R+r E=21V
电阻R 3 两端电压为
U ′3 =
R 3
R 2 + R 3 U=14V
则所求流过R 4 的总电量为 △Q=C U 3 -C U ′ =6.0×1 0 -12 C
（2）设微粒质量为m，电量为q，当开关S断开时有：
q U 3
d =mg
当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则 mg-
q
U ′3
d =ma
设微粒能从C的电场中射出，则水平方向： t=
L
v 0
竖直方向： y=
1
2 a t 2
由以上各式求得： y=6.25×1 0 -3 m＞
d
2
故微粒不能从C的电场中射出．
答：（1）若开关S处于断开状态，则当其闭合后，则流过R 4 的总电量为6×10 -12 C；
（2）若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以 0 =2.0m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，不能从C的电场中射出．
1年前
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