如图所示，电源电动势E=10V，内电阻r=1Ω，电阻R1=5Ω、R2=8Ω、R3=2Ω、R4=6Ω、R5=4Ω，水平放置
如图所示，电源电动势E=10V，内电阻r=1Ω，电阻R1=5Ω、R2=8Ω、R3=2Ω、R4=6Ω、R5=4Ω，水平放置的平行金属板相距d=2.4cm，原来单刀双掷开关S接b，在两板中心的带电微粒P处于静止状态；现将单刀双掷开关S迅速接到c，带电微粒与金属板相碰后即吸附在金属板上，取g=10m/s2，不计平行板电容器充放电时间，求：（1）开关S接b时电容器两极板间的电压；
（2）带电微粒在金属板中的运动时间．
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解题思路：由闭合电路欧姆定律求出电路的电流及R1、R3、R4的电压，（1）当开关S接b时，金属板两板间的电压为R1和R3的电压和；（2）开关S接c时，金属板两板间的电压为R4两端的电压；（3）根据S接b时微粒P处于静止状态，重力等于电场力列式，设S接c时微粒P的加速度为a，在金属板中运动时间为t，根据位移时间公式、牛顿第二定律列式即可求解．
（1）由闭合电路欧姆定律有：I＝
E
R+r①
而 R=R1+
(R3+R4)R2
R2+R3+R4＝9Ω
代入①式解得I=1A
则U1=IR1=5V，U3＝
I
2R3＝1V，U4＝
I
2R4＝3V②
当开关S接b时，金属板两板间的电压为R1和R3的电压和，则金属板两板间的电压为6V；
（2）开关S接c时，金属板两板间的电压为R4两端的电压，则金属板两板间的电压为3V；
设微粒的质量为m，带电量为q，S接b时微粒P处于静止状态，微粒应带负电，且有 mg=q
U1+U3
d ③
设S接c时微粒P的加速度为a，在金属板中运动时间为t，则有
mg=q
U4
d④
d
2＝
1
2at2⑤
由②～⑤式代入数据解得 t=0.04s
答：（1）开关S接b时，金属板两板间的电压为6V；
（2）带电微粒在金属板中的运动时间为0.04s．
点评：
本题考点： 闭合电路的欧姆定律．
考点点评： 本题主要考查了闭合电路欧姆定律及牛顿第二定律、匀加速直线运动位移时间公式的应用，难度适中．
1年前
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