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=R6=4Ω，水
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=R6=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，电源的总功率？
（2）开关S接c时，R2两端的电压为多少？
（3）带电微粒在金属板中的运动时间？
赞 skygay 幼苗
共回答了18个问题采纳率：88.9% 举报
解题思路：（1）当开关S接b时，金属板相当于断路，分析出等效电路后结合闭合电路欧姆定律求解；（2）开关S接c时，根据串并联电路规律求R2两端的电压；（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）开关S接b时，电容器相当于断路，外电路为R3R4串联后与R2并联，然后与R1串联
根据闭合电路欧姆定律：I=[E/R+r]
R=R1+
R2(R3+R4)
R2+R3+R4=9Ω
解得：I=1A
则电源的总功率P=EI=10v×1A=10W
（2）开关S接c时，电容器仍相当于断路，等效电路与S接b时相同，
则U1=IR1=5V Ur=Ir=1V
R2上的电压U2=E-U1-Ur=4V
（3）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
q
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
d
[d/2]=[1/2]at2
代入数据解得 t=0.04s
答：（1）电源总功率为10W，
（2）开关S接c时，R2两端的电压为4V
（3）带电微粒在金属板中的运动时间0.04s
点评：
本题考点： 闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．
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，难度稍大．
1年前
5
可能相似的问题