（2014•松江区一模）如图所示，电源电动势E=50V，内阻r=1Ω，R1=3Ω，R2=6Ω．间距d=0.2m的两平行金

（2014•松江区一模）如图所示，电源电动势E=50V，内阻r=1Ω，R₁=3Ω，R₂=6Ω．间距d=0.2m的两平行金属板M、N水平放置，闭合开关S，板间电场视为匀强电场．板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB，有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m=0.01kg、带电量大小为q=1×10^-3C（可视为点电荷，不影响电场的分布）．现调节滑动变阻器R，使小球恰能静止在A处；然后再闭合K，待电场重新稳定后释放小球p．取重力加速度g=10m/s²．求：
（1）小球的电性质和恰能静止时两极板间的电压；
（2）小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）小球p到达杆的中点O时的速度．

露沉 1年前已收到1个回答举报

yyblackpig44 幼苗

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解题思路：（1）对小球受力分析，因小球静止，故小球处于平衡状态，列平衡方程可求得两极板间的电压；（2）分析电路可知，电容器与R2并联，则由电路规律可求得RX接入阻值；（3）由电路知识求得闭合K后，极板之间的电压U′，由动能定理可求得p到达杆的中点0时的速度．

（1）由电路图可知，上极板为正极板；
因小球静止，故小球电场力与重力大小相等，方向相反，故受电场力向上，故小球带负电
由mg=Eq=[Uq/d]得
U=[mgd/q]=20V；
即小球带负电，两板间的电压为20V；
（2）小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值为R_x，由电路中电压关系可得：
[E
RX+R2+r=
U
R2
代入数据求得R_x=8Ω
小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω；
（3）闭合电键K后，设电场稳定时的电压为U′，
由电路电压关系：
E
RX+R12+r=
U′
R12
代入数据求得U′=
100/11]V
由动能定理：mg[d/2]-[U′q/2]=
mv2
2；
代入数据求得v=1.05m/s
小球到达中点的速度为1.05m/s．

点评：
本题考点：带电粒子在匀强电场中的运动；共点力平衡的条件及其应用；动能定理的应用；电场强度；闭合电路的欧姆定律．

考点点评：本题为电路与电场结合的题目，要求学生能正确掌握电容器的规律及电路的相关知识，能明确极板间的电压等于与之并联的电阻两端的电压．

1年前

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