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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

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/26 23:51:16
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.
(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+rR2=4V 
q
UC
d=mg
S闭合后,有:
U′C=
E
R2+rR2=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.