Question

【題目】如圖所示，一電荷量q=3×10-4C帶正電的小球，用絕緣細線懸于豎直放置足夠大的平行金屬板電容器中的O點．S合上后，小球靜止時，細線與豎直方向的夾角α=37°．已知兩板相距d=0．1m，電源電動勢E=12V，內阻r=2Ω，電阻R1=4Ω，R2=R3= R4 =12Ω，（g=10m/s2，sin37°=0．6，cos37°=0．8）．求：

（1）流過電源的電流強度；

（2）兩板間的電場強度的大小；

（3）小球的質量；

（4）如電容器電容為30pF，求斷開S后通過R2的電荷量？

Answer 1

【答案】（1）1A （2）100N/C （3）m=4×10-3kg （4）1．5×10-10C

【解析】（1）R2與R3并聯后的電阻值 解得R23=6Ω

由閉合電路歐姆定律得： ,解得：I=1A

（2）電容器兩板間的電壓UC=I（R1+R23）=10V

電容器兩板間的電場強度解得E1=100N/C

（3）小球處于靜止狀態，所受電場力為F，由平衡條件得：F=mgtanα，又有：F=qE1 ，所以m=,

解得m=4×10-3kg

（4）電容器所帶電量Q=cU=30×10-12×10 C =3×10-10 C

斷開S后通過R2的電荷量q2==1．5×10-10C