Question

【題目】如圖所示，電源電動勢E＝15V，內阻r＝0.5Ω，電阻R1＝3Ω，R2＝R3＝R4＝8Ω，一電荷量q＝＋3×10－5C的小球，用長l＝0.1m的絕緣細線懸掛于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點。電鍵S合上后，小球靜止時細線與豎直方向的夾角θ＝37°，已知兩板間距d＝0.1m，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：

(1)兩板間的電場強度的大小；

(2)帶電小球的質量;

(3)現剪斷細線，并在此瞬間使小球獲得水平向左的初速度，則小球剛好運動到左極板，求小球到達左極板的位置與O點的距離L。

Answer 1

【答案】（1）140V/m（2）（3）0.16m

【解析】

(1)電阻連接后的總外電阻為：

干路上的電流：

平行板電容器兩板間電壓：

電場強度：

(2)由小球的受力情況知：

解得：

(3)剪斷細線后，在水平方向上做勻減速直線運動

豎直方向做自由落體運動：

解得：

小球與左板相碰的位置為：