Question

【題目】如圖所示，一電荷量q=3×10﹣5C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中的O點．電鍵S合上后，當小球靜止時，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=15V，內阻r=0.5Ω，電阻R1=3Ω，R2=R3=R4=8Ω．g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）電源的輸出功率；

（2）兩板間的電場強度的大小；

（3）帶電小球的質量．

Answer 1

【答案】（1）28W（2）140V/m（3）

【解析】試題分析：（1）R2與R3并聯后的電阻值R23==4Ω

由閉合電路歐姆定律得 I==A=2A

電源的輸出功率 P出=I（E﹣Ir）=28W

（2）兩板間的電壓 UC=I（R1+R23）=2×（3+4）=14V

兩板間的電場強度 E==140N/C

（3）小球處于靜止狀態，所受電場力為F，又F=qE

由平衡條件得：水平方向 Tcosα﹣mg=0

豎直方向 Tsinα﹣qE=0

所以m==5.6×10﹣4kg