Question

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=3，R₂=R₃= R₄ =8。g取10m/s2，已知，。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

（1）28w（2）140V/m（3）5．6×10-4kg

試題分析：（1）R外=7．0Ω R總=7． 5Ω I=15/7．5="2A" （2分）’P出=I²R外=22×7．="28w" （2分）
（2） U外="IR=2×7=14V" （2分）E=U/d=14/0．1="140V/m" （2分）
（3）Eq=mgtg37°(2分）m=Eq/gtg37°=（140×3×10-5）/（10×0．75）=5．6×10-4kg （2分
點評：做此類型問題時，需要先分析小球的受力平衡，然后根據力的平衡分析電容器兩端的電壓，從而分析電路功率等問題