Question

如圖所示，電源電動勢為5伏，內阻不計，阻值為R₁=4Ω；R₂=1Ω．先將電鍵S₁，S₂都閉合時，帶電粒子在水平放置，兩板間距離d=1.6m的平行金屬板正中間做直線運動．某時刻將電鍵S₂斷開，求：（取g=10m/s²，設金屬板足夠長）
（1）帶電粒子電荷極性；
（2）帶電粒子運動到極板所用時間．

Answer 1

（1）由平衡條件知，電荷極性為負；
（2）當S₁，S₂都閉合時，極板電壓為u₁=5V，此時粒子平衡，有：q

u1

d

=mg
當電鍵S₂斷開，極板間電壓u2=

ER2

R1+R2

=

5×1

5

=1V，此時，F合=mg-q

u2

d

=ma
解得a=

4

5

g，
根據h=

1

2

at2得，t=

2h a

=

2× 1.6 2 4 5 ×10

s=

5

5

s．
答：（1）帶電粒子電荷極性為負；
（2）帶電粒子運動到極板所用時間為

5

5

s．