两平行极板水平放置，间距合适，中间对齐各有一小孔，把两极板接入电路，已知电阻R0=8Ω，R1=12Ω，R2=2Ω，电源内阻不计；当S1闭合，S2接R1时，一个带电量q=-2×10-3C，质量m=0.01kg的小球从距离下极板12cm处A点由静止释放，恰好穿过下极板，取重力加速度大小g=10m/s2。

1. 两平行极板水平放置，间距合适，中间对齐各有一小孔，把两极板接入电路，已知电阻R₀=8Ω，R₁=12Ω，R₂=2Ω，电源内阻不计；当S₁闭合，S₂接R₁时，一个带电量q=-2×10^-3C，质量m=0.01kg的小球从距离下极板12cm处A点由静止释放，恰好穿过下极板，取重力加速度大小g=10m/s²。

(1) 求电源电动势；

(2) 当S₂接R₂时，小球从原位置释放，穿过下极板时的动能。

【考点】

带电粒子在电场中的运动综合; 闭合电路的欧姆定律;

【答案】

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解答题普通

1. 如图，一电荷量 $\text{[math]}$ 带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的 $\text{[math]}$ 点。S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角 $\text{[math]}$ 。已知两板相距 $\text{[math]}$ ，电源电动势 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。求：

（1）流过电源的电流；

（2）两板间的电场强度的大小；

（3）小球的质量。

解答题普通

2. 相距d=0.1m水平放置的平行金属板a和b，且中央有孔，为其提供电压的电路如图所示，且已知电源的电动势为E=24V，内阻为r=5Ω，分压电阻为R₂=100Ω，现闭合电键K，当电流达到稳定后，将带电荷量为q=1.0×10^-7C、质量为m=6.0×10^-7kg的液滴从小孔正上方h=0.1m高处无初速滴下，为使液滴刚好不落在b板上。g=10m/s² ，求：

(1) ab两板间的电压；

(2) 此时滑动变阻器R₁的阻值；

(3) 闭合开关后，若R₂断路，液滴仍从原位置无初速滴下，能否到达b板？若能，则速度为多少？若不能，则距离a板的最大距离是多少？

解答题普通

3. 如图所示，一电荷量 $\text{[math]}$ 带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点，细线长度 $\text{[math]}$ 电键S合上后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角（ $\text{[math]}$ 已知两板相距 $\text{[math]}$ 电源电动势 $\text{[math]}$ 内阻。 $\text{[math]}$ 电阻 $\text{[math]}$ g取 $\text{[math]}$ 。已知： $\text{[math]}$ 。

（1）求平行金属板左右板间的电势差 U ？

（2）求出带电小球的质量m？

（3）要使得小球恰能在板间完成竖直面内的圆周运动，应该给图示位置的小球多大的初速度？（计算结果可以含根式）

解答题普通