分析 (1)當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電容器的電壓等于電阻R3兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律及串聯(lián)電路電壓的分配關(guān)系,利用比例法電容器的電壓和電量.當(dāng)S閉合后,電阻R2與R3串聯(lián)后再與R1并聯(lián),電容器的電壓等于電阻R3兩端的電壓,求出電容器的電量,再求出電容器電量的變化量,即為流過R4的總電量.
(2)在勻強(qiáng)電場中,兩個(gè)質(zhì)量相同、帶電量大小相同的正負(fù)粒子在一矩形的對角頂點(diǎn)以方向相反、大小相等的速度進(jìn)入矩形,軌跡恰好相切,由此可知兩粒子的運(yùn)動軌跡完全對稱,且相切點(diǎn)是矩形的幾何中心.不計(jì)重力,則粒子做類平拋運(yùn)動.
解答 解:
(1)S斷開時(shí),電阻R3兩端電壓為U3=R3R3+R2+rE=16V
S閉合后,外阻為R=R1(R2+R3)R1+R2+R3=6Ω
路端電壓為U=RR+rE=21V
電阻R3兩端電壓為U3′=R3R2+R3U=14V
則流過R4的總電量為△Q=CU3-CU3′=6×10-12C
(2)開關(guān)斷開時(shí),電壓為16V;由于正負(fù)粒子的質(zhì)量、電荷量大小、運(yùn)動初速度大小均相等,且粒子僅在電場的作用下運(yùn)動,所以可知粒子做類平拋運(yùn)動,且運(yùn)動軌跡形狀相同,相切點(diǎn)為矩形的幾何中心.
由類平拋運(yùn)動的關(guān)系可得:
豎直方向:12at2=12qU3mt2=20npzp92,
水平方向:v0t=L2,
解得t=√dmqE,
則v0=L2√dmqE=0.22×√8×10−16×161×10−2×8×10−22=4×103m/s;
答:(1)流過R4的電量為6×10-12C
(2)粒子的速率進(jìn)入電場的速率為4×103m/s;
點(diǎn)評 本題考查了粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動,解題的關(guān)鍵是知道該題條件下的正負(fù)粒子的運(yùn)動軌跡完全對稱,且它們做的運(yùn)動是類平拋運(yùn)動,由類平拋運(yùn)動的關(guān)系列式即可求解.同時(shí)含容電路,關(guān)鍵是確定電容兩端的電壓,當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí),電容器的電壓等于與之并聯(lián)的電路的電壓,也等于所在電路兩端的電壓.
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 場強(qiáng)大小關(guān)系是Ec>Eb=Ed>Ea | B. | 場強(qiáng)大小關(guān)系是Ed>Ea>Eb>Ec | ||
C. | 場強(qiáng)大小關(guān)系是Ea>Eb>Ec>Ed | D. | 該電場是勻強(qiáng)電場 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:填空題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 0.1T | B. | 0.01T | C. | 1T | D. | 10T |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 1 m | B. | 2m | C. | 3m | D. | 4m |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com