如图电路,已知电池电动势E=90V,内阻r=5Ω,R1=10Ω,R2=20Ω,板面水平放置的平行板电容器两极板M、N相距d=3cm,在两板间的正中央有一带电液滴,其电量q=-2×17-7C,其质量m= 4.5×10-5kg,取g=10m/s

如图电路,已知电池电动势E=90V,内阻r=5Ω,R1=10Ω,R2=20Ω,板面水平放置的平行板电容器两极板M、N相距d=3cm,在两板间的正中央有一带电液滴,其电量q=-2×17-7C,其质量m=
4.5×10-5kg,取g=10m/s2,求:

①若液滴恰好能静止平衡时,滑动变阻器R的滑动触头C正好在正中点,那么滑动变阻器的最大阻值Rm为多大?
②将滑动片C迅速滑到A端后,液滴向哪个极板做什么运动?到达极板时速度为多大?
物理人气:330 ℃时间:2020-02-03 04:21:26
优质解答
(1)液滴静止,则有:q
UC1
d
=mg

得:UC1
mgd
q
=60V

电路中的电流为:I1
E−UC1
R1+r
90−60
10+5
=2A
则:
Rm
2
UC1
I1

代人数据解得:Rm=60Ω
(2)液滴向上做加速直线运动,此时电容器两端电压为:
UC2
E
R1+Rm+r
Rm=72
V
设粒子达到极板的速度是v,由动能定理:
q
UC2
2
−mg
d
2
1
2
mv2−0

代人数据得:v=
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答:(1)液滴静止时,滑动变阻器的最大阻值60Ω;
(2)液滴向上做加速直线运动,到达该极板时的速度是
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