精英家教網(wǎng)如圖所示的電路中，三個電阻的阻值都相同，E為直流電源，其內(nèi)阻可忽略不計．平行板電容器兩極板間的距離為d．在兩極板間的中點P處有一個帶電質(zhì)點，當電鍵K斷開時，帶電質(zhì)點恰好保持靜止．現(xiàn)把電鍵K閉合，帶電質(zhì)點就開始運動，設(shè)電容器兩極板間的電壓在極短時間內(nèi)達到穩(wěn)定值，不計空氣阻力，重力加速度為g，求帶電質(zhì)點首次碰到極板時的速度．
分析：當電鍵S斷開和閉合時，根據(jù)歐姆定律求出電容器兩板間的電壓．再判斷帶電小球向哪個板運動．先根據(jù)電鍵S斷開時，小球受力平衡，得出電場力與重力的平衡方程式；再由牛頓第二定律求出閉合電鍵時小球的加速度，由運動學公式求出帶電小球到達該極板時的速度大�。�
解答：解：當電鍵K斷開時，由歐姆定律得：電容器板間電壓為U1=
1
2
E；閉合電鍵K時，電容器兩板間的電壓U2=
2
3
E．則得U2=
4
3
U1
可見，電容器兩板間電壓變大，板間電場強度變大，小球所受的電場力變大，所以帶電小球向上極板運動．
當電鍵K斷開時，有mg=q
U1
d

閉合電鍵K時，小球的加速度為a=
q
U2
d
-mg
m
=
4
3
qU1
d
-mg
m
=
1
3
g
由運動學公式有，v2=2ad
代入解得，v=
2ad
=
2
3
gd

答：帶電小球到達該極板時的速度大小為
2
3
gd
．
點評：本題電路與電場、力學知識的綜合，關(guān)鍵是確定電容器兩板間的電壓，求出小球的加速度．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

在如圖所示的電路中，三只小燈泡正常發(fā)光，當滑動變阻器的滑動片向右移動時，L1、L3中的電流大小變化量為|△I1|、|△I3|，L1、L2兩端的電壓大小變化量為|△U1|、|△U2|，不計溫度對燈絲電阻的影響，則下列說法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示的電路中，三個電阻值均為R，E為電源，內(nèi)阻不計，平行板電容器兩極板間距離為d，兩極板間有質(zhì)量為m．電荷量為q的帶電小球．當開關(guān)S閉合時，帶電小球靜止在兩板間的中點O，現(xiàn)將S斷開，小球便向某極板運動，并與此極板碰撞，設(shè)碰撞時沒有機械能損失，但帶電小球的帶電荷量發(fā)生變化，碰后小球帶有與該極板同性質(zhì)的電荷，而且所帶的電荷量恰好能使它運動到另一個極板．求小球與某極板碰撞后所帶的電荷量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?江蘇）如圖所示的電路中，三個相同的燈泡a、b、c和電感L1、L2與直流電源連接，電感的電阻忽略不計．電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時，下列判斷正確的有（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示的電路中，三個電壓表對應(yīng)的讀數(shù)分別為U1、U2、U3，若移動滑動變阻器滑片后，三個電壓表讀數(shù)改變量的絕對值分別為△U1、△U2、△U3，則（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示的電路中，三個電阻阻值均為R，電源內(nèi)阻不計．兩金屬板間的距離為d，當開關(guān)K閉合時，一質(zhì)量為m、電量為q的帶電油滴從高處由靜止下落經(jīng)上板中央小孔后，落到兩板間的勻強電場中時做勻速運動．開關(guān)斷開后，仍使該油滴從同一位置由靜止落下，恰好不能碰到下板，忽略空氣對油滴的浮力和阻力，重力加速度為g．求：
（1）油滴開始下落時離上板的高度H；
（2）開關(guān)斷開后，油滴下落過程的總時間t．

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