如图所示,电源电动势E=10V,内电阻r=1.0Ω,电阻R1=5.0Ω、R2=8.0Ω、R3=2.0Ω、R4=6.0Ω,
1个回答

解题思路:由闭合电路欧姆定律求出电路的电流及R1、R3、R4的电压,当开关S接b时,金属板两板间的电压为R1和R3的电压之和;开关S接c时,金属板两板间的电压为R4两端的电压;根据S接b时微粒P处于静止状态,重力等于电场力列式,设S接c时微粒P的加速度为a,在金属板中运动时间为t,根据位移时间公式、牛顿第二定律列式即可求解.

由闭合电路欧姆定律有 I=

E

R+r

而 R=R1+

(R3+R4)R2

R2+R3+R4=9Ω

代入①式解得I=1A

则U1=IR1=5V,U3=

I

2•R3=1V,U4=

I

2•R4=3V

设微粒的质量为m,带电量为q,S接b时微粒P处于静止状态,微粒应带负电,且有mg=q•

U1+U3

d

设S接c时微粒P的加速度为a,在金属板中运动时间为t,则有mg+q•

U4

d=ma

d

2=

1

2at2

由②~⑤式代入数据解得t=0.04s

答:带电微粒在金属板中的运动时间是0.04s.

点评:

本题考点: 闭合电路的欧姆定律;电容.

考点点评: 本题主要考查了闭合电路欧姆定律及牛顿第二定律、匀加速直线运动位移时间公式的应用,确定电容器的电压是关键.