Question

【題目】如圖所示，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間距離d＝20 cm，電源電動勢E＝12 V，內電阻r＝1 Ω，電阻R0＝35 Ω。閉合開關S，將滑動變阻器R滑片P移到適當位置，接入電路的阻值為R1，穩定后，將一質量m＝1×10﹣2 kg、電荷量q1＝+1×10﹣2 C的小球從A板小孔上方10 cm處自由釋放，小球恰能到達B板；保持滑動變阻器滑片位置不變，將B板向下移動，使兩板間的距離增大為原來的2倍，穩定后，將另一個質量是m＝1×10﹣2 kg、電荷量是q2的帶電小球從同一位置釋放，恰能到達第一個小球達到的最低位置。g取10 m/s2，不考慮空氣阻力。求：

（1）滑動變阻器接入電路的阻值R1；

（2）另一個帶電小球的電荷量q2。

Answer 1

【答案】（1）12Ω（2）2×10﹣2 C

【解析】

（1）由動能定理列式求解電容器兩端的電壓，結合閉合電路的歐姆定律求解電阻R1的值；（2）結合題目的已知條件，根據動能定理列式即可求解.

（1）設電路中電流為I1，滑動變阻器兩端的電壓為U1，第一個小球恰能到B板，則

解得

（2）保持滑動變阻器滑片位置不變，將B板向下移動，兩板間的距離增大為原來2倍，穩定后，A、B兩板的電勢差仍然為U1，設板間場強為E0，則

解得 q2＝2×10﹣2 C