Question

【題目】如圖所示，電源電動勢為5V，內阻不計，阻值為R1=4Ω；R2=1Ω。先將電鍵S1，S2都閉合時，帶電微粒在水平放置，兩板間距離d=1.6m的足夠長平行金屬板正中間做直線運動。求：(取g＝10 m/s2，設金屬板足夠長)

（1）帶電粒子電荷極性；

（2）某時刻將電鍵S2斷開，帶電粒子運動到極板所用時間。

Answer 1

【答案】(1) 負（2）

【解析】

根據粒子平衡得出電荷的電性；電鍵S1，S2都閉合時，粒子處于平衡，電鍵S2斷開，粒子在豎直方向上做勻加速直線運動，根據牛頓第二定律求出加速度的大小，結合位移時間公式求出帶電粒子運動到極板所用的時間．

（1）上極板帶正電，下極板帶負電，故兩極板間的電場強度方向豎直向下，粒子受到豎直向下的重力和電場力平衡，所以電場力豎直向上，故電荷極性為負；
（2）當S1，S2都閉合時，極板電壓為，此時粒子平衡，有：，

當電鍵S2斷開，極板間電壓，

此時，解得，

根據，得．