问题标题:
如图9-4所示,ε1=3V,r1=0.5Ω,R1=R2=5.5Ω,平行板电容器的两板距离d=1cm,当电键K接通时极板中的一个质量m=4×10-3g,电量为q=1.0×10-7C的带电微粒恰好处于静止状态。求:(1)K断
问题描述:

如图9-4所示,ε1=3V,r1=0.5Ω,R1=R2=5.5Ω,平行板电容器的两板距离d=1cm,当电键K接通时极板中的一个质量m=4×10-3g,电量为q=1.0×10-7C的带电微粒恰好处于静止状态。求:(1)K断开后,微粒向什么方向运动,加速度多大?(2)若电容为1000pF,K断开后,有多少电量的电荷流过R2?

陈浩勋回答:
  有总量为2.75×10-9(C)的电子从R2由下至上流过   (1)当K接通电路稳定时,等效电路图如图9-5所示。ε1、r1和R1形成闭合回路,A,B两点间的电压为:电容器中带电粒子处于平衡状态,则所受合力为零,F-mg=0在B,R2,ε2,C,A支路中没有电流,R2两端等势将其简化,U+ε2=UAB,ε2=U-UAB=1.25V当K断开电路再次达到稳定后,回路中无电流电路结构为图9-6所示。电容器两端电压U′=ε2=1.25V即带电粒子将以6.875m/s2的加速度向下做匀加速运动。(2)K接通时,电容器带电量为Q=CU=4×1O-9CK断开时,电容器带电量为Q′=CU′=1.2×10-9(C)△Q=Q—Q′=2.75×10-9C有总量为2.75×10-9(C)的电子从R2由下至上流过。
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