Question

【題目】如圖所示，電源電動勢E=18 V，內(nèi)阻r=2 Ω，兩平行金屬板水平放置，相距d=2 cm，當(dāng)變阻器R2的滑片P恰好移到中點(diǎn)時(shí)，一帶電量q=﹣2×10﹣7C的液滴剛好靜止在電容器兩板的正中央，此時(shí)理想電流表的讀數(shù)為1 A．已知定值電阻R1=6 Ω求：

（1）帶電液滴的質(zhì)量（取g=10 m/s2）．

（2）當(dāng)把滑動變阻器的滑動片P迅速移到C點(diǎn)后，液滴到達(dá)極板時(shí)的動能．

Answer 1

【答案】（1）1.6×10﹣5kg（2）7.14×10﹣8J

【解析】

(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律求解路端電壓，然后對液滴根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解質(zhì)量；
(2)當(dāng)把滑動變阻器的滑動片P迅速移到C點(diǎn)后，電壓增加，液滴向上做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)動能定理列式求解末動能。

(1) 根據(jù)閉合電路歐姆定律，路端電壓為：

U=E-Ir=18-1×2.0=16V

液滴平衡，故：

代入數(shù)據(jù)解得：；

(2) 當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí)：

解得：R2=20Ω

當(dāng)滑片滑到C點(diǎn)時(shí)，路端電壓：

根據(jù)動能定理，液滴到達(dá)上極板時(shí)的動能為：

。