Question

如圖所示，一電荷量q=3×10^-4C帶正電的小球，用絕緣細線懸于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點．S合上后，小球靜止時，細線與豎直方向的夾角α=37°．已知兩板相距d=0．1m，電源電動勢E=12V，內阻r=2Ω，電阻R₁=4Ω，R₂=R₃= R₄ =12Ω，（g=10m/s²，）．求：

（1）流過電源的電流強度；
（2）兩板間的電場強度的大小；
（3）小球的質量．

Answer 1

（1）I="1" A  （2）E₁=100N/C（3）m=4×10^-3  kg  

（14分）解析：（1）R₂與R₃并聯后的電阻值 
解得             2分
由閉合電路歐姆定律得：           2分
解得：  I="1" A                  1分
（2）電容器兩板間的電壓   U_C=I（R₁+R₂₃）         2分
電容器兩板間的電場強度     2分
解得  E₁=100N/C        1分
（3）小球處于靜止狀態，所受電場力為F，由平衡條件得： 2分
又有：F=qE   所以            1分
解得 m=4×10^-3  kg                1分
本題考查的是電容器極板間的電場強度和帶電小球的受力分析以及閉合電路歐姆定律的應用，是一道綜合性比較強的題。