题目

电阻R₁=20Ω、R₂=20Ω、R₃=60Ω，平行板电容器的电容C=4×10⁸F．它们连接成如图所示的电路，并与U=8V的恒定电压连接，开始时开关S处于断开状态，若开关S闭合前电容器中间有一个带电颗粒处静止状态，则当开关S闭合后（电容器充、放电时间极短，可忽略不计），带电颗粒的加速度为多大？（取重力加速g=10m/s²）

提问时间：2020-08-11

答案

开关S断开时，根据平衡条件得：
q

U1

d

−mg＝0；
开关S闭合后，由串联分压规律得：
U2＝

R2

R1+R2

U＝4V
对带电粒子受力分析，并根据牛顿第二定律可得：
mg−q

U2

d

＝ma；
联立以上各式，并代入数据，解得：
a=5m/s²．
答：带电颗粒的加速度为5m/s²．