一电路如图所示,电源电动势E=28v,内阻r=2Ω,电阻R1=12Ω,R2=R4=4Ω,R3=8Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0pF,虚线到两极板距离相等

一电路如图所示,电源电动势E=28v,内阻r=2Ω,电阻R1=12Ω,R2=R4=4Ω,R3=8Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0pF,虚线到两极板距离相等

题型:不详难度:来源:
一电路如图所示,电源电动势E=28v,内阻r=2Ω,电阻R1=12Ω,R2=R4=4Ω,R3=8Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0pF,虚线到两极板距离相等,极板长L=0.20m,两极板的间距d=1.0×10-2m.
(1)若开关S处于断开状态,则当其闭合后,求流过R4的总电量为多少?
(2)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以0=2.0m/s的初速度射入C的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中,能否从C的电场中射出?(要求写出计算和分析过程,g取10m/s2
答案
(1)S断开时,电阻R3两端电压为U3=
R3
R2+R3+r
E=16V

S闭合后,外阻为R=
R1(R2+R3)
R1+R2+R3
=6Ω

端电压为U=
R
R+r
E=21V

电阻R3两端电压为
U′3
=
R3
R2+R3
U=14V

则所求流过R4的总电量为△Q=CU3-CU=6.0×10-12C
(2)设微粒质量为m,电量为q,当开关S断开时有:
qU3
d
=mg

当开关S闭合后,设微粒加速度为a,则mg-
q
U′3
d
=ma

设微粒能从C的电场中射出,则水平方向:t=
L
v0

竖直方向:y=
1
2
at2

由以上各式求得:y=6.25×10-3m>
d
2

故微粒不能从C的电场中射出.
答:(1)若开关S处于断开状态,则当其闭合后,则流过R4的总电量为6×10-12C;
(2)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以0=2.0m/s的初速度射入C的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中,不能从C的电场中射出.
举一反三
如图所示的电路中,R1=9Ω,R2=30Ω,S闭合时,电压表V的示数为11.4V,电流表A的示数为0.2A,S断开时,电流表A的示数为0.3A,求:
(1)电阻R3的值;
(2)电源电动势E和内电阻r的值.
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如图所示电路中,电池内阻符号为r,电键S原来是闭合的.当S断开时,电流表(  )
A.r=0时示数不变,r≠0时示数变小
B.r=0时示数变小,r≠0时示数不变
C.r=0或r≠0时,示数都变大
D.r=0时示数不变,r≠0时示数变大

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如图所示的电路中,闭合开关S,灯泡L1和L2均正常发光,由于某种原因灯泡L2灯丝突然烧断,其余用电器均不会损坏,则下列结论正确的是(  )
A.电流表读数变大,电压表读数变小
B.灯泡L1变亮
C.电源的输出功率可能变大
D.电容器C上电荷量增大

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如图所示,电源内阻r=1Ω,R1=2Ω,R2=6Ω,灯L上标有“3V1.5W”的字样,当滑动变阻器R3的滑片P移到最右端时,理想电流表示数为1A,灯L恰能正常发光.
(1)求电源的电动势;
(2)求当P移到最左端时,电流表的示数.
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如图所示,R3=6Ω,电源内阻r为1Ω,当S合上且R2为2Ω时,电源的总功率为16W,而电源的输出功率为12W,灯泡正常发光,求:
(1)电灯的电阻及功率;
(2)S断开时,为使灯泡正常发光,R2的阻值应调到多大?
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