Question

【题目】如图所示，电源电动势为5V，内阻不计，阻值为R1=4Ω；R2=1Ω。先将电键S1，S2都闭合时，带电微粒在水平放置，两板间距离d=1.6m的足够长平行金属板正中间做直线运动。求：(取g＝10 m/s2，设金属板足够长)

（1）带电粒子电荷极性；

（2）某时刻将电键S2断开，带电粒子运动到极板所用时间。

Answer 1

【答案】(1) 负（2）

【解析】

根据粒子平衡得出电荷的电性；电键S1，S2都闭合时，粒子处于平衡，电键S2断开，粒子在竖直方向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求出加速度的大小，结合位移时间公式求出带电粒子运动到极板所用的时间．

（1）上极板带正电，下极板带负电，故两极板间的电场强度方向竖直向下，粒子受到竖直向下的重力和电场力平衡，所以电场力竖直向上，故电荷极性为负；
（2）当S1，S2都闭合时，极板电压为，此时粒子平衡，有：，

当电键S2断开，极板间电压，

此时，解得，

根据，得．