Question

电源电动势E=10V，内电阻r=1.0Ω，电阻R1=5.0Ω、R2=8.0Ω、R3=2.0Ω、R4=6.0Ω，R5=4.0Ω

如图所示，电源电动势E=10V，内电阻r=1.0Ω，电阻R1=5.0Ω、R2=8.0Ω、R3=2.0Ω、R4=6.0Ω，R5=4.0Ω，水平放置的平行金属板相距d=2.4cm，原来单刀双掷开关S接b，在两板中心的带电微粒P处于静止状态；现将单刀双掷开关S迅速接到c，带电微粒与金属板相碰后即吸附在金属板上，取g=10m/s2，不计平行板电容器充放电时间，求带电微粒在金属板中的运动时间

Answer 1

先不考虑开关闭合在哪边，R1~R4和电源形成的回路里，R2\R3\R4三个电阻的等效电阻式4欧姆，R1是5欧姆，内阻是1欧姆，那么电流是10V/(1+5+4)=1A,那么可以计算出电容下极板的电压相对于电源负极来说，是3V。当开关闭合在左边时，电容两端电压是6V，此时电场力Fe1=mg=E1*Q=6V/2.4CM*Q（等于点电荷的重力。方向和重力方向相反）。当开关闭合在右边时，电容上电压是3V，此时点电荷受到的电场力是闭合在左边时电场力的一半，且方向是向下的，那么，合力就是1/2mg+mg（前面的1/2mg是电场力）。那么重力加速度是3/2g=15。而路程是电容两极板距离的一半1.2cm。那么有公式1/2at*t=s的公式得出，t=0.04s