Question

如图所示,电源的电动势E=12V,内阻不计,电阻R1=R2=R3=4欧姆,R4=12欧姆,电容器的

电容C=10微法，电容器中有一带电微粒恰好处于静止状态。若在工作的过程中，电阻R2突然发生断路，电流表可以看作理想电表。求：（1）带电微粒加速度的大小和方向。（2）从电阻R2断路到电路稳定的过程中，流经电流表的电量。

Answer 1

R2断路前：R1、R2、R3、R4两端的电压分别为：6V、6V、3V、9V。设电源负极电势为零，则φA=6V，φB=9V，UAB=-3V，即A板带正电B板带负电，电量Q1=CU=3×10∧-6F。微粒带负电，向上的电场力qU=mg。
R2断路后，R3、R4串联，R3、R4两端的电压分别3V、9V，UAB=UR3=3V，电场力变得向下，大小仍然是qU，有qU+mg=ma，得：a=2g，方向向下。
此时电容器的A板带正电B板带负电，电量为Q2=CU=3×10∧-6F。所以，电容器先放电Q1后充电Q2，通过电流表的电量Q=6×10∧-6F