Question

如图所示的电路中水平放置的平行板电容器C两极板间的距离d=10cm.在两板间的匀

如图所示的电路中，r1=r3=8，r2=2，水平放置的平行板电容器C两极板间的距离d=10cm。在两板间的匀强电场中有一质量为10(-15)次方c、电量为10(-16)次方c的带负电的粒子P。当S断开时，P恰好处于静止状态，当S闭合时，P以a=7m/s2加速度下落，求电源的电动势和内电阻。

Answer 1

• S断开时，电容器的电压等于路端电压U

  U=E(R1+R2)/(R1+R2+r)

  电容器板间电场强度E1=U/d，

  mg=qE1=qU/d=qE(R1+R2)/(R1+R2+r)d

  代入数值：E=10+r  ①
  

• S闭合时，电容器的电压等于R2的电压U2

  R1与R3并联的等效电阻R=4Ω

  U2=ER2/(R+R2+r)

  电容器板间电场强度E2=U2/d，

  mg-qE2=ma

  mg-ma=qE2=qU2/d=qER2/(R+R2+r)d

  代入数值：2E=3(6+r)  ②
  

• ①②联立解得：E=12V  r=2Ω