Question

高二物理，急，求解！！！

如图所示，电源电动势E=12V，内阻不计，电流表可看作理想电表，电阻R1=5Ω，R2=7Ω，R3=4Ω，R4=8Ω，电容器的电容C=10µF，电容器中有一带电微粒恰好处于静止状态，图中D点接地若在工作的过程中，电阻R2突然发生断路求：（取g=10m／s²）
（1）电阻R2断路前A、B两点的电势
（2）从电阻R2断路到电路稳定的过程中流经电流表的电量
（3）电阻R2断路后带电微粒加速度的大小和方向
（求详解，拜托啦……)

Answer 1

解：（1）电阻R2断路前
Ua=Uad=(7/12)E=7V Ub=Ubd=(2/3)E=8V
（2）电阻R2断路前Uab=Ua-Ub=-1V Q1=CU=10^-5C 且上负下正
电阻R2断路至稳定后Ua/=E=12V Ub/=Ub=8V
Uab/=Ua/-Ub/=4V Q2=CU/=4X10^-5C 且上正下负
所以：流经电流表的电量Q=Q1+Q2=5X10^-5C
（3）电阻R2短路前，电微粒恰好处于静止，说明带电粒子带正电，切（U/d）xq=mg
电阻R2短路后，电场力和重力方向都向下，且（U*/d）xq+mg =ma
解得：a=5g 且方向向下。

Answer 2

（1）D点接地，D点电势为0
E=12V，R3R4串联分压
B点电势等于R4两端电压（即R4两端电势差）
Ub=E×R4/（R3+R4）=8V
同理Ua=7V

（2）R2未断前，Uab=Ua-Ub=-1V，Q=Uab×C=-10µ库
R2断开后，UA=E，Uab'=UA-Ub=4V，Q'=Uab'×C=40µ库
Q=Q'-Q=50µ库=5×10^-5库伦。

(3)
电阻R2断路后，C的电压是逐渐变化的，是要这个加速度随时间变化的函数式吗？中学阶段根本无法解决。

只计算一个R2断开好久以后，电容充电到4V时的加速度。
设电容极板相距d
U=E/d,E=Ud,
Uab'=-4Uab
E'=-4E
F=Eq
F'=-4F
开始时候电场力F方向向上跟重力平衡，大小mg
后来电场力F’方向向下，大小=4mg，
所以F合=5mg，
a=F合/m=5g=50m/s^2
方向向下