Question

如图所示的电路中,电源的电动势E=18V,内电阻r=1Ω

如图10－19所示，已知电源的电动势为ε=18V，内电阻r=1Ω，电阻R2=5Ω，电阻R3=6Ω，两平行金属板水平放置，相距为d=2cm，当变阻器R1的触头P恰好在中点时，一个带电量q=-6×10-7C的油滴恰好可静止在两板中间，此时，安培表的读数为2安培．问： (1)变阻器R1的阻值多大？ (2)带电油滴质量多大？ (3)当触头P迅速滑到最低点后，油滴怎样运动？当它达到上板或下板时具有多大的速度？

Answer 1

（1）R2和R3的并联电阻为R并=30/11Ω，由闭合电路的欧姆定律得
ε=I（R1+R并+r）
R1=58/11≈5.3Ω
（2）电容器两端电压等于路端电压U=I（R1+R并）=16V
E=U/d=16/0.02=800V/m
qE=mg
m=qE/g=4.8*10^-5kg
(3)此时电容器两端电压U'=εR并/(R并+r)=540/41
E'=U'/d=27000/41
qE'=4.0*10^-4N<mg=4.8*10^-4N
因此油滴加速向下运动.加速度为
a=(mg-qE')/m=5/3m/s^2
V^2=2a*d/2
V=0.18m/S