如图所示电路中,电源电动势E=18V,内阻r=1Ω,外电路中电阻R2=5Ω,R3=6Ω,平行板间距d=2cm,当滑动变阻

如图所示电路中,电源电动势E=18V,内阻r=1Ω,外电路中电阻R2=5Ω,R3=6Ω,平行板间距d=2cm,当滑动变阻器的滑动头P位于中点时,电流表的示数为2A,平行板间静止悬浮着一个电量q=8×10-7C带负电的微粒,(g=10m/s2)试求:
(1)滑动变组器R1的总阻值;
(2)微粒的质量;
(3)上、下调节滑动头P时微粒的最大加速度.
梦飞2 1年前 已收到1个回答 举报

pyhuang 春芽

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(1)由闭合电路欧姆定律可得:
电路中的总电阻R=[E/I]-r=[18/2]-1Ω=8Ω;
则并联部分总电阻R=8-5Ω=3Ω;
由并联电路的电阻规律可得:

R3×
R1
2
R3+
R1
2=3Ω;
解得:
R1=12Ω;
滑动变阻器的总阻值为12Ω
(2)R2两端的电压U2=IR2=2×5Ω=10V;
故电容器两端的电压为10V,由[U/d]q=mg可得:
m=[Uq/gd]=
10×8×10−7
10×0.02=4×10-5kg;
带电微粒的质量为4×10-5kg;
(3)要使带电微粒有最大加速度,则应使电容器两端的电压最大,即R2两端的电压最大,由串联电路的规律可知,应使并联部分电阻最小,即应使滑动变阻器短接时,此时并联部分电阻为零;
由闭合电路的欧姆定律可知,R2两端的最大电压Um=[E
r+R2R2=
18/1+5]×5V=15V
此时粒子受电场力F=
Umq
d
加速度a=[F−mg/m]=5m/s2
带电粒子的最大加速度为5m/s2

1年前

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