Question

【題目】如圖所示，電源電動勢E=18 V，內阻r=2 Ω，兩平行金屬板水平放置，相距d=2 cm，當變阻器R2的滑片P恰好移到中點時，一帶電量q=﹣2×10﹣7C的液滴剛好靜止在電容器兩板的正中央，此時理想電流表的讀數為1 A．已知定值電阻R1=6 Ω求：

（1）帶電液滴的質量（取g=10 m/s2）．

（2）當把滑動變阻器的滑動片P迅速移到C點后，液滴到達極板時的動能．

Answer 1

【答案】（1）1.6×10﹣5kg（2）7.14×10﹣8J

【解析】

(1)根據閉合電路歐姆定律求解路端電壓，然后對液滴根據共點力平衡條件列式求解質量；
(2)當把滑動變阻器的滑動片P迅速移到C點后，電壓增加，液滴向上做勻加速直線運動，根據動能定理列式求解末動能。

(1) 根據閉合電路歐姆定律，路端電壓為：

U=E-Ir=18-1×2.0=16V

液滴平衡，故：

代入數據解得：；

(2) 當滑片在中點時：

解得：R2=20Ω

當滑片滑到C點時，路端電壓：

根據動能定理，液滴到達上極板時的動能為：

。