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如圖所示，ε1＝3 V，r1＝0.5 Ω，R1＝R2＝5.5 Ω，平行板電容器的兩板距離d＝1 cm，當電鍵K接通時極板中的一個質量m＝4×10－3 g，電量為q＝1.0×10－7 C的帶電微粒恰好處于靜止狀態(tài)．

求：(1)K斷開后，微粒向什么方向運動，加速度多大？

(2)若電容為1000 pF，K斷開后，有多少電量的電荷流過R2？

答案：
解析：

　　正確解答：(1)當K接通電路穩(wěn)定時，等效電路圖如圖所示．

　　ε1、r1和R1形成閉合回路，A，B兩點間的電壓為：

　　－×0.5＝2.75(V)

　　電容器中帶電粒子處于平衡狀態(tài)，則所受合力為零，

　　F－mg＝0

　　

　　在B，R2，ε2，C，A支路中沒有電流，R2兩端等勢將其簡化，

　　U＋ε2＝UAB，ε2＝U－UAB＝1.25 V

　　當K斷開電路再次達到穩(wěn)定后，回路中無電流電路結構為下圖所示．電容器兩端電壓＝ε2＝1.25 V

　　6.875(m/S2)

　　即帶電粒子將以6.875 m/s2的加速度向下做勻加速運動．

　　(2)K接通時，電容器帶電量為Q＝CU＝4×10－9 C

　　K斷開時，電容器帶電量為＝C＝1.2×10－9(C)

　　ΔQ＝Q－＝2.75×10－9 C

　　有總量為2.75×10－9(C)的電子從R2由下至上流過．

　　小結：本題考查學生對電容器充放電物理過程定性了解程度，以及對充電完畢后電容所在支路的電流電壓狀態(tài)是否清楚．學生應該知道電容器充電時，隨著電容器內部電場的建立，充電電流會越來越小，電容器兩極板間電壓(電勢差)越來越大．當電容器兩端電壓與電容器所并聯(lián)支路電壓相等時充電過程結束，此時電容器所在的支路電流為零．

　　根據(jù)這個特點學生應該會用等勢的方法將兩端等勢的電阻簡化，畫出等效電路圖，如本題中的上兩個圖，進而用電路知識解決問題．


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[　　]

A．斷開S前，電容器的電荷量為零

B．斷開S前，電容器的兩端電壓為V

C．斷開S瞬間，電容器的a極將帶上正電荷

D．斷開S瞬間，電容器的b極將帶上正電荷

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(1)K斷開后，微粒向什么方向運動，加速度多大？

(2)若電容為1000pF，K斷開后，有多少電量的電荷流過R2？

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