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          平行板電容器是一種常用的電學元件。
          (1)如圖甲所示,電源與平行板電容器,定值電阻,開關組成閉合電路。已知平行板電容器的電容為C,電源電動勢為E,內阻不計,不考慮極板邊緣效應,請在圖乙中畫出充電過程中電容器兩極板電壓u隨其所帶電荷量q變化的圖像,并類比直線運動中由v-t圖像求位移的方法,求充電完畢時電容器儲存的電能W。

          (2)如圖丙所示,M、N是平行板電容器的兩個極板,板間距離為d。用絕緣細線把一個質量為m,電荷量為q的帶電小球懸掛在兩極板間,已知開關S閉合后,且小球靜止時,絕緣細線與豎直方向夾角為θ,電源電動勢為E,內阻不計。三個定值電阻的阻值分別為R1、R2、R3。重力加速度為g,忽略小球的電荷量對極板間電場的影響。
          a.求夾角θ與定值電阻阻值的關系式;
          b.若某時刻燒斷細線,同時斷開開關S,通過分析定性說明小球在兩極板間可能出現的運動情況(假設小球的電荷量保持不變,且始終未與極板發生碰撞)。

          【答案】(1)充電完畢時電容器儲存的電能W為
          1
          2
          CE2
          (2)a.夾角θ與定值電阻阻值的關系式為tanθ=
          q
          E
          R
          1
          mgd
          R
          1
          +
          R
          2

          b.小球先做變加速曲線運動,再做勻變速曲線運動。
          【解答】
          【點評】
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          發布:2024/4/20 14:35:0組卷:242引用:1難度:0.6
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