在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:不对电路进行分析就照搬旧的解题套路乱套公式;逻辑推理时没有逐步展开,企图走“捷径”;造成思维“短路”;对含有电容器的问题忽略了动态变化过程的分析。
例1 如图9-1所示,ε1=3V,r1=0.5Ω,R1=R2=5.5Ω,平行板电容器的两板距离d=1cm,当电键K接通时极板中的一个质量m=4×10-3g,电量为q=1.0×10-7C的带电微粒恰好处于静止状态。求:(1)K断开后,微粒向什么方向运动,加速度多大?(2)若电容为1000pF,K断开后,有多少电量的电荷流过R2?
【错解分析】错解: 当电键K接通电路稳定时、电源ε1和ε2都给电容器极板充电,所以充电电压U=ε1+ε2。
带电粒子处于平衡状态,则所受合力为零,
F-mg = 0
ε2=U-ε1=1(v)
当电键K断开后,电容器上只有电源 给它充电,U′=ε2。
即带电粒子将以7.5m/s2的加速度向下做匀加速运动。
又Q1=CU=103×10-12×4=4×10-9C
Q′=CU′=103×10-12×1=1×10-9C
△Q=Q-Q′=3×10-9C
极板上电量减少3×10-9C,也即K断开后,有电量为3×10-9C的电荷从R2由下至上流