Question

【題目】如圖所示，電源電動勢，內(nèi)阻，電阻， . 間距 d =0.2m 的兩平行金屬板水平放置，板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度 B＝1T 的勻強磁場．閉合開關(guān) S，板間電場視為勻強電場，將一帶正電的小球以初速度 v＝0.1 m/s 沿兩板間中線水平射入板間．設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為 ，忽略空氣對小球的作用， 取 ，求：

(1)當(dāng)時，電阻消耗的電功率是多大？

(2)若小球進(jìn)入板間做勻速圓周運動并與板相碰，碰時速度與初速度的夾角為 60°，則是多少？

Answer 1

【答案】(1)0.6W，(2)54Ω.

【解析】本題主要考查電路分析，含容電路分析，及帶電粒子在復(fù)合場中的運動的綜合運用的問題。對考生分析問題和建立正確的物理模型能力的考查。

（1）設(shè)和的并聯(lián)電阻為，有： ①

兩端的電壓為： ②

消耗的電功率為： ③

當(dāng)時，聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)，解得：

④

（2）設(shè)小球質(zhì)量為m，電荷量為q，小球做勻速圓周運動時，有：

⑤

⑥

設(shè)小球做圓周運動的半徑為r，有：

⑦

由幾何關(guān)系有：

⑧

聯(lián)立①②⑤⑥⑦⑧式，代人數(shù)據(jù)，解得：

⑨