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如图所示,在a、b两端有直流恒压电源,输出电压恒为Uab,R2=40Ω,右端连接间距d=0.04m、板长l=10cm的两水平放置的平行金属板,板间电场视为匀强电场。闭合开关,将质量为m=

网友投稿  2022-12-04 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,在a、b两端有直流恒压电源,输出电压恒为Uab,R2=40Ω,右端连接间距d=0.04m、板长l=10cm的两水平放置的平行金属板,板间电场视为匀强电场。闭合开关,将质量为m=1.6×10-6kg、带电量q=3.2×10-8C的微粒以初速度v0=0.5m/s沿两板中线水平射入板间。当滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω时,微粒恰好沿中线匀速运动,通过电动机的电流为0.5A。已知电动机内阻R1=2Ω,取g=10m/s2。试问:

小题1:输出电压为Uab是多大?
小题2:在上述条件下,电动机的输出功率和电源的输出功率?
小题3:为使微粒不打在金属板上,R2两端的电压应满足什么条件?

◎ 答案


小题1:35V
小题2:35W
小题3:18V<U2<22V

◎ 解析

(1)   有qU1/d="mg----" ---- ①
U1=20V
滑动变阻器两端电压U2=IR---- ---- ②
I=I1+I2="1A----" ----③
电源电压: U=U1+U2=35V
(2)P=P-I2R1---- ----④
=UI-I2R1
=17W
P=IU="35W----" ----⑤    ( 8分)
(3)(2)因上极板带正电,故粒子带负电
粒子穿过板的时间t==0.2s  ---- -----⑥
当粒子刚从下极板穿出时:---- ----⑦
而:E= 联立解得:U="18V    " ---- ----⑧
同理有: 而:E=联立解得:U="22V " ---- ----⑨
故R2两端的电压应满足的条件是:18V<U2<22V     ⑩(11分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在a、b两端有直流恒压电源,输出电压恒为Uab,R2=40Ω,右端连接间距d=0.04m、板长l=10cm的两水平放置的平行金属板,板间电场视为匀强电场。闭合开关,将质量为m=…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的偏转】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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