如图所示,电源电动势E=50V,内阻r=1Ω,R1=3Ω,R2=6Ω。间距d=0.2m的两平行金属板M、N水平放置,闭合开关S,板间电场视为匀强电场.板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB

◎ 题目

如图所示,电源电动势E=50V,内阻r=1Ω,R1=3Ω,R2=6Ω。间距d=0.2m的两平行金属板M、N水平放置,闭合开关S,板间电场视为匀强电场.板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB,有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m=0.01kg、带电量大小为q=1×10-3C(可视为点电荷,不影响电场的分布)。现调节滑动变阻器R,使小球恰能静止在A处;然后再闭合K,待电场重新稳定后释放小球p。取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球的电性质和恰能静止时两极板间的电压;
(2)小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)小球p到达杆的中点O时的速度。

◎ 答案

解答:(1)小球带负电
恰能静止应满足mg =Eq= Uq/d
U =mgd/q =0.01×10×0.2/1×10-3V= 20V
(2)小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值为Rx,由电路电压关系: E/(Rx+R2+r) = U/R2
代入数据求得Rx=8Ω
(3)闭合电键K后,设电场稳定时的电压为U', 由电路电压关系:E/(Rx+R12+r)=U//R12
代入数据求得U'=100/11 V
由动能定理:mgd/2 - U'q/2=mv2/2
代入数据求得v=1.05m/s。

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,电源电动势E=50V,内阻r=1Ω,R1=3Ω,R2=6Ω。间距d=0.2m的两平行金属板M、N水平放置,闭合开关S,板间电场视为匀强电场.板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB…”主要考查了你对  【动能定理】,【电势差与电场强度的关系】,【欧姆定律】  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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