如图(俯视图)所示的电路中,电源内阻可不计,电阻R1=R2=R0。平行光滑导轨PQ、MN之间的距离为L,水平放置,接在R2两端。金属棒ab的电阻R3=,垂直于PQ、MN,所在区域有竖直向下

◎ 题目

如图(俯视图)所示的电路中,电源内阻可不计,电阻R1=R2=R0。平行光滑导轨PQ、MN之间的距离为L,水平放置,接在R2两端。金属棒ab的电阻R3=,垂直于PQ、MN,所在区域有竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场。竖直放置的两平行金属板A、B之间的距离是d,分别与Q、N连接。闭合开关S,ab在大小为F的水平外力作用下恰好处于静止状态,待电路稳定后,一质量为m、电荷量为q的正粒子从A、B的左端某位置以初速度v0水平射入板间,从右端飞出时速度大小是2v0。不计粒子重力。(R1、R2、R3不是已知物理量,R0是已知物理量)求:
(1)电源的输出功率P是多大?
(2)粒子在A、B之间运动的过程中,沿垂直于板方向通过的距离y是多大?

◎ 答案

解:(1)设电阻R1、R2、R3中的电流分别为I1、I2、I3,电源电动势为E,则
I3=2I2,I1=I2+I3
F=BI3L
E=I1R1+I3R3(或E=I1R1+I2R2,E=
P=EI1
解得P=
(2)设金属板A、B之间的电压为U,粒子在A、B之间运动的过程中,有

U=I3R3(或U=I2R2, U=
解得y=

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图(俯视图)所示的电路中,电源内阻可不计,电阻R1=R2=R0。平行光滑导轨PQ、MN之间的距离为L,水平放置,接在R2两端。金属棒ab的电阻R3=,垂直于PQ、MN,所在区域有竖直向下…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的偏转】,【闭合电路的功率】  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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