如图所示,电源电动势E0=15V,内阻r0=1Ω,电阻R1=30Ω,R2=60Ω。间距d=0.2m的两平行金属板水平放置,板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场.闭合开关S,板间电

◎ 题目

如图所示,电源电动势E0=15 V,内阻r0=1Ω,电阻R1=30 Ω,R2=60Ω。间距d=0.2 m的两平行金属板水平放置,板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1 T的匀强磁场.闭合开关S,板间电场视为匀强电场,将一带正电的小球以初速度v=0.1 m/s沿两板间中线水平射入板间.设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx,忽略空气对小球的作用,取g=10 m/s2
(1)当Rx=29 Ω时,电阻R2消耗的电功率是多大?
(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰,碰时速度与初速度的夹角为60°,则Rx是多少?

◎ 答案

解:(1)设R1和R2的并联电阻为R,有R= ①
R1两端的电压为:U= ②  
R2消耗的电功率为:P= ③
当Rx=29Ω时,联立①②③式,代入数据,得P=0.6 W ④
(2)设小球质量为m,电荷量为q,小球做匀速圆周运动时,有:qE=mg  ⑤   E= ⑥
设小球做圆周运动的半径为r,有qvB= ⑦
由几何关系有r=d  ⑧
联立①②⑤⑥⑦⑧式,代入数据,解得Rx=54Ω  ⑨

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,电源电动势E0=15V,内阻r0=1Ω,电阻R1=30Ω,R2=60Ω。间距d=0.2m的两平行金属板水平放置,板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场.闭合开关S,板间电…”主要考查了你对  【并联电路的电流、电压和电阻】,【电功率】,【带电粒子在复合场中的运动】  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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