如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm，板间分布有垂直于纸面向里的匀强磁场．电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω．闭合开关S，待电路稳定后

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 闭合电路欧姆定律/2022-12-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm，板间分布有垂直于纸面向里的匀强磁场．电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω．闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电q=10-5C，m=2.0×10-5 kg的小球以初速度v=0.1m/s沿两板间中线水平射入板间．忽略空气对小球的作用，取g=10m/s2．
（1）要使小球进入板间恰做匀速圆周运动，电源的输出功率是多大？
（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°，则磁感应强度B是多少？
魔方格

◎ 答案

（1）小球进入板间后，受重力和电场力作用，二力平衡．
设两板间电压为U，有
U
d
q=mg
解得
U=
mgd
q
=
2.0×10-5×10×0.4
10-5
=8V
根据闭合电路欧姆定律，有
E=I（r+R）+U
解得
I=
E-U
r+R
=
24-8
1+15
=1A
故电源的输出功率为
P=EI-I2r=25×1-1×1=24W
即电源的输出功率为24W．
（2）粒子做匀速圆周运动，则重力与电场力平衡，洛仑兹力充当向心力

魔方格

由几何关系，得到
R-Rcos60°=
1
2
d
故R=d=0.4m
由牛顿第二定律可知洛仑兹力充当向心力，有
qvB=m
v2
R

解得
B=
mv
qR
=
2.0×10-5×0.1
10-5×0.4
=0.5T
即磁感应强度为0.5T．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm，板间分布有垂直于纸面向里的匀强磁场．电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω．闭合开关S，待电路稳定后…”主要考查了你对  【向心力】，【牛顿第二定律】，【闭合电路欧姆定律】，【带电粒子在匀强磁场中的运动】  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。

闭合电路 知识点 充当 作用 相碰
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