◎ 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？

◎ 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 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。