如图(俯视图)所示的电路中,电源内阻可不计,电阻R1=R2=Ro。平行光滑导轨PO、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=Ro。平行光滑导轨PO、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vo水平射入板间,从右端飞出时速度大小是2vo。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

(1)(2)

◎ 解析

(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   ……………… (2分)      I1=I2+I3……………………(2分)
F=BI3L ………………(2分)
E=I1R1+I3R3(或E=I1R1+I2R2,E=)  ……………………(2分)
P=E I1   ……………… (2分)    解得P=……………(2分)
(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
………………(3分)
U=I3R3(或U=I2R2, U=)………(2分)
解得………………………(2分)

◎ 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=Ro。平行光滑导轨PO、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  【电磁感应现象的综合应用】  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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