题目内容
（2010?成都一模）如图1所示，为利用光敏电阻检测传送带上物品分布从而了解生产线运行是否运行正常的仪器．其中A是发光仪器，B是一端留有小孔用绝缘材料封装的光敏电阻．当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻阻值为R1=50Ω；当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻阻值为R2=150Ω．固定电阻R3=45Ω．C为平行板电容器，虚线与两极板距离相等，极板长L1=8.0×10-2m，两极板的间距d=1.0×10-2m．D为屏，与极板垂直，D到极板的距离L2=0.16m，屏上贴有用特殊材料做成的记录纸，当电子打在记录纸上时会留下黑点，工作时屏沿图示方向匀速运动．有一细电子束沿图中虚线以速度v0=8.0×106m/s连续不断地射入电容C，v0延长线与屏交点为O．图2为一段记录纸．已知电子电量e=1.6×10-19C，电子质量m=9×10-31kg．忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力．求：电源的电动势E和内阻r．分析：带电粒子在匀强电场中偏转时，做类平抛运动，将运动分解成竖直方向的匀加速运动和水平方向的匀速直线运动，代入相关的公式，即可求出两极板之间的电压；
根据电路的结构可知，极板之间的电压等于电阻上的电压，然后根据闭合电路的欧姆定律，写出相应的公式，解出结果．
根据电路的结构可知，极板之间的电压等于电阻上的电压，然后根据闭合电路的欧姆定律，写出相应的公式，解出结果．
解答：解：当没有物品挡光时，设电容器两端电压为U1，此时电子在屏上的偏转Y1=0.02米，电子在平行板间运动时：
加速度a=
…①
L1=v0t1…②
侧移量：y=
at2…③
由①②③得：y1=
…④
电子射出平行板后做匀速直线运动
vy=at1… ⑤
tanθ=
=
…⑥
所以Y1=y1+L2tanθ… ⑦
解④⑥⑦得U1=4.5V
同理可得，当有物品挡光时，电容器两端电压为U2=2.25V
在闭合电路中U1=
?Rg
U2=
?Rg
解得：E=10V； r=5Ω
答：电源的电动势为10V，内阻是5Ω．
加速度a=
| eU1 |
| md |
L1=v0t1…②
侧移量：y=
| 1 |
| 2 |
由①②③得：y1=
eU1
| ||
2md
|
电子射出平行板后做匀速直线运动
vy=at1… ⑤
tanθ=
| vy |
| v0 |
| eU1L1 | ||
md
|
所以Y1=y1+L2tanθ… ⑦
解④⑥⑦得U1=4.5V
同理可得，当有物品挡光时，电容器两端电压为U2=2.25V
在闭合电路中U1=
| E |
| R1+Rg+r |
U2=
| E |
| R2+Rg+r |
解得：E=10V； r=5Ω
答：电源的电动势为10V，内阻是5Ω．
点评：该题根据生产生活的实际，将带电粒子在匀强电场中的偏转与闭合电路的欧姆定律的应用结合在一起，具有一定的创新型．是一道结合实际的好题．
练习册系列答案
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