题目内容
【题目】如图，在足够大的平行金属板间的水平匀强电场中，有一长为L的轻质绝缘棒OA，一端可绕O点在竖直平面内自由转动，另一端A处有一带负电、电量为q、质量为m的小球，当变阻器滑片在P点处时，棒静止在与竖直方向成30°角的位置，如图所示。已知此时BP段的电阻为R，平行金属板间的水平距离为d。
（1）求此时金属板间电场的场强大小E1；
（2）若金属板旋转30°（图中虚线表示），并移动滑片P的位置，欲使棒能静止的位置与竖直方向的夹角不变，BP段的电阻R’应调节为多大？
（3）若金属板不转动，将BP段的电阻突然调节为3R，则棒摆动中小球最大动能为多少？
【答案】(1)
(2)
(3) (2-
)mgL
【解析】
（1）由平衡可知
E1q=mgtan30°
解得
E1=
（2）金属板旋转30°后电场强度方向也相应旋转30°，而合力方向仍与竖直方向成30°角，受力如右图所示。
E1q=mg
解得
E2= 
金属板旋转前，两板间电势差
U1= E1d= d
金属板旋转后，两板间电势差
U2 = E2d’= E2 dcos30°=
d=
U1
所以BP段的电阻R’=R
（3）BP段的电阻突然调节为3R，U3 =3U1
E3=3E1=
小球摆动速度最大时棒与竖直方向夹角为60°，如右图所示。
根据动能定理有：
E3qL（sin60°-sin30°）-mgL（cos30°-cos60°）=Ek-0
Ek=(2-)mgL
【题目】某同学用如右图所示的实验电路来测量电阻Rx的阻值。将电阻箱R接入a、b之间，闭合开关S，适当调节滑动变阻器R0后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U和R的数据如下表。
电阻R/Ω | 0 | 5.0 | 10.0 | 15.0 | 25.0 | 35.0 | 45.0 |
电压U/V | 0 | 1.00 | 1.50 | 1.80 | 2.14 | 2.32 | 2.45 |
（1）请根据实验数据在图b的坐标系中作出U-R关系图像_______；
（2）用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。利用（1）中测绘的U-R关系图像可得Rx=_________Ω；
（3）该实验电路使用较长时间后，电池的电动势基本不变，但内阻会增大。若仍想使用该电路和（1）中测绘的U-R关系图像测量电阻，则需对电路进行简单修正：将电阻箱的阻值调到10Ω，并接入a、b之间，向______（选填“上”或“下”）调整滑动变阻器，使电压表示数为_________V，之后保持滑动变阻器阻值不变，即可用原来的方法继续测量电阻。
