题目内容

如图所示，一对间距d=0.2m、竖直放置的平行金属板M、N分别接于电路中的B、P两点，P为变阻器R2的中点，平行金属板间产生的电场可视为匀强电场．现将一带电小球c用质量不计的绝缘细线悬挂于电场中某点，小球质量m=l×10-6kg，电量Ω=1×10-6C．小球静止时悬线与竖直方向的夹角α=37°，变阻器R2的总阻值为500Ω，定值电阻R1=1480Ω，电源内阻r=20Ω．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．求：
（l）小球所在位置电场强度Ec的大小；
（2）电源电动势E．
分析：先根据小球的受力情况得出重力和场强的关系式，即可求出场强Ec的大小；再根据U=Ed列出等式，即可求出R1的电流强度；最后利用闭合电路欧姆定律求出电源电动势E．
解答：解：（1）极板N与滑动变阻器的P端相连，而P又是与电源的正极板相连的，所以极板N是正极板，带点的小球c偏向极板N的一侧，说明c是带负电的，所以c带负电．
小球受到三个力平衡，由平衡条件得到：mgtanα=qEc，
解出Ec=tana
mg
q
=
1×10-6×10
1×10-6
×
3
4
=7.5N/C
（2）BP之间的电压为UBP=Ecd=7.5×0.2 V=1.5V
流过电阻R2的电流I=
UBP
R2
2
=
1.5
250
=0.006A
根据闭合电路欧姆定律：E=I （r+R1+R2）=0.006×（20+1480+500）V=12V
答：（l）小球所在位置电场强度Ec的大小7.5N/C；
（2）电源电动势E=12V．
点评：本题考查对电路特点的分析和带电小球c带电性质的理解，根据小球的受力情况求出电场力，进而求出场强的大小，电动势由闭合电路欧姆定律来求解．
练习册系列答案
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如图所示，一对间距d=0.2m、竖直放置的平行金属板M、N分别接于电路中的B、P两点，P为变阻器R2的中点，平行金属板的内部是绝缘（无电流通过）的，其间产生的电场可视为匀强电场．现将一带电小球c用质量不计的绝缘细线悬挂于电场中某点，小球质量m=1×10-6kg，电量q=1×10-8C．小球静止时悬线与竖直方向的夹角α=37°，变阻器R2的总阻值为500Ω，定值电阻R1=1480Ω，电源内阻r=20Ω．求：
（1）小球的带电性质，匀强电场的场强Ec的大小；
（2）电路中流经电阻R1的电流强度；
（3）电源电动势E．

（10分）如图所示，一对间距d=0.2m、竖直放置的平行金属板M、N分别接于电路中的B、P两点，P为变阻器R2的中点，平行金属板的内部是绝缘（无电流通过）的，其间产生的电场可视为匀强电场。现将一带电小球c用质量不计的绝缘细线悬挂于电场中某点，小球质量m=1×10-6kg，电量q=1×10-8C。小球静止时悬线与竖直方向的夹角α=37°，变阻器R2的总阻值为500Ω，定值电阻R1=1480Ω，电源内阻r=20Ω。求：

（1）小球所在位置电场强度Ec的大小；

（2）电路中流经电阻R1的电流强度；

（3）电源电动势E。

（12分）如图所示，一对间距d=0.2m、竖直放置的平行金属板M、N分别接于电路中的B、P两点，P为变阻器R2的中点，平行金属板的内部是绝缘（无电流通过）的，其间产生的电场可视为匀强电场。现将一带电小球c用质量不计的绝缘细线悬挂于电场中某点，小球质量m=1×10-6kg，电量q=1×10-8C。小球静止时悬线与竖直方向的夹角α=37°，变阻器R2的总阻值为500Ω，定值电阻R1=1480Ω，电源内阻r=20Ω。求：

（1）小球所在位置电场强度Ec的大小；

（2）电路中流经电阻R1的电流强度；

（3）电源电动势E。
如图所示，一对间距d=0.2m、竖直放置的平行金属板M、N分别接于电路中的B、P两点，P为变阻器R2的中点，平行金属板的内部是绝缘（无电流通过）的，其间产生的电场可视为匀强电场．现将一带电小球c用质量不计的绝缘细线悬挂于电场中某点，小球质量m=1×10-6kg，电量q=1×10-8C．小球静止时悬线与竖直方向的夹角α=37°，变阻器R2的总阻值为500Ω，定值电阻R1=1480Ω，电源内阻r=20Ω．求：
（1）小球的带电性质，匀强电场的场强Ec的大小；
（2）电路中流经电阻R1的电流强度；
（3）电源电动势E．

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