Question

【题目】如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置在竖直平面内，两板间的距离d=40cm．板长为L=1.6m。电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=5.3Ω．开关S处于断开状态。此时, 一质量为m=4×10-2kg、带电量q=1×10-2C的带负电小球沿两板中心线以某一速度水平射入, 该小球射到B板距左端40cm的C处．（不考虑空气阻力，取g=10m/s2）

（1）求小球射入两板时的速度；

（2）调节滑动变阻器滑片，问当闭合开关S后，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，可使同样射入的该小球能从A、B板间飞出。

Answer 1

【答案】（1） （2）时能从AB板间飞出

【解析】

(1)当开关断开时，粒子在金属板间做平抛运动，所以有：

联立解得；

(2)闭合开关后，粒子飞出时水平方向上有：

竖直方向上有：

如果是在上板飞出则：

代入数据联立解得

如果是在下板飞出：

代入数据联立解得

故接入电路阻值为时，小球能从AB板间飞出。

答：(1)小球射入两板时的速度；

(2)滑动变阻器接入电路的阻值为，可使该小球从AB板间飞出。