题目内容
【题目】如图所示，电源电动势E0=15V内阻r0=1Ω，电阻R1=30Ω，R2=60Ω。间距d=0.2m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场。闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v=0.1m/s沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为R，忽略空气对小球的作用，取g=10m/s2。
（1）当R=29Ω时，电阻R2消耗的电功率是多大？
（2）若小球进入板间做匀速度圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为600，则R是多少？
【答案】（1）0.6W（2）54Ω
【解析】试题分析：（1）闭合电路的外电阻为： 
根据闭合电路的欧姆定律： 
两端的电压为
消耗的功率为： 
，电阻
消耗的电功率为
；
（2）小球进入电磁场做匀速圆周运动，则重力和电场力等大反向，洛仑兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，得： 
， 
，联立化简得： 
小球做匀速圆周运动的初末速的夹角等于圆心角为60°，根据几何关系得
联立⑦⑧并代入数据： 
干路电流为： 
则滑动变阻器的电阻： 
；
要使小球进入板间做匀速度圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为
， 
应为
．
【题目】如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计，由于遮光条的宽度很小，可认为遮光条通过光电门时速度不变。
（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d= mm．
（2）实验时，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，将滑块从A位置由静止释放，测量遮光条到光电门的距离L，若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的 ；
（3）下列不必要的一项实验要求是( )。
A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 |
B．应使A位置与光电门间的距离适当大些 |
C．应将气垫导轨调节水平 |
D．应使细线与气垫导轨平行 |
（4）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F，已知滑块总质量为M,用（2）问中已测物理量和已给物理量写出M和F间的关系表达式F= 。
