Question

【题目】如图所示的电路中，电源（电动势Ed=6 V，内阻r=1 Ω），一定值电阻R0=9.0 Ω，变阻箱阻值在0-99.99 Ω范围。一电容器竖直放置，电容器板长L=100 cm，板间距离d=40 cm，重力加速度g=10 m/s2，此时，将变阻箱阻值调到R1=2.0 Ω，一带电小球以v0=10 m/s的速度垂直电场线从中间射入电场，并水平穿过电场。求：

（1）变阻箱阻值R1=2.0 Ω时，R0的电功率是多少？

（2）保持带电小球以v0=10 m/s的速度垂直电场线从中间射入电场的速度大小、方向不变，变阻箱阻值调到何值时，带电小球刚好从上极板边缘射出？

Answer 1

【答案】（1）2.25W（2）50

【解析】

（1）当R1=2.0Ω时，闭合回路电流I为：

解得：I=0.5A；

于是：

；

（2）当R1=2.0Ω时，则：

Mg=qE

电路中分压关系，则有：

调节变阻箱阻值到，使得带电小球刚好从上极板边缘射出，则：

且 和

又和

代入数值得：

。