题目内容
14．
如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长L=60cm，两板间的距离d=30cm．电源电动势E=36V，内阻r=1Ω，电阻R0=9Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球（可视为质点）从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0=6m/s水平向右射入两板间，小球恰好从A板右边缘射出．已知小球带电荷量q=2×10-2C，质量m=2×10-2kg，重力加速度g取10m/s2，求：（1）带电小球在平行金属板间运动的加速度大小；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值．
分析 （1）小球进入电场中做类平抛运动，小球恰好从A板右边缘射出时，水平位移为L，竖直位移为d，根据类平抛运动的分运动公式列式求解加速度；
（2）根据牛顿第二定律列式可求出电场强度，根据U=Ed求解板间电压，再根据串联电路分压特点，求解滑动变阻器接入电路的阻值．
解答 解：（1）小球进入电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速运动，则有：
水平方向：L=v0t
竖直方向：d=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$2，
由上两式得：a=$\frac{2d{v}_{0}^{2}}{{L}^{2}}$=$\frac{2×0.3×{6}^{2}}{0．{6}^{2}}$=60m/s2
（2）根据牛顿第二定律，有：
qE-mg=ma ①
电压：
U=Ed ②
解得：U=21V
设滑动变阻器接入电路的电阻值为R，根据串并联电路的特点有：
$\frac{E}{R+r+{R}_{0}}=\frac{U}{R}$
解得：R=14Ω
答：（1）带电小球在平行金属板间运动的加速度大小为60m/s2；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值为14Ω．
点评 本题是带电粒子在电场中类平抛运动和电路问题的综合，容易出错的是受习惯思维的影响，求加速度时将重力遗忘，要注意分析受力情况，根据合力求加速度．
练习册系列答案
相关题目
汽车电动机启动时车灯会变暗，它们与电源之间的连接关系如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表示数为I1=10A，电动机启动时电流表的示数为I2=58A．若电源的电动势E=12.5V，内阻r=0.05Ω，电流表的内阻不计，温度对灯丝电阻的影响忽略不计，求
5．图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的质量都是m，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3，则（ ）
| A． | F3=F1＞F2 | B． | F1＞F2=F3 | C． | F1=F2=F3 | D． | F3＞F1=F2 |
2．
如图所示，乒乓球在桌面上上下振动，振动的幅度愈来愈小，关于乒乓球的机械能，下列说法中正确的是（ ）
如图所示，乒乓球在桌面上上下振动，振动的幅度愈来愈小，关于乒乓球的机械能，下列说法中正确的是（ ）| A． | 机械能守恒 | B． | 机械能减少 | ||
| C． | 机械能增加 | D． | 机械能有时增加，有时减少 |
3．
如图所示，水平细杆上套一细环A，环A和球B间用一轻质绳相连，质量分别为mA、mB（mA＞mB），由于B球受到水平风力作用，A环与B球一起向右匀速运动，已知细绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）
如图所示，水平细杆上套一细环A，环A和球B间用一轻质绳相连，质量分别为mA、mB（mA＞mB），由于B球受到水平风力作用，A环与B球一起向右匀速运动，已知细绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）| A． | 风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变 | |
| B． | 杆对A环的支持力随着风力的增加而不变 | |
| C． | B球受到的风力F为mAgtan θ | |
| D． | A环与水平细杆间的动摩擦因数为$\frac{{m}_{B}}{{m}_{A}+{m}_{B}}$ |
12．
一负点电荷仅在电场力的作用下运动，其速度-时间图象如图所示，其中ta和tb是电荷在电场中a、b两点运动的时刻，则下列说法中正确的是（ ）
一负点电荷仅在电场力的作用下运动，其速度-时间图象如图所示，其中ta和tb是电荷在电场中a、b两点运动的时刻，则下列说法中正确的是（ ）| A． | a、b两点电势φa＞φb | |
| B． | a、b两点电场强度Ea=Eb | |
| C． | a、b两点电场强度Ea＞Eb | |
| D． | 点电荷从a运动到b的过程中电场力做正功，电势能减小 |