题目内容
如图所示,电源电动势E0=15 V,内阻r0=1Ω,电阻R1=30 Ω,R2=60Ω.间距d=0.2 m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=1 T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=0.1 m/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Rx,忽略空气对小球的作用,取g=10 m/s2.(1)当Rx=29 Ω时,电阻R2消耗的电功率是多大?(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰,碰时速度与初速度的夹角为60°,则Rx是多少?
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解析:(1)设R1和R2的并联电阻为R,有 R=
①
R1两端的电压为:U=
② R2消耗的电功率为:P=
③
当Rx=29 Ω时,联立①②③式,代入数据,得 P=0.6 W.④
(2)设小球质量为m,电荷量为q,小球做匀速圆周运动时,有:qE=mg⑤ E=
⑥
设小球做圆周运动的半径为r,有 qvB=
⑦ 由几何关系有r=d⑧
联立①②⑤⑥⑦⑧式,代入数据,解得 Rx=54 Ω.⑨
答案:(1)0.6 W (2)54 Ω
练习册系列答案
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| A、小灯泡L1、L2变暗,L3变亮 | ||||
| B、小灯泡L3变暗,L1、L2变亮 | ||||
| C、△U1<△U2 | ||||
D、
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