如图所示,在
a、
b两端有直流恒压电源,输出电压为
Uab,电阻
R1=20Ω,
R2=60Ω,右端连接间距
d=0.04m、板长
l=10cm的两水平放置的平行金属板。闭合开关
,板间电场视为匀强电场,将质量为
m=1.6×10
-6kg、带电量
q=3.2×10
-8C的微粒以初速度
v0=0.5m/s沿两板中线水平射入板间。调节滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω时,微粒恰好沿中线匀速运动,忽略空气对小球的作用,取
g=10m/s
2。试问:
(1)输出电压为
Uab是多大?微粒沿中线匀速运动时,电阻
R1消耗的电功率是多大?
(2)微粒带何种电荷?为使微粒不打在金属板上,
R2两端的电压应满足什么条件?