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,
◎ 题目
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/s2。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? |
◎ 答案
当粒子匀速通过平板时,粒子的重力与电场力平衡,设此时R2两端的电压为U2,那么: 解得:="20V " (3分) (1)R1与R2并联后,电阻R12=15Ω,而R12与变阻器串联,则R总=30Ω 那么:="40V " (4分) 又P=得:电阻R1消耗的功率为:P2="20W " (4分) (2)因上极板带正电,故粒子带负电(1分) 粒子穿过板的时间t==0.2s (2分) 当粒子刚从下极板穿出时:而:E= 联立解得:U=18V(2分) 同理有: 而:E=联立解得:U="22V " (2分) 故R2两端的电压应满足的条件是:18V<U2<22V (1分) |
◎ 解析
略 |
◎ 知识点
专家分析,试题“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,…”主要考查了你对 【电路问题分析】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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