Question

【題目】如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置在豎直平面內(nèi)，兩板間的距離d=40cm．板長(zhǎng)為L=1.6m。電源電動(dòng)勢(shì)E=24V，內(nèi)電阻r=1Ω，電阻R=5.3Ω．開關(guān)S處于斷開狀態(tài)。此時(shí), 一質(zhì)量為m=4×10-2kg、帶電量q=1×10-2C的帶負(fù)電小球沿兩板中心線以某一速度水平射入, 該小球射到B板距左端40cm的C處．（不考慮空氣阻力，取g=10m/s2）

（1）求小球射入兩板時(shí)的速度；

（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，問當(dāng)閉合開關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，可使同樣射入的該小球能從A、B板間飛出。

Answer 1

【答案】（1） （2）時(shí)能從AB板間飛出

【解析】

(1)當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，粒子在金屬板間做平拋運(yùn)動(dòng)，所以有：

聯(lián)立解得；

(2)閉合開關(guān)后，粒子飛出時(shí)水平方向上有：

豎直方向上有：

如果是在上板飛出則：

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得

如果是在下板飛出：

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得

故接入電路阻值為時(shí)，小球能從AB板間飛出。

答：(1)小球射入兩板時(shí)的速度；

(2)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為，可使該小球從AB板間飛出。