Question

（18分）豎直平行放置的兩個金屬板A、K連在如圖所示的電路中．電源電動勢E=" 91" V，內(nèi)阻r=1Ω，定值電阻R₁=l0，滑動變阻器R₂的最大阻值為80, S₁、S₂為A、K板上的兩個小孔，S₁與S₂的連線水平，在K板的右側(cè)有一個水平方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B="0." 10 T，方向垂直紙面向外．另有一水平放置的足夠長的熒光屏D，如圖H=0.2m．電量與質(zhì)量之比為2.0×l0⁵C/kg的帶正電粒子由S₁進(jìn)入電場后，通過S₂向磁場中心射去，通過磁場后打到熒光屏D上．粒子進(jìn)入電場的初速度、重力均可忽略不計．
（1）兩個金屬板A、K各帶什么電？
（2）如果粒子垂直打在熒光屏D上，求粒子在磁場中運動的時間和電壓表的示數(shù)為多大？
（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，當(dāng)滑片到最左端時，通過計算確定粒子能否打到熒光屏？．

Answer 1

（1）A極板帶正電，（1分）K極板帶負(fù)電（1分）（如果只答“A極板帶正電”或“K極板帶負(fù)電” ，給1分）   （2）7.9×10^-5 s   40V （3）

試題分析：
（1）A極板帶正電，（1分）K極板帶負(fù)電（1分）
（如果只答“A極板帶正電”或“K極板帶負(fù)電” ，給1分）
（2）當(dāng)粒子垂直打到D板上時，有粒子做圓周運動的半徑 R=H    （1分）
設(shè)粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，從S₂穿出的速度為v₀。
由牛頓運動定律得：         …………………………（2分）…
 （1分）          =7.9×10^-5 s  （1分）
兩極板間的電壓U即為電壓表的讀數(shù)，由動能定理：        （2分）
聯(lián)立得 U= 40V（1分）
（3）由題知，當(dāng)滑片到左端時，R₂ 有最小值，兩極板間的電壓最小。
由閉合電路歐姆定律，回路中的電流： =1A    （1分）
電阻R₁兩端電壓  U₁=IR₁   （1分）              得U₁=10V  （1分）
 （1分）
 （1分）
R₁="0.1m" =" H" /2  （2分）
即恰好打在K板的正下方的D板上。（1分）