Question

如圖所示，電路A、B兩點(diǎn)分別接恒壓電源的正、負(fù)極，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為3R₀，ab=bc=cd，伏特表的內(nèi)阻R_v 的阻值為2R₀，水平放置的平行金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng)、極板間距為d，且d=，極板間電場(chǎng)均勻分布．現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m、電量大小為q的粒子以大小為v₀的初速度從下極板邊緣飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)滑片p處于a點(diǎn)時(shí)，粒子恰好從上極板邊緣水平飛出，粒子重力不計(jì)．求

（1）粒子的帶電性質(zhì)及v₀與水平極板間的夾角θ；

（2）恒壓電源的電壓U；

（3）若保持v₀大小不變但改變v₀方向，使得帶點(diǎn)粒子恰能沿極板中央軸線水平飛出，這時(shí)伏特表的讀數(shù)多大？滑片p 應(yīng)處于哪個(gè)位置？

Answer 1

（1）粒子帶正電  45^o（2）（3）   R_x≈2.7R_o

解析:

解：（1）粒子帶正電  （2分）

           分運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等   (2分)      θ=45^o (1分)

       （2）   （2分）

            y=d， 電壓          （1分）

       （3）y=，由分運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等    得tg= (1分)

 ，  相應(yīng)的伏特表讀數(shù)   (2分)

        由分壓關(guān)系知滑片P應(yīng)處于ab之間（1分），滑動(dòng)變阻器滑片P以下部分電阻為R_x≈2.7R_o  （1分）