Question

【題目】如圖所示的電路中，電源（電動勢Ed=6 V，內阻r=1 Ω），一定值電阻R0=9.0 Ω，變阻箱阻值在0-99.99 Ω范圍。一電容器豎直放置，電容器板長L=100 cm，板間距離d=40 cm，重力加速度g=10 m/s2，此時，將變阻箱阻值調到R1=2.0 Ω，一帶電小球以v0=10 m/s的速度垂直電場線從中間射入電場，并水平穿過電場。求：

（1）變阻箱阻值R1=2.0 Ω時，R0的電功率是多少？

（2）保持帶電小球以v0=10 m/s的速度垂直電場線從中間射入電場的速度大小、方向不變，變阻箱阻值調到何值時，帶電小球剛好從上極板邊緣射出？

Answer 1

【答案】（1）2.25W（2）50

【解析】

（1）當R1=2.0Ω時，閉合回路電流I為：

解得：I=0.5A；

于是：

；

（2）當R1=2.0Ω時，則：

Mg=qE

電路中分壓關系，則有：

調節變阻箱阻值到，使得帶電小球剛好從上極板邊緣射出，則：

且 和

又和

代入數值得：

。