Question

如圖所示，電路A、B兩點分別接恒壓電源的正、負極，滑動變阻器R的最大阻值為3R₀，ab=bc=cd，伏特表的內阻R_v 的阻值為2R₀，水平放置的平行金屬板長為L、極板間距為d，且d=，極板間電場均勻分布．現有一個質量為m、電量大小為q的粒子以大小為的初速度從下極板邊緣飛入勻強電場，當滑片p處于a點時，粒子恰好從上極板邊緣水平飛出，粒子重力不計．求
（1）粒子的帶電性質及與水平極板間的夾角θ；
（2）恒壓電源的電壓U；
（3）若保持大小不變但改變方向，使得帶點粒子恰能沿極板中央軸線水平飛出，這時伏特表的讀數多大？滑片p 應處于哪個位置？

Answer 1

（1）正電θ=45o（2）（3）Rx≈2.7Ro

（1）粒子帶正電 （2分）
分運動時間相等   (2分)     θ="45o" (1分)
（2）  （2分）
y=d， 電壓         （1分）
（3）y=，由分運動時間相等    得tg= (1分)
 ， 相應的伏特表讀數   (2分)
由分壓關系知滑片P應處于ab之間（1分），滑動變阻器滑片P以下部分電阻為Rx≈2.7Ro （1分）