如图所示.电源电动势.内阻.电阻.间距的两平行金属板水平放置.板间分布有垂直于纸面向里.磁感应强度的匀强磁场.闭合开关.板间电场视为匀强电场.将一带正电的小球以初速度沿两板间中线水平射入板间.设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx.忽略空气对小球的作用.取. (1)当Rx=29Ω时.电阻消耗的电功率是多大? (2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰.碰时速度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（2010·四川卷）24.（19分）如图所示，电源电动势。内阻，电阻。间距的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度的匀强磁场。闭合开关，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx，忽略空气对小球的作用，取。

（1）当Rx=29Ω时，电阻消耗的电功率是多大？

（2）若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为，则Rx是多少？

【答案】

⑴0.6W；⑵54Ω。

【解析】⑴闭合电路的外电阻为

Ω ①

根据闭合电路的欧姆定律

A ②

R2两端的电压为

V ③

R2消耗的功率为

W ④

⑵小球进入电磁场做匀速圆周运动，说明重力和电场力等大反向，洛仑兹力提供向心力，根据牛顿第二定律

⑤

⑥

连立⑤⑥化简得

⑦

小球做匀速圆周运动的初末速的夹角等于圆心角为60°，根据几何关系得

⑧

连立⑦⑧带入数据

干路电流为

A ⑨

Ω ⑩

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（1）求碰撞前瞬间小球的速度。
（2）若小球经过路到达平板，此时速度恰好为0，求所加的恒力。
（3）若施加恒力后，保持平板垂直于纸面且与水平面的夹角不变，在点下方面任意改变平板位置，小球均能与平板正碰，求出所有满足条件的恒力。

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（1）当Rx=29Ω时，电阻消耗的电功率是多大？
（2）若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为，则Rx是多少？