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    14．如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长L=60cm，两板间的距离d=30cm．电源电动势E=36V，内阻r=1Ω，电阻R0=9Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球（可视为质点）从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0=6m/s水平向右射入两板间，小球恰好从A板右边缘射出．已知小球带电荷量q=2×10-2C，质量m=2×10-2kg，重力加速度g取10m/s2，求：
    （1）带电小球在平行金属板间运动的加速度大小；
    （2）滑动变阻器接入电路的阻值．

    分析 （1）小球进入电场中做类平抛运动，小球恰好从A板右边缘射出时，水平位移为L，竖直位移为d，根据类平抛运动的分运动公式列式求解加速度；
    （2）根据牛顿第二定律列式可求出电场强度，根据U=Ed求解板间电压，再根据串联电路分压特点，求解滑动变阻器接入电路的阻值．

    解答 解：（1）小球进入电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速运动，则有：
    水平方向：L=v0t
    竖直方向：d=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$2，
    由上两式得：a=$\frac{2d{v}_{0}^{2}}{{L}^{2}}$=$\frac{2×0.3×{6}^{2}}{0．{6}^{2}}$=60m/s2
    （2）根据牛顿第二定律，有：
    qE-mg=ma    ①
    电压：
    U=Ed        ②
    解得：U=21V
    设滑动变阻器接入电路的电阻值为R，根据串并联电路的特点有：
    $\frac{E}{R+r+{R}_{0}}=\frac{U}{R}$
    解得：R=14Ω
    答：（1）带电小球在平行金属板间运动的加速度大小为60m/s2；
    （2）滑动变阻器接入电路的阻值为14Ω．

    点评 本题是带电粒子在电场中类平抛运动和电路问题的综合，容易出错的是受习惯思维的影响，求加速度时将重力遗忘，要注意分析受力情况，根据合力求加速度．

    练习册系列答案
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