Question

（19分）
如圖所示，電源電動勢內(nèi)阻，電阻。間距的兩平行金屬板水平放置，板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場。閉合開關(guān)，板間電場視為勻強(qiáng)電場，將一帶正電的小球以初速度沿兩板間中線水平射入板間。設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為，忽略空氣對小球的作用，取。

（1）當(dāng)時，電阻消耗的電功率是多大？
（2）若小球進(jìn)入板間做勻速度圓周運(yùn)動并與板相碰，碰時速度與初速度的夾角為，則R_X是多少？

Answer 1

（1）
（2）

本題主要考查電路分析，含容電路分析，及帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動的綜合運(yùn)用的問題。對考生分析問題和建立正確的物理模型能力的考查。
（1）設(shè)和的并聯(lián)電阻為，有：       ①
兩端的電壓為：                  ②
消耗的電功率為：                        ③
當(dāng)時，聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)，解得：
                             ④
（2）設(shè)小球質(zhì)量為m，電荷量為q，小球做勻速圓周運(yùn)動時，有：
                       ⑤
                          ⑥
設(shè)小球做圓周運(yùn)動的半徑為r，有：
                                                ⑦
由幾何關(guān)系有：
                                                      ⑧
聯(lián)立①②⑤⑥⑦⑧式，代人數(shù)據(jù)，解得：
                                                  ⑨