Question

【題目】如圖所示，電路中電源電動勢E=200V，內阻r=10Ω，R1=R2=60Ω，R為滑動變阻器．水平放置的平行金屬板A、B間的距離d=4×10-3m，金屬板長為L=0．4m．在兩金屬板左端正中間位置M，有一個小液滴以初速度v0=10m/s水平向右射入兩板間，已知小液滴的質量m=4×10-5kg，小液滴帶負電，電荷量q=2×10-8C．為使液滴能從兩板間射出，求滑動變阻器接入電路阻值范圍？重力加速度g=10m/s2．

Answer 1

【答案】30～70Ω

【解析】試題分析：小液滴做類平拋運動，恰好從邊緣射出時，豎直分位移為d，根據類平拋運動的分運動公式，水平方向，有：L=v0t，

豎直分位移：=

聯立解得：m/s2

電路穩定后，電容器相當于斷路，電壓等于滑動變阻器的電壓；

討論：如果加速度向上，根據牛頓第二定律，有：

解得：U==100V

根據閉合電路歐姆定律，有：

解得：R=70Ω

2、如果加速度向下，根據牛頓第二定律，有：mg-=ma解得：

U=

根據閉合電路歐姆定律，有：

解得：R=30Ω；

綜合1、2，有：滑動變阻器接入電路阻值范圍為30～70Ω；