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如图所示,电源电动势E0=15V,内阻r0=10Ω,电阻R1=30Ω,R2=60Ω.两金属板间距d=0.2m,长L=0.

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/20 00:01:01
如图所示,电源电动势E0=15V,内阻r0=10Ω,电阻R1=30Ω,R2=60Ω.两金属板间距d=0.2m,长L=0.5m,金属板水平放置,板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场.闭合开关S,板间电场视为匀强电场,将一质量m=0.1kg的带正电的小球以初速度v0沿两板间中线水平射入板间.忽略空气对小球的作用,取g=10m/s2.若小球进入板间恰好做匀速圆周运动并沿上金属板的右侧边缘飞出.求:

(1)带电小球的电荷量?
(2)带电小球的初速度V0=?
如图所示,电源电动势E0=15V,内阻r0=10Ω,电阻R1=30Ω,R2=60Ω.两金属板间距d=0.2m,长L=0.
(1)设R1和R2的并联电阻为R,
有:R=
R1R2
R1+R2 
代入数值得R=
30•60
30+60=20Ω
由闭合电路欧姆定律:U=
R
R+rE;
代入数值,解得:U=
20
20+10×15V=10V;
小球质量为m,电荷量为q,小球做匀速圆周运动时,有:
qE=mg;
E=
U
d;
解得:q=
mgd
U=
0.1×10×0.2
10C=0.02C
(2)设小球做圆周运动的半径为r,有:qvB=m
v2
r
由几何关系有:r2=(r-
d
2)2+L2
联立,代入数据,解得:v0=0.26m/s;
答:(1)带电小球的电荷量0.02C;
(2)带电小球的初速度0.26m/s.