如图甲所示,B为电源,电动势E=75V,内阻不计.R1为固定电阻,R2为光敏电阻.C为平行板电容器,虚线OO′到两极板距

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  • 解题思路:1、根据乙图可知周期T,再根据角速度与周期的关系

    ω=

    T],代入竖直可知圆盘P匀速转动的角速度.

    2、电子在电场中做类平抛运动,运用牛顿第二定律、运动学公式,结合分解的方法可以得到电子偏转距离的表达式,进一步计算出电容器两极板之间的电压.因为直接电流不能通过电容器,故电容器两端的电压与R1两端的电压相等,由R1和R2串联,可以根据闭合电路欧姆定律求得R1的阻值.

    3、电子刚好射不出电容器时,此时R2的阻值为最大,设为根据上述思路计算出最大值R0即可.

    (1)由题意可知,圆盘转动的周期T=4s,则其角速度ω=

    T=

    π

    2rad/s

    (2)Ⅰ.电容器的电压U1=

    R1

    R1+R2E----①

    设电子在电容器中运动的时间为t,则在沿极板方向有l=v0t--②

    在垂直于极板方向y=

    1

    2•

    eU

    md•t2--③

    联立①②③,代入y=2×10-3m及其他数据可得R1=500Ω

    Ⅱ.设R2的阻值为R0时,电子刚好射不出电容器,此时y0=

    d

    2=5.0×10−3m,电容器两极板间的电压为U0

    同上有:U0=

    R1

    R1+R0E----④

    水平方向匀速运动l=v0t----⑤

    竖直方向匀加速运动y0=

    1

    2•

    eU0

    md•t2----⑥

    联立④⑤⑥,代入数据可得R0=100Ω

    所以R2的阻值应满足的条件是R2≤100Ω

    答:(1)圆盘P匀速转动的角速度ω为[π/2rad/s;

    (2)Ⅰ.定值电阻R1的阻值为5000Ω;Ⅱ.光束通过透光片b照射R2时,R2的阻值应R2≤100Ω.

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;闭合电路的欧姆定律.

    考点点评: 本题着重考查带电粒子在电场中的偏转问题,弄清什么力使粒子产生加速度,在求整个偏转的过程中,要注意情况讨论粒子的运动形式,根据需要分步讨论计算.

    1年前

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