Question

如图甲所示，B为电源，电动势E=75V，内阻不计．R 1 为固定电阻，R 2 为光敏电阻．C为平行板电容器，虚线OO′到

Answer 1

（1）由题意可知，圆盘转动的周期T=4s，则其角速度 ω=

2π

T =

π

2 rad/s

（2）Ⅰ．电容器的电压 U 1 =

R 1

R 1 + R 2 E ----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=v ₀t--②

在垂直于极板方向 y=

1

2 •

eU

md • t 2 --③

联立①②③，代入y=2×10 ^-3m及其他数据可得R ₁=500Ω

Ⅱ．设R ₂的阻值为R ₀时，电子刚好射不出电容器，此时 y 0 =

d

2 =5.0×1 0 -3 m，电容器两极板间的电压为U ₀．

同上有： U 0 =

R 1

R 1 + R 0 E ----④

水平方向匀速运动l=v ₀t----⑤

竖直方向匀加速运动 y 0 =

1

2 •

e U 0

md • t 2 ----⑥

联立④⑤⑥，代入数据可得R ₀=100Ω

所以R ₂的阻值应满足的条件是R ₂≤100Ω

答：（1）圆盘P匀速转动的角速度ω为

π

2 rad/s ；

（2）Ⅰ．定值电阻R ₁的阻值为5000Ω；Ⅱ．光束通过透光片b照射R ₂时，R ₂的阻值应R ₂≤100Ω．