Question

（19分）
如图所示，电源电动势内阻，电阻。间距的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度的匀强磁场。闭合开关，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为，忽略空气对小球的作用，取。

（1）当时，电阻消耗的电功率是多大？
（2）若小球进入板间做匀速度圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为，则R_X是多少？

Answer 1

（1）
（2）

本题主要考查电路分析，含容电路分析，及带电粒子在复合场中的运动的综合运用的问题。对考生分析问题和建立正确的物理模型能力的考查。
（1）设和的并联电阻为，有：       ①
两端的电压为：                  ②
消耗的电功率为：                        ③
当时，联立①②③式，代入数据，解得：
                             ④
（2）设小球质量为m，电荷量为q，小球做匀速圆周运动时，有：
                       ⑤
                          ⑥
设小球做圆周运动的半径为r，有：
                                                ⑦
由几何关系有：
                                                      ⑧
联立①②⑤⑥⑦⑧式，代人数据，解得：
                                                  ⑨