Question

【題目】如圖所示，長為L的兩平行金屬板水平放置，接在直流電路中，圖中R為滑動變阻器，一帶電微粒自兩板左側中央以某初速度v0平行于金屬板進入兩板間，若將變阻器的滑片P置于最下端b處，帶電微粒將落在下板上距離左端處，若滑片P與b端間電阻為18Ω，帶電微粒將沿直線運動，若要微粒不打到金屬板上，則滑片P與b端間電阻R的范圍應為（　　）

A. 12Ω＜R＜20Ω B. 16Ω＜R＜20Ω

C. 12Ω＜R＜24Ω D. 16Ω＜R＜24Ω

Answer 1

【答案】B

【解析】

滑片P位于最下端b，帶電微粒做平拋運動，由平拋運動的規(guī)律列出方程；帶電微粒沿直線運動時，電場力和重力平衡；微粒剛好不打在金屬板上，可能從上下極板的邊緣之間射出，根據(jù)類平拋運動的規(guī)律和牛頓第二定律結合串聯(lián)電路的分壓規(guī)律求出臨界值，即可得到范圍。

設兩平行金屬板間距為d，由已知得：

當滑片p與b端間電阻為18Ω時，有：

若要微粒剛好不打在金屬板上，應滿足：

或

由以上各式解得：

，

由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可求得對應電阻為：

所求R的范圍為16Ω＜R＜20Ω，故B正確，ACD錯誤。

故應選：B。