Question

如图所示，电源电动势，内电阻，定值电阻，滑动变阻器的阻值在范围内可调。两平行金属板、倾斜放置，与水平面夹角为60°，两板之间的距离为。闭合开关，待电路稳定后，让一带正电的小球从板上的小孔处以一定的初速度射入板间，其初速度方向与水平方向成60°角。已知小球电荷量为，质量为，不考虑空气阻力，取²。
（1）求金属板、之间电压的最小值和最大值。
（2）要保证上述小球在两板间始终沿直线运动，求变阻器接入电路的电阻值。

Answer 1

解：（1）设AB板间电压为U，由全电路欧姆定律有：

电容器的电压U：
当R=0时，电容器的电压最小，解得：
当R=10Ω时，电容器的电压最大，解得：
（2）小球要做直线运动，则垂直于速度方向的合力为零，对小球分析
 
解得：
同理对电路分析：
电容器的电压U：
代入数据解得：