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    15．如图所示，电源电动势E=16V、内阻r=1Ω，电阻R1=14Ω．间距d=0.2m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B=1T的匀强磁场．闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带电的小球以初速度v0=0.1m/s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R2．不计空气的阻力，取g=10m/s2，求：
    （1）当R2=17Ω时电阻R2消耗的电功率P2；
    （2）若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为θ=60°，求滑动变阻器接入电路的阻值R2′．

    分析 （1）由闭合电路欧姆定律可求得电流，再由功率公式可求得电功率；
    （2）根据带电粒子在磁场中的洛仑兹力充当向心力及平衡关系列式，联立可求得接入电阻．

    解答 解：（1）由闭合电路的欧姆定律有：$I=\frac{E}{{r+{R_1}+{R_2}}}$…①
    由功率公式可得：P=I2R2…②
    联解①②得：P=4.25w…③
    （2）由闭合电路的欧姆定律有：$U=\frac{E}{{r+{R_1}+{R_2}}}{R_2}$…④
    由物体的平衡有：$mg-q\frac{U}{d}=0$…⑤
    由洛伦兹力提供向心力有：$q{v_0}B=\frac{mv_0^2}{R}$…⑥
    由几何关系有：$R-\frac{d}{2}=Rcosθ$…⑦
    联解④⑤⑥⑦得：R2=5Ω…⑧
    答：（1）当R2=17Ω时电阻R2消耗的电功率P2为4.25W；
    （2）滑动变阻器接入电路的阻值R2′为5Ω

    点评 本题综合考查闭合电路欧姆定律，带电粒子在电磁场中的运动，要注意明确相互间的联系，将其分解为小的知识点进行分析求解．

    练习册系列答案
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    （1）小球滑到A点时，小球的速度为多大？
    （2）小球经过B点时，轨道受到的作用力大小和方向？
    （3）若仅改变圆弧管道半径R，试写出小球从B点射出的水平距离S表达式（用符号R、h表示）．并求出S的最大值．

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    A．I变大，U1变大，U2变小B．I变小，U1变大，U2变大
    C．I变小，U1变大，U2变小D．I变小，U1变小，U2变小

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    A．分子总数减少，分子总动能不变B．密度降低，分子平均动能不变
    C．吸收热量，对外做功D．压强降低，不对外做功

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