Question

如圖電路中，兩平行金屬板 A、B 豎直放置，電源電動(dòng)勢(shì)E=14V、內(nèi)阻 r=1Ω，電阻R₁=2Ω．滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為4Ω，閉合開(kāi)關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將初動(dòng)能為7eV的電子從小孔處水平射入板間．不考慮空氣阻力．則以下判斷正確的是（　�。�

A、電子到達(dá)B板時(shí)的動(dòng)能為1eV

B、將B板向A板靠近，電子將和B板相碰

C、若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)，電子可能與B板相碰，同時(shí)電壓表讀數(shù)變大

D、若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)，電子可能與B板相碰，同時(shí)電壓表讀數(shù)變小

Answer 1

分析：A、AB兩板之間的電勢(shì)差等于滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)閉合電路的歐姆定律和電路的知識(shí)解出AB間的電壓，將電子從小孔處水平射入板間，假設(shè)能到達(dá)B板，根據(jù)動(dòng)能定理：Ue=E_k2-E_k1，代入數(shù)據(jù)，計(jì)算末動(dòng)能，根據(jù)末動(dòng)能的正負(fù)說(shuō)明電子有沒(méi)有到達(dá)B板，以及到達(dá)時(shí)時(shí)動(dòng)能大�。�
B、將B板向A板靠近，并沒(méi)有改變AB之間的電勢(shì)差，電子從A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中客服電場(chǎng)力做功的大小并沒(méi)有改變．
C、若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，總電阻變大，路端電壓變大，總電流變小，R₁兩端的電壓變小，故AB兩板間的電壓變大，電子從A板向B板運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服電場(chǎng)力做功變大．
D、若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，總電阻變小，路端電壓變小，故電壓表的讀數(shù)變�。�而總電流變大，R₁兩端的電壓變大，故AB兩板間的電壓變小，電子從A板向B板運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服電場(chǎng)力做功變�。�

解答：解：A、AB兩板之間的電勢(shì)差等于滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，即UAB=

E

R+R1+r

R=

14

4+2+1

×4V=8V，
將初動(dòng)能為7eV的電子從小孔處水平射入板間，假設(shè)能到達(dá)B板，根據(jù)動(dòng)能定理：Ue=E_k2-E_k1，代入數(shù)據(jù)，得E_k2=Ue+E_K1=-8×1+7eV=-1eV＜0，說(shuō)明電子沒(méi)有到達(dá)B板時(shí)動(dòng)能就已經(jīng)減為零了．即電子不能到時(shí)B板，故A錯(cuò)誤．
B、將B板向A板靠近，并沒(méi)有改變AB之間的電勢(shì)差，電子從A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功的大小并沒(méi)有改變，故仍然到達(dá)不了B板．故B錯(cuò)誤．
C、若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，總電阻變大，路端電壓變大，總電流變小，R₁兩端的電壓變小，故AB兩板間的電壓變大．電子更難到達(dá)B板了．故C錯(cuò)誤．
D、若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，總電阻變小，路端電壓變小，故電壓表的讀數(shù)變小．
而總電流變大，R₁兩端的電壓變大，故AB兩板間的電壓變小，電子從A板向B板運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服電場(chǎng)力做功變小，故有可能與B板相碰．故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題把電路的動(dòng)態(tài)變化和帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)綜合了起來(lái)，要運(yùn)用閉合電路的歐姆定律和動(dòng)能定律來(lái)分析解題，綜合能力要求較高，屬于中檔題．