Question

【題目】如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40cm。電源電動勢E=24V，內電阻r=1Ω，電阻R=15Ω。閉合開關S，待電路穩定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入板間。若小球帶電量為q=1×10-2C，質量為m=2×10-2kg，不考慮空氣阻力。那么，滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，小球恰能到達A板？此時，電源的輸出功率是多大？（取g=10m/s2）

Answer 1

【答案】8；23W

【解析】

小球進入板間后，受重力和電場力作用，且到A板時速度為零，設兩板間電壓為UAB由動能定理得

解得：

UAB=8V

則滑動變阻器兩端電壓

U滑=UAB=8V

設通過滑動變阻器電流為I，由歐姆定律得

滑動變阻器接入電路的電阻

電源的輸出功率