Question

如右圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40 cm.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(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4 m/s豎直向上射入板間。若小球帶電荷量為q=1×10-2 C，質量為m=2×10-2 kg，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=10 m/s2)

 

 

Answer 1

（1） （2）23w

【解析】

試題分析：（1）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

所以滑動變阻器兩端電壓

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

即滑動變阻器接入電路的阻值為時，小球恰能到達A板；

（2）電源的輸出功率

故電源的輸出功率是23W。

考點：本題考查動能定理、歐姆定律和功率。