Question

【題目】如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間距離d＝40 cm．電源電動勢E＝24 V，內電阻r＝1 Ω，電阻R＝15 Ω．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＝4 m/s豎直向上射入板間．若小球帶電荷量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？此時電源輸出功率是多大？（g取10 m/s2）

Answer 1

【答案】（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，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，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。