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    精英家教网如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=10cm．电源电动势E=10V，内电阻r=1Ω，电阻R1=9Ω．将滑动变阻器的滑片放置在某一位置，闭合开关S，待电路稳定后，某一带微粒恰好能静止在两平行金属板正中央．若微粒带电荷量为q=1×10-5C，质量为m=2×10-5kg，则：
    （1）此时两平行金属板间电压为多少？
    （2）滑动变阻器接入电路的阻值R2为多大？
    （3）滑动变阻器阻值为多大时它消耗的电功率最大，最大值为多少？
    分析：（1）由共点力的平衡条件可求得两平行金属板间的电压值；
    （2）由闭合电路欧姆定律及串并联电路的性质可求得电阻值；
    （3）将R1等效为电源内阻，则当内外电阻相等时，电源的输出功率最大．
    解答：解：（1）对带电微粒，由平衡条件有：mg=q
    U
    d

    解得：U=2V          
    （2）由题意：UR2=U…①
    根据分压规律，有：UR2=
    R2
    R1+R2+r
    E    …②
    解得：R2=2.5Ω            
    （3）当R2=R1+r=9+1=10Ω时，滑动变阻器的功率最大，
    Pm=
    E2
    (R1+R2+r)2
    R2=2.5W    ；
    答：（1）两平行板间的电压为2V；
    （2）滑动变阻器接入电路的阻值为2.5Ω；
    （3）当电阻为10Ω时，输出功率最大，最大值为2.5W．
    点评：本题综合考查了电容、闭合电路欧姆定律及功率公式；在求电源的输出功率时，要注意采用等效法；并熟练最大值表达式．
    练习册系列答案
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    电流表均是理想电表，若小球恰好从A板右边缘射出（g取10m/s2．
    求（1）滑动变阻器接入电路的阻值为多少？
    （2）此时电流表、电压表的示数分别为多少？

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    （1）滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？
    （2）此时，电源的输出功率多大？

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    在如图所示的电路中，两个灯泡均发光，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，则（　　）

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    （1）滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？
    （2）此时滑动变阻器消耗功率是多大？（取g=10m/s2）

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