[题目]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=40cm.电源电动势E=24V.内电阻r=1Ω.电阻R=15Ω.闭合开关S.待电路稳定后.将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间.若小球带电量为q=1×10-2 C.质量为m=2×10-2 kg.不考虑空气阻力.那么.滑动变阻器接入电路的阻值为多大时.小球恰能到达A板?此� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】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=40cm。电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2 C，质量为m=2×10-2 kg，不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？（取g=10m/s2）

【答案】；。

【解析】

试题分析：小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零。

根据动能定理，有：

AB间电压，即滑动变阻器两端电压为8V。

根据闭合电路的欧姆定律，有：

解得回路中电流

则滑动变阻器的有效阻值为

即滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω时，小球恰能到达A板。

电源的输出功率即外电路消耗的功率：

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（1）除了图中所示的器材外，下列器材哪个是完成该实验所必须的？

A．秒表 B．刻度尺 C．天平 D．游标卡尺

（2）某实验小组打出了三条纸带，发现有一条纸带上第一个和第二个打点间的距离大约是5mm，已知交流电源的频率f=50Hz，出现这种情况可能的原因是__________。

A．重锤的质量过大

B．电源电压偏大

C．打点计时器没有竖直固定

D．先释放纸带后接通打点计时器电源

（3）某同学按照正确的操作得到如图所示的纸带。其中打O点时释放重物，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。该同学用刻度尺测量O点到A、B、C三点的距离分别为h1、h2、h3。已知打点计时器的电源频率为f，重物质量为m，当地重力加速度为g。则打下B点时重物的速度为，OB段动能增加量为，重力势能减少量为。如果在误差允许的范围内，动能的增加量等于重力势能的减少量，即可验证机械能守恒。