Question

如右图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40 cm.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=4 m/s竖直向上射入板间。若小球带电荷量为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=10 m/s2)

 

 

Answer 1

（1） （2）23w

【解析】

试题分析：（1）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．

设两板间电压为UAB，由动能定理得

所以滑动变阻器两端电压

设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得

滑动变阻器接入电路的电阻

即滑动变阻器接入电路的阻值为时，小球恰能到达A板；

（2）电源的输出功率

故电源的输出功率是23W。

考点：本题考查动能定理、欧姆定律和功率。