[题目]如图所示的电路中.两平行金属板.水平放置.两板间的距离.电源电动势E=20V.内电阻.电阻.滑动变阻器的最大阻值R0=16Ω.当滑动变阻器的滑片处于中间位置时.闭合开关.待电路稳定后.将一带正电的小球从板小孔以初速度v0=5 m/s竖直向上射入板间.若小球带电量为,质量为.不考虑空气阻力.取.(1)求电源的输出功率是多大?(2)通过计算说明小球能� 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、水平放置，两板间的距离。电源电动势E=20V，内电阻，电阻，滑动变阻器的最大阻值R0=16Ω。当滑动变阻器的滑片处于中间位置时，闭合开关，待电路稳定后，将一带正电的小球从板小孔以初速度v0=5 m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为,质量为，不考虑空气阻力。取。

（1）求电源的输出功率是多大？

（2）通过计算说明小球能否到达板？如果能够到达板，求小球到达板的速度是多大？

【答案】（1）19W；（2）3m/s

【解析】

（1）根据闭合电路欧姆定律求得回路的电流，再求解电源的输出功率：

（2）假设小球能到达A板，根据动能定理求解速度.

（1）设通过滑动变阻器电流为I，由闭合欧姆定律得

解得，I=1 A

电源的输出功率

解得，

（2）

小球进入板间后，受重力和电场力作用，假设能够到达板，

由动能定理得 -mgd-qUAB=-

解得，

小球能够到达板，小球到达板的速度为3m/s

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