◎ 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

（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 -mgd-qUAB=0- 1 2 mv2           ① ∴滑动变阻器两端电压           U滑=UAB=8 V             ② 设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得 I= E-U滑 R+r =1A                    ③ 滑动变阻器接入电路的电阻  R滑= U滑 I =8Ω         ④ 即滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω时，小球恰能到达A板． （2）电源的输出功率             P出=I2（R+R滑）=23 W      ⑤ 故电源的输出功率是23W．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“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v…”主要考查了你对  【动能定理】，【带电粒子在电场中运动的综合应用】，【欧姆定律】，【电功】，【电功率】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。