◎ 题目

如图所示，电池电动势ε=30V，电阻R2=10Ω，两个水平放置的带电金属板间距d=1.5cm，在金属板的匀强电场中，有一质量为m=7×10-5g，带电量为q=-4.9×10-10C的油滴当把可变电阻调到35Ω时，油滴恰好静止地悬浮在电场中，此时安培表计示数I=1.5A，求： （1）金属板间电场强度？ （2）电路中节点B的电势UB=？ （3）电阻R1在10s内产生热量？ （4）要使电池组输出功率为62.5W，应把变阻器R3调至阻值多大？（g=9.8m/s2）

◎ 答案

（1）由油滴受力平衡有，mg=qE，得到E= mg q 代入解得，E=1400N/C （2）电容器的电压U3=Ed=×1.5×10-2V=21V，流过R3的电流I3= U3 R3 = 21 35 A=0.6A， B点与零电势点间的电势差U1=I（R2+R3）=27V， 由于B点的电势大于零，则电路中节点B的电势UB=27V． （3）流过R1的电流I1=I-I3=1.5A-0.6A=0.9A，电阻R1在10s内产生热量Q=U3I1t=243J （4）根据闭合电路欧姆定律得，电源的内阻r= E-U3 I = 30-27 1.5 Ω=2Ω．R1= U1 I1 =30Ω． 由P出=EI′-I′2r得，     62.5=30I′-2I′2 解得，I′=2.5A 由I′= E R+r ，代入解得，R=10Ω 又R= R1(R2+R3′) R1+R2+R3′ 代入解得，R3′=5Ω 答： （1）金属板间电场强度为1400N/C． （2）电路中节点B的电势UB=27V． （3）电阻R1在10s内产生热量为243J． （4）要使电池组输出功率为62.5W，应把变阻器R3调至阻值5Ω．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，电池电动势ε=30V，电阻R2=10Ω，两个水平放置的带电金属板间距d=1.5cm，在金属板的匀强电场中，有一质量为m=7×10-5g，带电量为q=-4.9×10-10C的油滴当把可变电阻调…”主要考查了你对  【电容的定义式】，【电功】，【电功率】，【闭合电路欧姆定律】  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。