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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 闭合电路欧姆定律/2022-12-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 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）
魔方格

◎ 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。

带电 闭合电路 可变 知识点 阻值
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