题目内容
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8Ω时，（取g=10m/s2）（1）求滑动变阻器两端电压是多少？电源的输出功率是多少？
（2）带电小球在两板间做什么运动？
分析：根据闭合电路欧姆定律求出电路中的电流，然后根据U=IR求变阻器两端的电压；
对小球进行受力分析，计算小球受的合力，然后判断运动情况．
对小球进行受力分析，计算小球受的合力，然后判断运动情况．
解答：解：（1）电路中的电流为I=
=
A=1A
滑动变阻器两端的电压Ur=IRr=1×8=8V
电源输出功率P出=I2（R+Rr）=12×（15+8）w=23w
（2）带电小球重力G=mg=2×10-2×10N=0.2N（方向竖直向下）
电容器两极板间电压U=Ur=8V
电场力F=
=
=0.2N
小球所受的电场力和重力平衡，所以做匀速直线运动．
答：（1）求滑动变阻器两端电压是8V，电源的输出功率是23w．
（2）带电小球在两板间做匀速直线运动．
| E |
| R+Rr+r |
| 24 |
| 1+15+8 |
滑动变阻器两端的电压Ur=IRr=1×8=8V
电源输出功率P出=I2（R+Rr）=12×（15+8）w=23w
（2）带电小球重力G=mg=2×10-2×10N=0.2N（方向竖直向下）
电容器两极板间电压U=Ur=8V
电场力F=
| qUc |
| d |
| 1.0×10-2×8 |
| 0.4 |
小球所受的电场力和重力平衡，所以做匀速直线运动．
答：（1）求滑动变阻器两端电压是8V，电源的输出功率是23w．
（2）带电小球在两板间做匀速直线运动．
点评：根据电路的结构，由欧姆定律求变阻器接两端的电压，根据功率公式计算功率，难度不大．
练习册系列答案
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