题目内容
如图所示，两平行金属板A、B水平放置，板间距离d=40cm．电源电动势E=24V，内阻r=1Ω，电阻R1=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=1×10-2C，质量为m=2×10-2Kg，不考虑空气阻力，取g=10m/s2．那么，当R2的阻值为多少时，小球恰能到达A板？分析：根据匀变速直线运动的速度位移关系v2-v02=2ad，然后根据匀变速直线运动的速度位移关根据牛顿第二定律mg+Eq=ma，计算AB间的电场强度，根据匀强电场的电场强度与电势差的关系UAB=Ed，计算AB间的电势差．最后根据欧姆定律求解滑动变阻器的电阻值．
解答：解：小球受到重力和电场力两个恒力，故做匀减速直线运动，根据速度与位移的关系
0-v02=2ad
得：a=-20m/s2
对小球受力分析，受到竖直向下的重力、竖直向下的电场力，根据牛顿第二定律mg+Eq=ma
所以AB间的电场强度为E=20N/c
AB间的电势差为：UAB=Ed=20×0.4V=8V
设通过R2电流为I，滑动变阻器两端电压等于AB间的电势差，由欧姆定律得
I=
=1A
滑动变阻器接入电路的电阻
R2=
=8Ω
答：当R2的阻值为8Ω时，小球恰能到达A板．
0-v02=2ad
得：a=-20m/s2
对小球受力分析，受到竖直向下的重力、竖直向下的电场力，根据牛顿第二定律mg+Eq=ma
所以AB间的电场强度为E=20N/c
AB间的电势差为：UAB=Ed=20×0.4V=8V
设通过R2电流为I，滑动变阻器两端电压等于AB间的电势差，由欧姆定律得
I=
| E-UAB |
| R1+r |
滑动变阻器接入电路的电阻
R2=
| UAB |
| R2 |
答：当R2的阻值为8Ω时，小球恰能到达A板．
点评：本题属于偏难点的力学综合题，求AB间电势差时也可根据动能定理求解．
练习册系列答案
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