Question

【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=1×10-2C，质量为m=2×10-2kg，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）

Answer 1

【答案】8；23W

【解析】

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

解得：

UAB=8V

则滑动变阻器两端电压

U滑=UAB=8V

设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得

滑动变阻器接入电路的电阻

电源的输出功率