Question

【题目】如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长l＝80cm，两板间的距离d＝40cm 电源电动势E＝40V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝15Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0＝4m/s水平向右射入两板间，该小球可视为质点。若小球带电量q＝1×10－2C，质量为m＝2×10－2kg，不考虑空气阻力，电路中电压表、电流表均是理想电表。若小球恰好从A板右边缘射出(g取10m/s2)。求

(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多少？

(2)此时电流表、电压表的示数分别为多少？

(3)此时电源的输出功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）24Ω；（2）1A，39V；（3）39W；

【解析】试题分析：（1）设小球在板间飞行时间为t，，根据d＝at2，

得飞行加速度

对小球根据牛顿第二定律得

，

解得：，

所以滑动变阻器的两端电压U滑＝UAB＝24 V．

设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得

滑动变阻器接入电路的阻值R滑＝＝24 Ω．

（2）此时电流表的示数为1 A，电压表的示数为U＝E－Ir＝（40－1×1）V＝39 V．

（3）电源的输出功率P出＝IU＝39 W．