题目内容
【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:
(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?
(2)此时,电源的输出功率是多大?(取g=10m/s2)
【答案】
(1)解: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
﹣mgd﹣qUAB=0﹣ ①
∴滑动变阻器两端电压
U滑=UAB=8 V②
设通过滑动变阻器电流为I,由欧姆定律得
I= =1A ③
滑动变阻器接入电路的电阻
R滑= =8Ω④
即滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω时,小球恰能到达A板.
(2)解:电源的输出功率
P出=I2(R+R滑)=23 W ⑤
故电源的输出功率是23W
【解析】小球恰好运动到A板,根据动能定理列式求解两板间的电压;然后根据欧姆定律求解滑动变阻器的电阻值;最后根据电功率表达式求解电源的输出功率.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
练习册系列答案
相关题目
【题目】下表列出了某品牌电动自行车(如图)及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗.若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则( )
自重 | 40(kg) | 额定电压 | 48(V) |
载重 | 75(kg) | 额定电流 | 12(A) |
最大行驶速度 | 20(km/h) | 额定输出功率 | 350(W) |
A.电动机的输入功率为576 W
B.电动机的内电阻为4Ω
C.该车受到的阻力为63 N
D.该车获得的牵引力为104 N