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＝1×10-2C，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）
【答案】
【解析】⑴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：
（2分）
由电路结构可知，电路达到稳定后滑动变阻器两端的电压就等于UAB
所以滑动变阻器两端电压 U滑＝UAB ＝8V （2分）
设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得：
A （2分）
滑动变阻器接入电路的电阻
（2分）
⑵电源的输出功率
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