题目内容
24.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=40 cm。电源电动势E=24 V，内电阻r=1 Ω，电阻R=15 Ω。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=4 m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2 C，质量为m=2×10-2 kg，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，小球恰能达到A板？此时，电源的输出功率是多大？（取g=10 m/s2）
（1）
（2）
解析:（1）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。
设两板间电压力为UAB
由动能定理得 －mgd－qUAB=0－
①
∴滑动变阻器两端电压 U滑=UAB=8 V ②
设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得
③
滑动变阻器接入电路的电阻 R滑=
=8 Ω ④
（2）电源的输出功率P滑=I2（R+R滑）=23 W ⑤
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