题目内容

(11分) 如右图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40 cm.电路电压恒为U=24V，电阻R=16Ω。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。若小球带电荷量为q=1×10-2 C，质量为m=2×10-2 kg，不考虑空气阻力。

求：（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）此时滑动变阻器消耗功率是多大？(取g=10 m/s2)

 

8Ω 8W

【解析】

试题分析：(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：I= ③

滑动变阻器接入电路的电阻 ④

(2)滑动变阻器消耗功率 P消=I2R滑 =8 W

考点：本题考查动能定理、欧姆定律、功率。

 

练习册系列答案
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（12分）如图甲所示，一个电阻值为，匝数为的圆形金属线圈与的电阻连结成闭合回路.线圈的半径为．在线圈中半径为的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的关系图线如图乙所示．图线与横、纵轴的截距分别为和．导线的电阻不计.求0至时间内：

（1）通过电阻上的电流大小和方向；（2）通过电阻上的电量及电阻上产生的热量．

 

三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示。a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是（ ）

A．B1=B2<B3

B．B1=B2=B3

C．a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里

D．a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里

 

如图所示，在匀强电场中，电荷量q＝5.0×10－10 C的正电荷，由a点移到b点和由a点移到c点，静电力做功都是3.0×10－8 J．已知a、b、c三点的连线组成直角三角形，ab＝20 cm，∠a＝37°，∠c＝90°，（sin37°=0.6,cos37°=0.8）则a、b两点的电势差Uab及匀强电场的场强的结论，正确的是 （　　）

A.Uab=60V；E=375 V/m、方向垂直bc向右

B.Uab=-60V；E=375 V/m、方向垂直bc向左

C.Uab=60V；E=500 V/m、方向垂直ac向上

D.Uab=-60V；E=500 V/m、方向垂直ac向下

 

下列关于电场强度的两个表达式E=F/q和E=kQ/r2的叙述，正确的是（ ）

A、E=F/q是电场强度的定义式，F是放在电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量

B、由电场强度的定义式E=F/q 可知，电场强度E跟F成正比，跟q成反比

C、E=kQ/r2是点电荷场强的计算公式，Q是产生电场的电荷量，它不适用于匀强电场

D、在点电荷Q产生的电场中，距Q为r的某位置，放入的检验电荷的电量越大，检验电荷受力也越大，该处的电场强度也越大。

 

下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘。 坐标原点处电场强度最大的是（ ）

 

 

当电场强度超过时，阴雨天的空气会被击穿而放电。现有一片距空旷地面300m高的带电乌云，乌云与地面间要发生闪电，两者间的电势差至少为（ ）

A． B．

C． D．

 

为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，下列表述正确的是（　　）

A.到达集尘极的尘埃带正电荷

B.电场方向由放电极指向集尘极

C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同

D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大

 

如图，一火警器的一部分电路示意图，其中Rt为半导体热敏材料制成的传感器（其电阻值随温度的升高而减小），电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器Rt所在处出现火情时，电流表的电流I及a、b两端的电压U的变化情况是

A.I变大，U变大

B.I变小，U变小

C.I变小，U变大

D.I变大，U变小

 

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