Question

【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．若小球带电荷量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？此时电源输出功率是多大？（g取10 m/s2）

Answer 1

【答案】（1）（2）23w

【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，由动能定理得，

所以滑动变阻器两端电压 ：

设通过滑动变阻器电流为，由欧姆定律得：

滑动变阻器接入电路的电阻：

即滑动变阻器接入电路的阻值为时，小球恰能到达A板。

（2）电源的输出功率： ，故电源的输出功率是。