题目内容
在如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的距离d=4.0cm。电源电动势E=400V，内电阻r=20Ω，电阻R1=1980Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从B板上的小孔以初速度v0=1.0m/s竖直向上射入两板间，小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量q=1.0×10-7C，质量m=2.0×10-4kg，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g=10m/s2。求：
1.A、B两金属板间的电压的大小U；
2.滑动变阻器消耗的电功率P滑；
3.电源的效率η。
1.U=200V
2.20W
3.
解析:（1）小球从B板上的小孔射入恰好到达A板的过程中，在电场力和重力的作用下做匀减速直线运动，设A、B两极板间电压为U，根据动能定理有
-qU- mgd=0 - 
mv02 ……………………………………………………………（2分）
解得U=200V…………………………………………………………………………（1分）
（2）设此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R滑，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流 I=
………………………………………………………（1分）
根据部分电路欧姆定律可知 U=IR滑……………………………………………（1分）
解得 R滑=2.0×103Ω………………………………………………………………（1分）
滑动变阻器消耗的电功率 
=20W……………………………………（1分）
（3）电源的效率
………………………………………（2分）
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