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=1
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（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，电源的输出功率是多大？（取g=10m/s2）
那么（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，电源的输出功率是多大？（取g=10m/s2）
赞 冷月飞霜1 幼苗
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解题思路：小球恰好运动到A板，根据动能定理列式求解两板间的电压；然后根据欧姆定律求解滑动变阻器的电阻值；最后根据电功率表达式求解电源的输出功率．
（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-[1/2mv2 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=
E−U滑
R+r]=1A ③
滑动变阻器接入电路的电阻
R滑=
U滑
I=8Ω④
即滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω时，小球恰能到达A板．
（2）电源的输出功率
P出=I2（R+R滑）=23 W⑤
故电源的输出功率是23W．
点评：
本题考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用；欧姆定律；电功、电功率．
考点点评： 本题关键是分析清楚电路结构和运动情况后，根据动能定理、欧姆定律联立列式求解．
1年前
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