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=40cm.电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω...
问题详情:
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=4 m/s竖直向上*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。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?此时电源的输出功率是多大?(取g=10 m/s2)
【回答】
解:小球进入板间后,受重力和电场力,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-mv
所以滑动变阻器两端电压U滑=UAB=8 V
设通过滑动变阻器的电流为I,由欧姆定律得
I==1 A
滑动变阻器接入电路的电阻R滑==8 Ω
电源的输出功率P出=I2(R+R滑)=23 W.
知识点:电路及其应用单元测试
题型:计算题
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