Question

如右圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d="40" cm.電源電動(dòng)勢(shì)E="24" V，內(nèi)電阻r="1" Ω，電阻R="15" Ω。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v₀="4" m/s豎直向上射入板間。若小球帶電荷量為q=1×10^-2 C，質(zhì)量為m=2×10^-2 kg，不考慮空氣阻力。那么，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，小球恰能到達(dá)A板？此時(shí)電源的輸出功率是多大？(取g="10" m/s²)

Answer 1

8 Ω；23 W

試題分析：小球進(jìn)入板間后，受重力和電場(chǎng)力，且到A板時(shí)速度為零，設(shè)兩板間電壓為U_AB，由動(dòng)能定理得：

所以滑動(dòng)變阻器的電壓為：
設(shè)通過滑動(dòng)變阻器的電流為I，由歐姆定律得：

滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為：
電源的輸出功率為：。