(16分)如圖13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(kāi)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=1×10-2C,質(zhì)量為m=2×10-2kg,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)

 

【答案】

8 Ω 23 W

【解析】小球進(jìn)入板間后,受重力和電場(chǎng)力作用,且到達(dá)A板時(shí)速度為零.

設(shè)兩板間電壓為UAB,由動(dòng)能定理得

-mgd-qUAB=0-mv02

解得UAB=8 V

滑動(dòng)變阻器兩端電壓U=UAB=8 V

設(shè)通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流為I,由歐姆定律得

I==1 A

滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻

R=8 Ω

電源的輸出功率

P=I2(R+R)=23 W

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(16分)

       如圖13所示,水上滑梯由斜槽AB和水平槽BC構(gòu)成,ABBC圓滑連接,斜槽的豎直高度BC面高出水面的距離。一質(zhì)量m=50kg的游戲者從滑梯頂端A點(diǎn)由靜止滑下,取10mol/s2。

(1)若忽略游戲者下滑過(guò)程中受到的一切阻力,求游戲者從斜槽頂端A點(diǎn)由靜止滑下到斜槽底端B點(diǎn)的速度大;

(2)若由于阻力的作用,游戲者從滑梯頂端A點(diǎn)由靜止滑下到達(dá)滑梯末端C點(diǎn)時(shí)的速度大小=15m/s,求這一過(guò)程中游戲者克服阻力做的功;

(3)若游戲者滑到滑梯末端C點(diǎn)以=15m/s的速度水平飛出,求他從C點(diǎn)水平飛出到落入水中時(shí),他在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中水平方向的位移。

 

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(16分)(2010·鹽城模擬)粗細(xì)均勻的直導(dǎo)線ab的兩端懸掛在兩根相同的 

彈簧下邊,ab恰好處在水平位置(如圖13所示).已知ab的質(zhì)量為m
=10 g,長(zhǎng)度L=60 cm,沿水平方向與ab垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)
B=0.4 T.                                                      圖13
(1)要使兩根彈簧能處在自然狀態(tài),既不被拉長(zhǎng),也不被壓縮,ab中應(yīng)沿什么方向、通過(guò)多大的電流?
(2)當(dāng)導(dǎo)線中有方向從ab、大小為0.2 A的電流通過(guò)時(shí),兩根彈簧均被拉長(zhǎng)了Δx=1 mm,求該彈簧的勁度系數(shù).
(3)當(dāng)導(dǎo)線中由ba方向通過(guò)0.2 A的電流時(shí)兩根彈簧被拉長(zhǎng)多少?(取g=9.6 m/s2
9.6 N/kg)

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(1)畫(huà)出穿過(guò)線框的磁通量隨時(shí)間變化的圖象;
(2)判斷線框中有無(wú)感應(yīng)電流.若有,請(qǐng)判斷出感應(yīng)電流的方向;若無(wú),請(qǐng)說(shuō)明
理由.

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彈簧下邊,ab恰好處在水平位置(如圖13所示).已知ab的質(zhì)量為m

=10 g,長(zhǎng)度L=60 cm,沿水平方向與ab垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)

B=0.4 T.                                                       圖13

(1)要使兩根彈簧能處在自然狀態(tài),既不被拉長(zhǎng),也不被壓縮,ab中應(yīng)沿什么方向、通過(guò)多大的電流?

(2)當(dāng)導(dǎo)線中有方向從ab、大小為0.2 A的電流通過(guò)時(shí),兩根彈簧均被拉長(zhǎng)了Δx=1 mm,求該彈簧的勁度系數(shù).

 

(3)當(dāng)導(dǎo)線中由ba方向通過(guò)0.2 A的電流時(shí)兩根彈簧被拉長(zhǎng)多少?(取g=9.6 m/s2

9.6 N/kg)

 

 

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(16分)

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(1)若忽略游戲者下滑過(guò)程中受到的一切阻力,求游戲者從斜槽頂端A點(diǎn)由靜止滑下到斜槽底端B點(diǎn)的速度大;

(2)若由于阻力的作用,游戲者從滑梯頂端A點(diǎn)由靜止滑下到達(dá)滑梯末端C點(diǎn)時(shí)的速度大小=15m/s,求這一過(guò)程中游戲者克服阻力做的功;

(3)若游戲者滑到滑梯末端C點(diǎn)以=15m/s的速度水平飛出,求他從C點(diǎn)水平飛出到落入水中時(shí),他在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中水平方向的位移。

 

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