如圖所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間的距離d=40cm。電源電動勢E=24V,內電阻r=1Ω,...
問題詳情:
如圖所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間的距離d=40 cm。電源電動勢E=24V,內電阻r =1 Ω,電阻R=15 Ω。閉合開關S,待電路穩定後,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*入板間。若小球帶電量爲q=1×10-2 C,質量爲m=2×10-2 kg,不考慮空氣阻力。那麼,滑動變阻器接入電路的阻值爲多大時,小球恰能到達A板?此時,電源的輸出功率是多大?(取g=10 m/s2)
【回答】
(1)小球進入板間後,受重力和電場力作用,且到A板時速度爲零。設兩板間電壓爲UAB由動能定理得-mgd-qUAB=0- ①
∴滑動變阻器兩端電壓 U滑=UAB=8 V ②
設透過滑動變阻器電流爲I,由歐姆定律得I= ③
滑動變阻器接入電路的電阻 ④
(2)電源的輸出功率 P出=I2(R+R滑)=23 W ⑤
知識點:未分類
題型:計算題