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=40cm.電源電動勢E=24V,內電阻r=1Ω,電阻R=15Ω.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=4m/s豎直向上*入板間,小球恰能到達A板.若小球帶電荷量爲q=1×10﹣2C,質量爲m=2×10﹣2kg,重力加速度g=10m/s2,不考慮空氣阻力.求:
(1)此時AB兩板的電壓U是多少?
(2)滑動變阻器接入電路的阻值爲多大時?
(3)此時電源的輸出功率是多大?
【回答】
考點: 帶電粒子在混合場中的運動;動能定理;閉合電路的歐姆定律.
分析: (1)對小球分析,由動能定理可求得電容器兩板間的電勢差;
(2)電容器與RP並聯,則電容器兩端的電壓等於RP兩端的電壓,則由閉合電路歐姆定律可求得電流,再由歐姆定律可求得滑動變阻器接入電阻;
(3)由功率公式可求得電源的輸出功率.
解答: 解:(1)對小球從B到A,有VA=0;則由動能定理可得:﹣qUAB﹣mgd=0﹣mv02
得:UAB=8V;
(2)由閉合電路歐姆定律可得:E=I(R+r)+UAB
解得:I=1A;
則有:RP==8Ω;
(3)電源的輸出功率等於外電路上消耗的功率,故電源的輸出功率:
P出=I2(R+RP)=1×(15+8)=23W.
答:(1)此時AB兩板的電壓U是8V;
(2)滑動變阻器接入電路的阻值爲8Ω;
(3)電源的輸出功率爲23W.
點評: 本題考查閉合電路歐姆定律中的含容電路,要明確電容的*質,知道電容器兩端的電壓等於與之並聯的電阻兩端的電壓.
知識點:未分類
題型:選擇題