在如圖所示的電路中，兩平行正對金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d＝4.0cm.電源電動勢E＝400V，內阻r...

問題詳情：

在如圖所示的電路中，兩平行正對金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d＝4.0 cm.電源電動勢E＝400 V，內阻r＝20 Ω，電阻R1＝1 980 Ω.閉合開關S，待電路穩定後，將一帶正電的小球(可視為質點)從B板[]上的小孔以初速度v0＝1.0 m/s豎直向上*入兩板間，小球恰好能到達A板．若小球所帶電荷量q＝＋1.0×10－7 C，質量m＝2.0×10－4 kg，不考慮空氣阻力，忽略*入小球對電路的影響，取g＝10 m/s2.求：

(1)A、B兩金屬板間電壓的大小U；

(2)滑動變阻器消耗的電功率P滑；

(3)電源的效率η.

【回答】

 (1)小球從B板上的小孔*入恰好到達A板的過程中，在電場力和重力的作用下做勻減速直線運動，設A、B兩極板間電壓為U，根據動能定理有

－qU－mgd＝0－mv          解得U＝200 V

(2)設此時滑動變阻器接入電路中的電阻值為R滑，根據閉合電路歐姆定律可知，電路中的電流I＝  

根據部分電路歐姆定律可知U＝IR滑         解得R滑＝2.0×103 Ω

滑動變阻器消耗的電功率P滑＝＝20 W

(3)電源的效率η＝＝×100%＝99.5%.

知識點：專題七 直流電路和交流電路

題型：計算題