Question

【題目】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=1Ω，電阻R=9Ω。閉合開關S，待電路穩定后，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，質量為，不考慮空氣阻力。那么，滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，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)

Answer 1

【答案】 44W

【解析】解:(1)小球進入板間后,受重力和電場力作用,且到A板時速度為零.
設兩板間電壓為

由動能定理得

解得：

滑動變阻器兩端電壓

由閉合電路歐姆定律：

，

得： ;

所以滑動變阻器的電阻為8

（2）電源的輸出功率：=11W

綜上所述：本題答案;

(1) 當，小球恰好能到達A板

（2）電源的輸出功率：=11W