如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm．电源电动...

如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm．电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω．闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v=4m/s竖直向上射入板间．若小球带电量为q=1×10^-2 C，质量为m=2×10^-2 kg，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？（取g=10m/s²）

小球恰好运动到A板，根据动能定理列式求解两板间的电压；然后根据欧姆定律求解滑动变阻器的电阻值；最后根据电功率表达式求解电源的输出功率．【解析】（1）小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零．设两板间电压为UAB 由动能定理得 -mgd-qUAB=0- ① ∴滑动变阻器两端电压 U滑=UAB=8 V ② 设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得 I==1A ③ 滑动变阻器接入电路的电阻 R滑==8Ω ④ 即滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω时，小球恰能到达A板．（2）电源的输出功率 P出=I2（R+R滑）=23 W ⑤ 故电源的输出功率是23W．

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考点分析：

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试题属性

题型：解答题
难度：中等