Question

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＝40 cm．电源电动势E＝24 V，内电阻r＝1 Ω，电阻R＝15 Ω．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v₀＝4 m/s竖直向上射入板间．若小球带电荷量为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＝10 m/s²)

Answer 1

答案：
解析：

小球进入板间后，受重力和电场力，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－mv 　　所以滑动变阻器两端电压U滑＝UAB＝8 V 　　设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得 　　I＝＝1 A 　　滑动变阻器接入电路的电阻R滑＝＝8 Ω 　　电源的输出功率P出＝I2(R＋R滑)＝23 W．