Question

如图所示，电源电动势E=50V，内阻r=1欧，R1=30欧，R2=60欧。间距d=0.2m的两平行金

如图所示，电源电动势E=50V，内阻r=1欧，R1=30欧，R2=60欧。间距d=0.2m的两平行金属板M、N水平放置，闭合开关S，板间电场视为匀强电场。板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB，有一个穿过细杆的带电小球P，质量为m=0.01kg，电荷量为q=+0.001C (可视为点电荷，不影响电场的分布)，现将小球P从杆的顶端A处由静止释放，小球P沿杆向下运动到杆的中点O时，速度为v=2m/s。求(1)AO两点间的电势差Uao？(2)滑动变阻器接入电路的阻值为Rx？[求祥解，谢谢]

Answer 1

1/2mv^2=mgh-qUao
0.5*0.01*4=0.01*10*0.1-0.001*Uao
Uao=10V
Uab=2Uao=20V
R1,R2并联等效为一个20欧的电阻
此20欧电阻两端电压等于Uao=20V
I=Uao/R=1A(流过电源的电流）
所以内阻分压Ur=1Ω*1A=1V
滑动变阻器Rx分压为Ux=50-20-1=29V
故Rx=29V/1A=29Ω