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=40cm．电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻

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v0=4m/s竖直向上射入板间．若小球带电量为q=1×10-2C，质量为m=2×10-2kg，不考虑空气阻力．（取g=10m/s2）求：（1）滑动变阻器的阻值为多大时，小球恰能到达A板？（2）此时，电路中电源的输出功率是多大？

Answer 1

（1）对小球从B到A，有V_A=0；则由动能定理可得：-qU_AB-mgd=0-

1

2

mv₀²
得：U_AB=8V；
由闭合电路欧姆定律可得：E=I（R+r）+U_AB
解得：I=1A；
则有：R_P=

UAB

I

=8Ω；
（2）电源的输出功率等于外电路上消耗的功率，故电源的输出功率：
P_出=I²（R+R_P）=1×（15+8）=23W．
答：（1）滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω；
（2）电源的输出功率为23W．