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(nèi)電阻r="1" Ω，電阻R="15" Ω。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)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。若小球帶電量為q=1×10-2 C,質(zhì)量為m=2×10-2 kg,不考慮空氣阻力。那么，

(1)滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，小球恰能到達A板.
(2)此時，電源的輸出功率是多大.(取g="10" m/s2)

(1) 8Ω    (2)23W

解析試題分析：(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(shè)兩板間電壓為UAB
由動能定理得           -mgd-qUAB=0-           （4分）
∴滑動變阻器兩端電壓          U滑=UAB="8" V   
設(shè)通過滑動變阻器電流為I,由歐姆定律得
I=   （或   ）  （2分）
滑動變阻器接入電路的電阻         （1+1=2分）
(2)電源的輸出功率            P出=I2(R+R滑)="23" W      （2+2=4分）
考點：動能定理 電功率

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，在光滑水平面上方，有兩個磁感應(yīng)強度大小均為B、方向相反的水平勻強磁場，如圖所示，PQ為兩個磁場的邊界，磁場范圍足夠大。一個邊長為a，質(zhì)量為m，電阻為R的正方形金屬線框垂直磁場方向，以速度v從圖示位置向右運動，當線框中心線AB運動到與PQ重合時，線框的速度為，此時線框中的電功率為________，此過程回路產(chǎn)生的焦耳熱為________。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）圖為一個小型交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈abcd的面積為S，共有n匝，線圈總電阻為r，可繞與磁場方向垂直的固定對稱軸OO′轉(zhuǎn)動；線圈處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)K和電刷L保持與外電路電阻R的連接。在外力作用下線圈以恒定的角速度ω繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動。（不計轉(zhuǎn)動軸及滑環(huán)與電刷的摩擦）求：

（1）推導(dǎo)發(fā)電機線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大值的表達式Em=nBSω；
（2）求線圈勻速轉(zhuǎn)動過程中電壓表的示數(shù)；
（3）求線圈勻速轉(zhuǎn)動N周過程中發(fā)電機線圈電阻r產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，一U形金屬框的可動邊AC長0.1m，勻強磁場的磁感強度為0.5T，AC以8 m/s的速度水平向右移動，電阻R為5 Ω，（其它電阻均不計）．（1）計算感應(yīng)電動勢的大小；（2）求出電阻R中的電流有多大? 

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(10分)如圖所示為交流發(fā)電機示意圖，匝數(shù)為n＝100匝的矩形線圈，邊長分別為10cm和20cm，內(nèi)阻為5Ω，在磁感應(yīng)強度B＝0.5 T的勻強磁場中繞OO′軸以50rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，線圈和外部20 Ω的電阻R相接。求：

(1)S斷開時，電壓表示數(shù)；
(2)電鍵S合上時，電壓表和電流表示數(shù)。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）圖甲所示，水平放置的線圈匝數(shù)n＝200匝（圖中只畫2匝示意），直徑d1＝40 cm，電阻r＝2 Ω，線圈與阻值R＝6 Ω的電阻相連．在線圈的中心有一個直徑d2＝20 cm的圓形有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度按圖乙所示規(guī)律變化，規(guī)定垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度方向為正方向．試求：
(1) 電壓表的示數(shù)；
(2) 若撤去原磁場，在圖中直的虛線的右側(cè)空間加磁感應(yīng)強度B＝0.5 T的勻強磁場，方向垂直紙面向里，試證明將線圈向左拉出磁場的過程中，通過電阻R上的電荷量為定值，并求出其值．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）太陽能電池是由許多個太陽能電池板組成的電池組，每個太陽能電池板相當于一個電池，可根據(jù)需要將幾個太陽能電池板串聯(lián)使用。已知：串聯(lián)電池組的電動勢等于各個電池的電動勢之和；串聯(lián)電池組的內(nèi)阻等于各個電池的內(nèi)阻之和。某一種太陽能電池板的開路電壓是600mV，短路電流是150mA。問：
（1）要用這種太陽能電池板向某個用電器供電，該用電器相當于功率為100mW、阻值為40Ω的電阻，要使這個用電器能夠正常工作，至少要用幾個太陽能電池板串聯(lián)起來向它供電？
（2）如果太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的效率是60%，這個太陽能電池組工作時，照到它的集光板上的太陽能的功率至少是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

電路如圖所示，電源電動勢E＝28 V，內(nèi)阻r＝2 Ω，電阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C為平行板電容器，其電容C＝3.0 pF，虛線到兩極板距離相等，極板長l＝0.20 m，兩極板的間距d＝1.0×10－2 m。

(1)若開始時開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，則當其閉合后，求流過R4的總電量為多少？
(2)若開關(guān)S斷開時，有一帶電微粒沿虛線方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入C的電場中，剛好沿虛線勻速運動，問：當開關(guān)S閉合后，此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入C的電場中，能否從C的電場中射出？(要求寫出計算和分析過程，g取10m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，電源的電動勢為50V，電源內(nèi)阻為1.0，定值電阻R=14，M為直流電動機，電樞電阻R′=2.0，電動機正常運轉(zhuǎn)時，電壓表讀數(shù)為35V，求在100s時間內(nèi)電源做的功和電動機上轉(zhuǎn)化為機械能的部分是多少？
 

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