Question

【題目】如圖所示的電路中，兩平行金屬板、水平放置，兩板間的距離。電源電動(dòng)勢(shì)E=20V，內(nèi)電阻，電阻，滑動(dòng)變阻器的最大阻值R0=16Ω。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片處于中間位置時(shí)，閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從板小孔以初速度v0=5 m/s豎直向上射入板間。若小球帶電量為,質(zhì)量為，不考慮空氣阻力。取。

（1）求電源的輸出功率是多大？

（2）通過計(jì)算說明小球能否到達(dá)板？如果能夠到達(dá)板，求小球到達(dá)板的速度是多大？

Answer 1

【答案】（1）19W；（2）3m/s

【解析】

（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律求得回路的電流，再求解電源的輸出功率：

（2）假設(shè)小球能到達(dá)A板，根據(jù)動(dòng)能定理求解速度.

（1）設(shè)通過滑動(dòng)變阻器電流為I，由閉合歐姆定律得

解得，I=1 A

電源的輸出功率

解得，

（2）

小球進(jìn)入板間后，受重力和電場(chǎng)力作用，假設(shè)能夠到達(dá)板，

由動(dòng)能定理得 -mgd-qUAB=-

解得，

小球能夠到達(dá)板，小球到達(dá)板的速度為3m/s