Question

【題目】如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，極板長L＝80 cm，兩板間的距離d＝40 cm.電源電動(dòng)勢(shì)E＝40 V，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，將一帶負(fù)電的小球從B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0＝4 m/s水平向右射入兩板間，該小球可視為質(zhì)點(diǎn)．若小球帶電量q＝1×10－2 C，質(zhì)量為m＝2×10－2 kg，不考慮空氣阻力，電路中電壓表、電流表均是理想電表．若小球恰好從A板右邊緣射出(g取10 m/s2)．求：

【1】滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多少？

【2】此時(shí)電流表電壓表的示數(shù)分別為多少？

【3】此時(shí)電源的效率是多少？

Answer 1

【答案】

【1】24Ω

【2】I=1A U路＝39v

【3】η＝97.5%

【解析】小球在兩板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，所以水平方向有：，豎直方向：，代入數(shù)據(jù)可得加速度a=，根據(jù)牛頓第二定律可得，，計(jì)算得板間電壓U=24V，所以電路中電流為，，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為，，電壓表示數(shù)為：,此時(shí)電源的效率是

故答案為：滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為24Ω，此時(shí)電流表電壓表的示數(shù)分別為1A和39V

此時(shí)電源的效率是97.5%