Question

（8分）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，內電阻r=1Ω，電阻R=15Ω。將滑動變阻器的滑片放置在某一位置，閉合開關S，待電路穩定后，將一帶正電的微粒從B板小孔以初速度v₀=4m/s豎直向上射入板間，微粒恰能到達A板。若微粒帶電荷量為q=1×10^-5C，質量為m=2×10^-5kg，不考慮空氣阻力(取g=10m/s²)．則此時：

(1)金屬板A、B之間的電壓U_AB是多少？
(2)滑動變阻器接入電路的阻值R_P為多大？
(3)電源的輸出功率是多大？

Answer 1

（1）（2）（3）

試題分析：(1)小球進入板間后，受重力和電場力，且到A板時速度為零，設兩板間電壓為U_AB，由動能定理得：

所以滑動變阻器的電壓為：
(2)設通過滑動變阻器的電流為I，由歐姆定律得：

滑動變阻器接入電路的電阻為：
(3)電源的輸出功率為：。