在如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的距离d＝4.0cm.电源电动势E＝400V，内阻r...

问题详情：

在如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的距离d＝4.0 cm.电源电动势E＝400 V，内阻r＝20 Ω，电阻R1＝1 980 Ω.闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球(可视为质点)从B板[]上的小孔以初速度v0＝1.0 m/s竖直向上*入两板间，小球恰好能到达A板．若小球所带电荷量q＝＋1.0×10－7 C，质量m＝2.0×10－4 kg，不考虑空气阻力，忽略*入小球对电路的影响，取g＝10 m/s2.求：

(1)A、B两金属板间电压的大小U；

(2)滑动变阻器消耗的电功率P滑；

(3)电源的效率η.

【回答】

 (1)小球从B板上的小孔*入恰好到达A板的过程中，在电场力和重力的作用下做匀减速直线运动，设A、B两极板间电压为U，根据动能定理有

－qU－mgd＝0－mv          解得U＝200 V

(2)设此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R滑，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流I＝  

根据部分电路欧姆定律可知U＝IR滑         解得R滑＝2.0×103 Ω

滑动变阻器消耗的电功率P滑＝＝20 W

(3)电源的效率η＝＝×100%＝99.5%.

知识点：专题七 直流电路和交流电路

题型：计算题