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,内电阻...
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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=4.0cm。电源电动势E=400V,内电阻r=20Ω,电阻R1=1980Ω。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=1.0m/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=1.0×10-7C,质量m=2.0×10-4kg,不考虑空气阻力,忽略*入小球对电路的影响,取g=10m/s2。求:
(1)A、B两金属板间的电压的大小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)U=200V定 (2) 20W (3)99.5%
【解析】(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 - mv02 解得U=200V…
(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=2.0×103Ω…
滑动变阻器消耗的电功率 =20W…
3)电源的效率
知识点:未分类
题型:综合题