Question

8．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=50cm，電源電動(dòng)勢E=36V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R=9Ω，閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的微粒從B板小孔以初速度v₀=4m/s豎直向上射入兩板間，小球恰能到達(dá)A板，已知微粒帶電質(zhì)量q=1×10^-10C，質(zhì)量為m=2×10^-10kg，不考慮空氣阻力和微粒受到的重力，求：
（1）兩金屬板間的電壓；
（2）電源的輸出功率．

Answer 1

分析 小球恰好運(yùn)動(dòng)到A板，根據(jù)動(dòng)能定理列式求解兩板間的電壓；然后根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律求解電動(dòng)勢E；最后根據(jù)電功率表達(dá)式求解電源的輸出功率

解答 解：（1）設(shè)兩板間電壓為U_AB，由動(dòng)能定理：
-qU_AB=0-$\frac{1}{2}$mv²，
解得 U_AB=16 V．
則滑動(dòng)變阻器兩端電壓 U_滑=U_AB=16V．
（2）由閉合電路歐姆定律得：則得 I=$\frac{E-{U}_{AB}}{R+r}$=$\frac{36-16}{9+1}$A=2A
電源輸出功率：P=EI-I²r=36×3-2²×1=104 W      
答：兩金屬板間的電壓6V，此時(shí)電源輸出功率是104W．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是分析清楚電路結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)情況后，根據(jù)動(dòng)能定理、歐姆定律聯(lián)立列式求解．