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(dòng)勢(shì)E=24V,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，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0="4" m/s豎直向上射入板間。若小球帶電量為q=1×10-2 C,質(zhì)量為m=2×10-2 kg,不考慮空氣阻力。那么，

(1)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，小球恰能到達(dá)A板.
(2)此時(shí)，電源的輸出功率是多大.(取g="10" m/s2)

(1) 8Ω    (2)23W

解析試題分析：(1)小球進(jìn)入板間后，受重力和電場(chǎng)力作用，且到A板時(shí)速度為零。
設(shè)兩板間電壓為UAB
由動(dòng)能定理得           -mgd-qUAB=0-           （4分）
∴滑動(dòng)變阻器兩端電壓          U滑=UAB="8" V   
設(shè)通過滑動(dòng)變阻器電流為I,由歐姆定律得
I=   （或   ）  （2分）
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻         （1+1=2分）
(2)電源的輸出功率            P出=I2(R+R滑)="23" W      （2+2=4分）
考點(diǎn)：動(dòng)能定理 電功率

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，在光滑水平面上方，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，PQ為兩個(gè)磁場(chǎng)的邊界，磁場(chǎng)范圍足夠大。一個(gè)邊長(zhǎng)為a，質(zhì)量為m，電阻為R的正方形金屬線框垂直磁場(chǎng)方向，以速度v從圖示位置向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框中心線AB運(yùn)動(dòng)到與PQ重合時(shí)，線框的速度為，此時(shí)線框中的電功率為________，此過程回路產(chǎn)生的焦耳熱為________。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）圖為一個(gè)小型交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈abcd的面積為S，共有n匝，線圈總電阻為r，可繞與磁場(chǎng)方向垂直的固定對(duì)稱軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)；線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過滑環(huán)K和電刷L保持與外電路電阻R的連接。在外力作用下線圈以恒定的角速度ω繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。（不計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸及滑環(huán)與電刷的摩擦）求：

（1）推導(dǎo)發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值的表達(dá)式Em=nBSω；
（2）求線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電壓表的示數(shù)；
（3）求線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)N周過程中發(fā)電機(jī)線圈電阻r產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，一U形金屬框的可動(dòng)邊AC長(zhǎng)0.1m，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為0.5T，AC以8 m/s的速度水平向右移動(dòng)，電阻R為5 Ω，（其它電阻均不計(jì)）．（1）計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大�。唬�2）求出電阻R中的電流有多大? 

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(10分)如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，匝數(shù)為n＝100匝的矩形線圈，邊長(zhǎng)分別為10cm和20cm，內(nèi)阻為5Ω，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以50rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈和外部20 Ω的電阻R相接。求：

(1)S斷開時(shí)，電壓表示數(shù)；
(2)電鍵S合上時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）圖甲所示，水平放置的線圈匝數(shù)n＝200匝（圖中只畫2匝示意），直徑d1＝40 cm，電阻r＝2 Ω，線圈與阻值R＝6 Ω的電阻相連．在線圈的中心有一個(gè)直徑d2＝20 cm的圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化，規(guī)定垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎较颍嚽螅?br />(1) 電壓表的示數(shù)；
(2) 若撤去原磁場(chǎng)，在圖中直的虛線的右側(cè)空間加磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里，試證明將線圈向左拉出磁場(chǎng)的過程中，通過電阻R上的電荷量為定值，并求出其值．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）太陽(yáng)能電池是由許多個(gè)太陽(yáng)能電池板組成的電池組，每個(gè)太陽(yáng)能電池板相當(dāng)于一個(gè)電池，可根據(jù)需要將幾個(gè)太陽(yáng)能電池板串聯(lián)使用。已知：串聯(lián)電池組的電動(dòng)勢(shì)等于各個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)之和；串聯(lián)電池組的內(nèi)阻等于各個(gè)電池的內(nèi)阻之和。某一種太陽(yáng)能電池板的開路電壓是600mV，短路電流是150mA。問：
（1）要用這種太陽(yáng)能電池板向某個(gè)用電器供電，該用電器相當(dāng)于功率為100mW、阻值為40Ω的電阻，要使這個(gè)用電器能夠正常工作，至少要用幾個(gè)太陽(yáng)能電池板串聯(lián)起來向它供電？
（2）如果太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的效率是60%，這個(gè)太陽(yáng)能電池組工作時(shí)，照到它的集光板上的太陽(yáng)能的功率至少是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

電路如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝28 V，內(nèi)阻r＝2 Ω，電阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C為平行板電容器，其電容C＝3.0 pF，虛線到兩極板距離相等，極板長(zhǎng)l＝0.20 m，兩極板的間距d＝1.0×10－2 m。

(1)若開始時(shí)開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，則當(dāng)其閉合后，求流過R4的總電量為多少？
(2)若開關(guān)S斷開時(shí)，有一帶電微粒沿虛線方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入C的電場(chǎng)中，剛好沿虛線勻速運(yùn)動(dòng)，問：當(dāng)開關(guān)S閉合后，此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入C的電場(chǎng)中，能否從C的電場(chǎng)中射出？(要求寫出計(jì)算和分析過程，g取10m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為50V，電源內(nèi)阻為1.0，定值電阻R=14，M為直流電動(dòng)機(jī)，電樞電阻R′=2.0，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電壓表讀數(shù)為35V，求在100s時(shí)間內(nèi)電源做的功和電動(dòng)機(jī)上轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的部分是多少？
 

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