问题
计算题
(11分) 如右图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d="40" cm.电路电压恒为U=24V，电阻R=16Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0="4" m/s竖直向上射入板间。若小球带电荷量为q=1×10-2 C，质量为m=2×10-2 kg，不考虑空气阻力。
求：（1）滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？
（2）此时滑动变阻器消耗功率是多大？(取g="10" m/s2)
答案
8Ω 8W
题目分析：(1)小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零。
设两板间电压为UAB。由动能定理得：-mgd-qUAB=0-
①
∴滑动变阻器两端电压 U滑=UAB="8" V ②
设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得：I= 
③
滑动变阻器接入电路的电阻 
④
(2)滑动变阻器消耗功率 P消=I2R滑 ="8" W