问题
计算题
如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长L＝80 cm，两板间的距离d＝40 cm。电源电动势E＝40 V，内电阻r＝1 Ω，电阻R＝15 Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0＝4 m/s水平向右射入两板间，该小球可视为质点。若小球带电量q＝1×10－2 C，质量为m＝2×10－2 kg，不考虑空气阻力，电路中电压表、电流表均是理想电表。若小球恰好从A板右边缘射出(g取10 m/s2)。求：
(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多少？
(2)此时电流表、电压表的示数分别为多少？
(3)此时电源的效率是多少？
答案
解：（1）对小球受力分析有：
沿电场方向：
-mg=ma，d=
at2
垂直电场方向：L=v0t
联立解得t＝0.2s，a=20m/s2，U=24V
由
=
，得
＝24Ω
（1）I=1A，U路＝39V
（3）η＝97.5%