2ER21
2
P1＝(r＋R1)R1＝8 W，η1＝r＋R1＝3，P2＝(r＋R2)R2＝8 W，η2＝r＋R2＝3，故有：P1
2
ER1
＝P2，η1>η2，只有B、C正确．
11．某同学按如图9所示的电路进行实验，电压表内阻看做无限大，
电流表内阻看做零．实验过程中，由于电路发生故障，发现两 电压表示数相同了(但不为零)，若这种情况的发生是由某一用 电器引起的，则可能的故障原因是 A．R3短路 B．RP短路 C．R3断开 D．R2断开 答案 BD
解析 由电路分析可知，若R3短路，则RP、R2被短路，这时，电压表V2示数为零，A错；若RP短路，电压表V2两端电压即为R3两端电压，和电压表V1示数应相同，B对；若R3断开，电压表V2所测电压为R2两端电压，而电压表V1所测量的为R2和RP两端电压，故C错；若R2断开，电压表V2和V1都测量R3两端电压，故D对． 12．在如图10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＝4.0 cm.电源电动势E＝400 V，内阻r＝20 Ω， 电阻R1＝1 980 Ω.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＝1.0 m/s竖直
图10
－7
( )
图9
向上射入两板间，小球恰好能到达A板．若小球所带电荷量q＝＋1.0×10 C，质量m＝2.0×10－4 kg，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g＝10 m/s2.求： (1)A、B两金属板间电压的大小U； (2)滑动变阻器消耗的电功率P滑； (3)电源的效率η.
答案 (1)200 V (2)20 W (3)99.5%
解析 (1)小球从B板上的小孔射入恰好到达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 1
2
－qU－mgd＝0－2mv 0 解得U＝200 V
(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
E的电流I＝R1＋R滑＋r 根据部分电路欧姆定律可知U＝IR滑
解得R滑＝2.0×10 Ω
3
U2
滑动变阻器消耗的电功率P滑＝R滑＝20 W
(3)电源的效率
P出I2R1＋R滑
η＝P总＝I2R1＋R滑＋r×100%＝99.5%.
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