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如图所示,某空间有一竖直向下的匀强电场,电场强度E=1.0×102V/m,一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中,在金属板的正上方高度h=0.80 m的a处有一粒子源,盒内粒子以v0=2.0×102m/s初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m=2.0×10-15kg、电荷量为q=+10-12C的带电粒子,粒子最终落在金属板b上。若不计粒子重力,求:(结果保留两位有效数字)

(1)粒子源所在处a点的电势;
(2)带电粒子打在金属板上时的动能;
(3)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积);若使带电粒子打在金属板上的范围减小,可以通过改变哪些物理量来实现?

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
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如图,降压变压器的变压系数是3,即初级线圈匝数与次级线圈的匝数之比是3,初级线圈的输入电压是 660 V,次级线圈的电阻为 0.2 Ω,这台变压器供给 100 盏“220 V,60 W”的电灯用电.求:

(1)空载时次级线圈的路端电压和输出功率;
(2)接通时次级线圈的路端电压;
(3)每盏灯的实际功率.

如图甲所示, 光滑且足够长的平行金属导轨MNPQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.30m。导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R=0.40Ω。导轨上停放一质量m=0.10kg、电阻r=0.20Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使之由静止开始运动,利用电压传感器测得R两端的电压U随时间t变化的关系如图乙所示。
(1)证明金属杆做匀加速直线运动,并计算加速度的大小;
(2)求第1s末外力F的瞬时功率;
(3)如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功W=0.35J,求金属杆上产生的焦耳热。

某小型发电站的发电机输出交流电压为500 V,输出电功率为100 kW,如果用电阻为3 Ω的输电线向远处用户送电,这时用户获得的电压和电功率是多少?假如,要求输电线上损失的电功率是输送功率的1.2%,则发电站要安装一个升压变压器,到达用户前再用降压变压器变为220 V供用户使用,不考虑变压器的能量损失,这两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少

一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcdN匝,线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′以如图所示的角速度ω匀速转动,外电路电阻为R.

(1)线圈平面与磁感线夹角为30°时的感应电动势为多大?
(2)设发电机由柴油机带动,其他能量损失不计,线圈转一周,柴油机做多少功?
(3)从图示位置开始,线圈转过30°的过程中通过R的电荷量是多少?
(4)图中电流表和电压表的示数各是多少?

如图,虚线下方有足够大的场强大小E=5.0×103 V/m和上方场强为8mg/3q的匀强电场,方向均水平向右。质量均为m=1.5×10-2kg的AB小球,其中B球为绝缘小球且不带电被长为R的绝缘丝线悬挂在O点刚好静止在虚线上, A球带电荷量为qA=+6.0×10-6C,在竖直平面内的以某一初速度v竖直进入电场,运动到B点速度刚好水平,同时与B球发生正碰并立即粘在一起围绕O点做半径为R=0.7m完整的圆周运动,假设甲、乙两球可视为质点,g取10 m/s2。(sin53°=0.8,c0s53°=0.6)
(1)假设初速度v="20m/s" ,试求小球AB球碰撞前能运动的水平位移的大小和整个过程中电场力对小球做功的最大值。
(2)如果小球刚好能做完整的圆周运动,试求碰撞前A球的最小速度和绳子所受的最大拉力分别多大。

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