如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”,电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来,当夯杆底端刚到达坑口时,两个滚轮彼此分开,将夯杆释放,夯杆在自身重力作用下,落回深坑,夯实坑底,然后两个滚轮再次压紧,夯杆被提上来,如此周而复始。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s,滚轮对夯杆的正压力FN=2×104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.3,夯杆的质量m=1×103kg,坑深h=6.4m,假设在打夯的过程中坑的深度变化不大,取g="10" m/s2.求:
(1)每个打夯周期中,电动机对夯杆所做的功;
(2)每个打夯周期中,滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量;
(3)打夯周期。
(实验班做) 如图甲所示,质量为m、电量为q的正离子束(重力不计),以速度v0(v0很大),水平进入平行板电容器,进入位置为两板正中间。已知两板相距为d,板长为L,在平行板右侧,紧挨下板,且和下板处在同一平面的位置上放置一块长度也为L的荧光板。现在两平行板间加载随时间周期性变化的电压,如图乙所示。为使所有离子都能打在荧光板上,求:
(1)所加载电压的最大值和最小值分别为多大?
(2)这些离子中动能的最小增量为多大?
(普通班做)如图所示,质量为m、电量为q的离子(重力不计)从静止状态开始,经过加速电场U1后,水平进入平行板电容器,进入位置为两板正中间。已知两板相距为d,板长为L,已知该离子恰能从两板间飞出。试求:
(1)该离子进入平行板之前的速度为多大?
(2)平行板间的电压U2的取值为多大。
(实验班做)有“200V、40W”灯泡40盏,并联于电源两端,这时路端电压U1=150V,当关掉20盏,则路端电压升为U2=175V试求:
(1)电源电动势,内阻多大?
(2)若使电灯正常发光还应关掉多少盏灯?
如图所示,E=3.5V,r=1Ω,R1=R2=4Ω,R3=2Ω,试求:
(1)当K1、K2都接通时,R3上消耗的功率
(2)K2接通,K1断开时,R3上消耗功率。
有一个内阻为0.5Ω的直流电动机,把它与标有“6V、12W”的灯泡串联后接入电动势为15V,内阻为1.5Ω的电源两端,如图所示,闭合开关后灯泡正常发光。求:
(1)电动机两端的电压。(2)该电动机的效率。