在真空中水平放置平行板电容器,两极板间有一个带电油滴,电容器两板间距为d,当平行板电容器的电压为U0时,油滴保持静止状态,如图所示.当给电容器突然充电使其电压增加ΔU1时,油滴开始向上运动;经时间Δt后,电容器突然放电使其电压减少ΔU2,又经过时间Δt,油滴恰好回到原来位置.假设油滴在运动过程中没有失去电荷,充电和放电的过程均很短暂,这段时间内油滴的位移可忽略不计.重力加速度为g.求:
(1)带电油滴所带电荷量与质量之比;
(2)第一个Δt与第二个Δt时间内油滴运动的加速度大小之比;
(3)ΔU1与ΔU2之比.
(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。
如图所示,ABC为一固定的半圆形轨道,轨道半径R=0.4m,A、C两点在同一水平面上.现从A点正上方h=2m的地方以v0=4m/s的初速度竖直向下抛出一质量m=2kg的小球(可视为质点),小球刚好从A点进入半圆轨道.不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2 .
(1)若轨道光滑,求小球下落到最低点B时的速度大小;
(2)若轨道光滑,求小球相对C点上升的最大高度;
(3)实际发现小球从C点飞出后相对C点上升的最大高度为2.5m,求小球在半圆轨道上克服摩擦力所做的功.
在足够高处将质量m=1kg的小球沿水平方向抛出,已知在抛出后第2s末时小球速度大小为25m/s,取g=10m/s2,求:
(1) 第2s末时小球下降的竖直高度h
(2)小球沿水平方向抛出时的初速度大小
(3)第2s末小球重力的瞬时功率