如图所示的电路中,电压电动势E=10V,内阻r=0.5Ω,电动机的电阻R0=1.0Ω,电阻R1=1.5Ω.电动机正常工作时,电压表的示数U1=3.0V,求:
(1)电源的总功率;
(2)电动机消耗的电功率和将电能转化为机械能的功率;
(3)电压的输出功率。
(16分)如图所示,直角坐标系xoy的第一象限内有场强为E方向沿x轴负向的匀强电场,第二象限内有方向沿y轴负向的匀强电场,在的区域内有方向垂直坐标平面的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q的正粒子(不计重力),从P(
)点由静止开始运动, 通过第二象限后经
点再进入y≤0区域,并恰好经过坐标原点O.求
(1)第二象限内匀强电场的场强.
(2)y≤0区域内匀强磁场的磁感应强度B.
(3)粒子从P到0经历的时间.
(14分)如图所示,物块A和长木板B的质量均为lkg,A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数分别为0.5和0.2,开始时A静止在B的左端,B停在水平地面上.某时刻起给A施加一大小为l0N,方向与水平成斜向上的拉力F,0.5s后撤去F,最终A恰好停在B的右端.(
=0.6,
)
(1)通过计算说明前0.5s内木板B是否运动.
(2) 0.5s末物块A的速度.
(3)木板B的长度.
(12分)两足够长的平行光滑金属导轨,问距为L倾斜放置,与水平面的夹角为,处于磁感应强度为B方向垂直于导轨平面的匀强磁场中.一质量为m、长为L、电阻为R1的导体棒ab放在导轨上,与导轨垂直且接触良好,不计导轨电阻.
(1)如图甲,导轨上端接一个内阻为r的直流电源,导体棒能恰好静止,求电源的电动势.
(2)如图乙,导轨上端接一个阻值为R:的定值电阻,让导体棒由静止开始下滑.加速过程中的速度为v时,导体棒的加速度是多少?
如图所示,两平行金属板A、B长8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg,不计粒子的重力作用,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度υ0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响),已知两界面MN、PS相距为12cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为9cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.(静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2)
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?到达PS界面时离D点多远?
(2)在图上粗略画出粒子运动的轨迹.
(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小.
如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离,电源电动势
,内电阻
,电阻
,闭合开关S,待电路稳定后,一带电量
C, 质量
的小球恰好静止于两板之间。取
,求:
(1)两板间的电压为多少
(2)此时,滑动变阻器接入电路的阻值为多少