如左图,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2kg,带电量为的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数。从t=0时刻开始,空间加上一个如右图所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场,(取水平向右的方向为正方向,g取10m/s2。)求:
(1)23秒内小物块的位移大小;
(2)23秒内电场力对小物块所做的功。
如图所示,真空中水平放置的电容C=2.3×10-11 F的平行板电容器,原来AB两板不带电,B极板接地,它的极板是边长L=0.1 m的正方形,两板间的距离d=0.4 cm,现有很多质量m=2.8×10-9 kg、带电荷量q=+1.4×10-11 C的微粒,以相同的初速度依次从两板中央平行于极板射入,由于重力作用第一个微粒恰好能落到A板上的中点O处,设微粒落到极板上后,所带电荷全部转移到极板上,取静电力常量k=9×109 N·m2/C2,g=10 m/s2,π=3。
(1)求带电粒子初速度的大小。
(2)至少射入几个微粒后,微粒才可以从该电容器穿出?
有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,通过在钻孔中进行电特性测量,可以反映地下的有关情况,如图所示为一钻孔,其形状为圆柱体,半径为10 cm,设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.314 Ω·m,现在钻孔的上表面和底部加上电压,测得U=100 V,I=100 mA。
(1)求:该钻孔的深度。
(2)若截取一段含盐水的圆柱体与电动势为200 V、内阻为100 Ω的电源相连,通电10 min,当截取的圆柱体长度为多少时,盐水产生的热量最多,最多为多少?
在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中.
(1)备有如下器材:
A.干电池1节;B.滑动变阻器(0~20Ω);C.滑动变阻器(0~1kΩ);
D.电压表(0~3V);E.电流表(0~0.6A);F.电流表(0~3A);G.开关、导线若干.
其中滑动变阻器应选______,电流表应选________.(只填器材前的序号)
(2)为了最大限度地减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图.
(3)某同学记录的实验数据如下表所示,试根据这些数据在图中画出U-I图线,根据图线得到被测电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
I(A) | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.40 |
U(V) | 1.32 | 1.26 | 1.18 | 1.13 | 1.04 | 0.93 |
在测导线电阻率试验中,图(a)是改装并校准电流表的电路图.已知表头的量程为Ig=600 μA、内阻为Rg,是标准电流表.要求改装后的电流表量程为I=60 mA.完成下列填空:
图(a) 图(b) 图(c)
(1)在电表改装完成后的某次校准测量中,表的示数如图(b)所示,由此读出流过电流表的电流为______mA.此时流过分流电阻Rp的电流为______mA(保留1位小数).
(2)由图(c)可以知道该导线直径为 mm
如图所示为“风光互补路灯”系统,它在有阳光时通过太阳能电池板发电,有风时通过风力发电机发电,二者皆备时同时发电,并将电能输至蓄电池储存起来,供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久,一般充电至90%左右即停止,放电余留20%左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案:
风力发电机 | 太阳能电池组件 | ||
最小启动风速 | 1.0m/s | 太阳能电池 | 36W |
最小充电风速 | 2.0m/s | 太阳能转化效率 | 15% |
最大限制风速 | 12.0m/s | 蓄电池 | 500Ah-12V |
最大输出功率 | 400W | 大功率LED路灯 | 80W-12V |
当风速为6m/s时,风力发电机的输出功率将变为50W,在这种情况下,将蓄电池的电量由20%充至90%所需时间为 h;如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2,要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W,太阳能电池板的面积至少要 m2。