(15分)一台直流电动机线圈电阻r =1Ω,与一阻值R=10Ω的电阻串联,当所加电压U=150V,电动机正常工作时理想电压表示数为100V,求:
(1)通过电动机的电流;
(2)电动机消耗的电功率;
(3)电动机输出的机械功率。
如图甲所示,用包有白纸的总质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物;蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之匀速转动,以替代打点计时器。烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号,如图乙所示。设毛笔接触棒时不影响棒的运动,测得记号之间的距离依次为26.0 mm、50.0 mm、74.0mm、98.0 mm、122.0 mm、146.0 mm,由此可验证机械能守恒定律。已知电动机铭牌上标有“1200 r/min”字样。
根据以上内容回答下列问题。
(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T=________s,乙图中圆柱棒的________端是悬挂端。(填“左”或“右”)
(2)根据图乙所给的数据可知,在毛笔画下记号“3”到画下记号“6”的这段时间内,棒的动能的增加量为________J,重力势能的减少量为________J。(g=,结果均保留三位有效数字)
如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连。
(1)用摩擦过的玻璃棒或橡胶棒接触______侧极板(选填左或右)使电容器带电。
①将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角______(选填变大,变小或不变);
②两板间插入电介质时,可观察到静电计指针偏转角______(选填变大,变小或不变)。
(2)下列关于实验中使用静电计的说法中不正确的有______________
A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B.使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
C.静电计可以用电压表替代
D.静电计可以用电流表替代
人造地球卫星在运行过程中由于受到微小的阻力,轨道半径将缓慢变化。在此运动过程中,卫星所受万有引力大小将 (填“减小”或“增大”),其动能将 (填“减小”或“增大”)。
如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正电电荷,带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为v2(v2<v1)。若小物体电荷量保持不变,OM=ON,则
A.小物体上升的最大高度为
B.从N到M的过程中,小物体的电势能逐渐减小
C.从M到N的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功
D.从N到M的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小
如图所示,A为一放在竖直轻弹簧上的小球,在竖直向下恒力F的作用下,在弹簧弹性限度内,弹簧被压缩到B点,现突然撒去力F,小球将竖直向上弹起直至速度为零,不计空气阻力,则在小球上升的过程中,一定有
A.小球的加速度先减小后增大
B.在弹簧恢复到原长之前的某个时刻,小球所受的合外力最小
C.小球的机械能逐渐增大
D.小球的动能先增大后减小