(10分)一台小型电动机在3 V电压下工作,用此电动机提升所受重力为4 N的物体时,通过它的电流是0.2 A.在30 s内可使该物体被匀速提升3 m.若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:
(1)电动机的输入功率;
(2)在提升重物的30 s内,电动机线圈所产生的热量;
(3)线圈的电阻.
(16分)如图所示,水平放置的两块平行金属板长l =5cm,两板间距d=1cm,两板间电压为U=90V,且上板带正电,一个电子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s,从两板中央射入,(电子质量,电子电量)求:
(1)电子偏离金属板的侧位移y0是多少?
(2)电子飞出电场时的速度是多少?(可以保留根号)
(3)电子离开电场后,打在屏上的P点,若s=10cm,求OP的长。
(12分) 如右图所示,一个变阻箱与理想电流表串联后接到电源上,用一个理想电压表直接
连接在电源两端,开关K闭合后调整变阻箱的阻值,发现电路中的电流为0.4A时,电压
表的示数为2.8V,当电阻变小电流变为0.6A时,电压表示数为2.7V。求:
(1)电源的电动势和内电阻。
(2)变阻器阻值调为2.5Ω,电流表、电压表的示数。
(3)变阻器阻值调为2.5Ω,电源的输出功率和效率各为多少?
(10分)竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场,其电场强度为E,在该匀强电场中,
用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,小球与右侧金属板相距d,如图所示,求:
(1)小球带电荷量q是多少?
(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?
在测电源电动势和内电阻的实验中(两节干电池做电源),U-I图上是由实验测得的数据标出的点。请你完成图线,并由图线求出每节干电池的电动势E=___V,内阻r=___Ω.
在小灯泡伏安特性曲线的实验中,用电压表、电流表、滑动变阻器、直流电源和一只灯泡组成一电路,得到几组实验数据,绘出灯泡的I—U图象如图(1)中实线所示。
(1)灯泡两端电压由3V变为6V时,其电阻改变了 Ω。
(2)为完成该实验,请用笔连线代替导线, 将图(2)中实物连接起来。要求滑动变阻器的滑动触头从左向右滑动时,灯泡两端的电压从0开始逐渐增大。已知电流表内阻很小,忽略不计。