(12分)如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,闭合电键S后,标有“”的灯泡恰能正常发光,电动机M绕组的电阻R0=4Ω,
求:(1)电源的输出功率P0 ;
(2)10s内电动机产生的热量Q ;
(3)电动机的效率;
(10分)如图所示,平行金属极板A、B水平放置,A板带正电,B板带负电,两板间的电压为U,距离为2d ,一个半径为d的绝缘光滑半圆形轨道,竖直放置在两极板中,轨道最高点和圆心O的连线与极板平行.在轨道最高点边缘处有一质量为m ,电量为+ q的小球,由静止开始下滑。重力加速度为g 。
求:(1)轨道最高点与最低点间的电势差;(2)小球到达最低点时的速度大小;(3)小球经过最低点时对轨道压力的大小。
(10分)如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向射入匀强电场,由B点飞出电场时速度方向与AO方向成=45°,已知AO的水平距离为d。(不计重力)求:(1)从A点到B点用的时间;(2)匀强电场的电场强度大小;(3)AB两点间电势差
(8分)如图所示,A为带正电荷Q的金属板,沿金属板的垂直平分线在距离板r处放一质量为m、电荷量为q的小球,小球受水平向右的电场力作用而偏转θ角后静止.设小球是用绝缘丝线悬挂于O点,求小球所在处的电场强度.
某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图所示,由图可知其长度为 mm;(3分)
(2)用螺旋测微器测量其直径如图所示,由图可知其直径为 mm;(3分)
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值约为 Ω。(3 分)
(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R 直流电源E(电动势4V,内阻不计)
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω) 电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ) 电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S和导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在右上框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号。(4分)
(5)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ= 。(保留2位有效数字)(3分)
(4分)用控制变量法,可以研究影响平行板电容器的因素。如图所示,设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为。实验中,极板所带电荷量不变,若( )
A.保持S不变,增大d,则变大
B.保持S不变,增大d,则变小
C.保持d不变,减小S,则变小
D.保持d不变,减小S,则不变