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如图所示,一电荷量q=3×10﹣5C带正电的小球,用绝缘细线悬于竖直放置足够大的...

如图所示,一电荷量q=3×10﹣5C带正电的小球,用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点.电键S合上后,当小球静止时,细线与竖直方向的夹角α=37°.已知两板相距d=0.1m,电源电动势ɛ=15V,内阻r=0.5Ω,电阻R1=3Ω,R2=R3=R4=8Ω.g取10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

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(1)电源的输出功率;

(2)两板间的电场强度的大小;

(3)带电小球的质量.

 

(1)电源的输出功率为28W; (2)两板间的电场强度的大小为140N/C; (3)带电小球的质量为5.6×10﹣4kg. 【解析】【解析】 (1)R2与R3并联后的电阻值R23==4Ω 由闭合电路欧姆定律得 I==A=2A 电源的输出功率 P出=I(E﹣Ir)=28W (2)两板间的电压 UC=I(R1+R23)=2×(3+4)=14V 两板间的电场强度 E==140N/C (3)小球处于静止状态,所受电场力为F,又F=qE 由平衡条件得:水平方向 Tcosα﹣mg=0 竖直方向 Tsinα﹣qE=0 所以m==5.6×10﹣4kg 答:(1)电源的输出功率为28W; (2)两板间的电场强度的大小为140N/C; (3)带电小球的质量为5.6×10﹣4kg. 【考点】电场强度;闭合电路的欧姆定律. 【专题】电场力与电势的性质专题. 【分析】(1)先搞清楚电路的结构,根据闭合电路欧姆定律求出电流I,根据P出=I(E﹣Ir)求出电源的输出功率; (2)电容器两端的电压等于路端电压,根据欧姆定律UC=I(R1+R23)求出电容器的电压,再根据E=求出电场强度; (3)小球处于静止状态,对小球进行受力分析,由平衡条件列出方程即可求解. 【点评】本题考查闭合电路欧姆定律、匀强电场中电场强度与电势差的关系、平衡条件等相关知识,涉及知识点较多,题目难度适中.  
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考点分析:
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如图所示,abcd是一个正方形盒子.cd边的中点有一个小孔e.盒子中有沿ad方向的匀强电场.一个质量为m带电量为q的粒子从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内,并恰好从e处的小孔射出.(忽略粒子重力)求:

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(1)该带电粒子从e孔射出的速度大小.

(2)该过程中电场力对该带电粒子做的功.

(3)若正方形的边长为l,试求该电场的场强.

 

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如图所示,直流电动机和电炉并联后接在直流电路上,电源的内阻r=1Ω,电炉的电阻R1=19Ω,电动机绕线的电阻R2=2Ω,当开关S断开时,电源内电路消耗的热功率P=25W;当闭合时,干路中的电流I=12.6A.求:

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(1)电源的电动势E;

(2)S闭合后电动机的机械功率.

 

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如图所示的电路中,电源电压为60V,内阻不计,(电流表和电压表均为理想电表)R=2Ω,电动机的内阻R0=1.6Ω,电压表的读数为50V,电动机正常工作,求电动机的输出功率.

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如图所示,两平行金属板A、B间为一匀强电场,A、B相距6cm,C、D为电场中的两点(其中C点在金属板上),且CD=4cm,CD连线和场强方向成60°角.已知电子从D点移到C点电场力做功为3.2×10﹣17J,求:

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(1)匀强电场的场强;

(2)A、B两点间的电势差;

(3)若A板接地,D点电势为多少?

 

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有一根细而均匀的导电材料,截面为同心圆环如图1所示,已知这种材料的电阻率为ρ,长度为L,欲测量该样品的内径,但内径太小,无法直接测量.现提供以下实验器材:

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A.螺旋测微器

B.电流表A1(量程50mA,内阻r1=100Ω)

C.电流表A2(量程100mA,内阻r2约为40Ω)

D.滑动变阻器R1(0﹣10Ω,额定电流2A)

E.直流电源E(12V,内阻很小)

F.上述导电材料R2(长L约为5cm,电阻约为100Ω)

G.开关一只,导线若干

请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,

①用螺旋测微器测得该样品的外径如图2所示,其示数D=      mm.

②在图3所给的方框中画出设计的实验电路图,并标明所选器材

③用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d=    

 

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