如图所示为直流电动机提升重物装置,电动机的内阻一定,闭合开关K,当把它接入电压为U1=0.2V的电路时,电动机不转,测得此时流过电动机的电流是I1=0.4A;当把电动机接入电压为U2=4.0V的电路中,电动机正常工作且电动机匀速提升重物,工作电流是I2=1.0A,求:
(1)电动机线圈的电阻r;
(2)当U2=4.0V电动机正常工作时的输出功率及电动机的效率;
(3)如果重物质量m=0.5kg,当U2=4.0V时电动机提升重物的速度大小是多少?(g取10m/s2)
电动自行车是目前较为时尚的代步工具,某厂生产的一种电动自行车,设计质量(包括人)80kg,动力电源选用能量储存为“36V;10A·h”(即输出电压为36V,工作电流与工作时间的乘积为10安培小时)的蓄电池(不计内阻),).所用电动机的输入功率有两档,分别为P1=120W和P2=180W,考虑到传动摩擦及电机发热等各种因素造成的损耗,自行车的效率为η=80%.如果电动自行车在平直公路上行驶时所受阻力与行驶速率 和自行车对地面压力都成正比,即Ff=kmgv,其中k=5.0×10-3s.m-1,g取10m/s2.求:
(1)该电动自行车分别使用两档行驶时,行驶的最长时间分别是多少?
(2)自行车在平直公路上能达到的最大速度为多大?
如图所示,质量为、电荷量为的小球从距地面一定高度的点,以初速度沿着水平方向抛出,已知在小球运动的区域里,存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场,如果测得小球落地时的速度方向恰好是竖直向下的,且已知小球飞行的水平距离为,求:
(1)电场强度为多大?
(2)小球落地点与抛出点之间的电势差为多大?
(3)小球落地时的动能为多大?
真空室中有如图所示的装置.电极发出的电子(初速为0)经过加速电场后,由小孔沿水平放置的偏转板、间的中心轴线射入。、板长为,两板间加有恒定电压,它们间的电场可看作匀强电场.偏转板右端边缘到荧光屏的距离为。当加速电压为时,电子恰好打在板中央的点;当加速电压为时,电子打在荧光屏的点.已知、点到中心轴线的距离相等。求∶。
如图,匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形,AC边长为4m,∠A=30°,把电荷量为+2×10-10C的点电荷由A点移动到B点,电场力做功4.8×10-8 J,再由B点移到C点电荷克服电场力做功4.8×10-8 J,取B点的电势为零,求:
(1)A、C两点的电势;
(2)匀强电场的场强的大小及方向.
如图所示,一对半径均为R1的金属板M、N圆心正对平行放置,两板距离为d,N板中心镀有一层半径为R2的圆形锌金属薄膜, ,两板之间电压为UMN,两板之间真空且可视为匀强电场。N板受到某种单色光照射后锌金属薄膜表面会发射出最大速率为v,方向各异的电子,已知电子的电荷量为e,质量为m,每秒稳定发射n个电子。电子在板间运动过程中无碰撞且不计电子的重力和电子间相互作用,电子到达M板全部被吸收。M板右侧串联的电流表可以测量到通过M板的电流I。试求:
(1)当UMN取什么值时,I始终为零;
(2)当UMN取什么值时,I存在一个最大值,并求这个最大值;