如图所示,在平面直角坐标系xoy中第1象限存在沿y轴负方向的水平匀强电场,在x轴下侧平面内某处固定着一点电荷(设匀强电场与点电荷电场以x轴为界互不影响),一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入第4象限,此后在点电荷作用下做匀速圆周运动,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出,OP=3R。不计粒子重力,静电力常量为k,求:
(1)MN两点间的电势差UMN;
(2)固定x轴下侧平面内的点电荷电量Q;
(3)匀强电场的电场强度。
电动自行车因其价格相对于摩托车低廉且污染小,受到了广大群众的喜爱。某电动自行车的铭牌如右表所示:当此电动自行车正常工作时,问:
(1)此车所装电动机的线圈电阻是多少?
(2)此车所装电动机在额定电压下正常工作时的效率;
(3)一个质量为65kg的人骑着此车,如果电动自行车所受阻力为车和人总重量的0.03倍,则在平直的公路上行驶的最大速度是多大?(g取10m/s2)
静电喷漆技术具有效率高、浪费少、质量好,有利于工人健康等优点,其装置原理图如图所示。A、B为两块平行金属薄板,B板上表面需要喷漆,两板间距为d,两板间有方向由B指向A、场强为E的匀强电场。在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P,油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒,微粒的初速度为v0,质量为m,电荷量为q,喷枪体积、微粒的重力和所受空气阻力以及微粒之间的作用力均不计,微粒最后都落在金属板B上且对匀强电场不影响。试问:
(1)油漆微粒带电性质;
(2)油漆微粒最后落在B板上表面所形成的图形面积的大小。
一台电风扇,内阻为10Ω,接上220V电压后,正常工作时消耗的功率为66W。求:
(1)电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流强度;
(2)若接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,则此时通过电扇电动机的电流多大?电动机消耗的电功率是多大?
现在要测量一只额定电压U=3V的小灯泡L的额定功率P(约为0.3W)。实验室备有如下器材:
电流表A1(量程为200mA,内阻r1=10Ω)
电流表A2(量程为300mA,内阻约为5Ω)
定值电阻R(10Ω)
滑动变阻器R1(0~100Ω,0.5A)
电源E(E=5V,不计电源内阻)
单刀开关一个、导线若干
(1)请设计出实验电路,并画在如图所示的虚线框内,注意滑动变阻器要采用限流接法________。
(2)①按设计好的电路图连接好电路,开关S闭合前,滑片P应移至阻值最大位置;
②闭合开关S,移动滑片P,使电流表A1的示数I1=150mA,同时记下此时电流表A2的示数I2;
③断开开关S,拆除电路,整理器材。
实验中计算灯泡额定功率的表达式为P=_________。(用题中给定的符号以及(2)中涉及的记录符号来表示)
有一个额定电压为3.0V,额定功率约为1W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线,有下列器材可供选用:
A.电压表V1(0~6V,内阻约为10kΩ)
B.电压表V2(0~15V,内阻约为50kΩ)
C.电流表A1(0~3A,内阻约为0.1Ω)
D.电流表A2(0~0.6A,内阻约为0.5Ω)
E.滑动变阻器R1(10Ω,5A)
F.滑动变阻器R2(200Ω,0.5A)
G.蓄电池(电动势6V,内阻不计)
H.开关、导线
(1)实验中,电压表选_________,电流表选_________,滑动变阻器选_________;(用序号字母表示);
(2)测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示,由灯泡的伏安特性曲线可以求得此灯泡在正常工作时的电阻约为_________Ω,若将此灯泡接在电压为12V的电路中,要使灯泡正常发光,需串联一个阻值约为_________Ω的电阻。(结果保留两位有效数字)