如图所示,固定于同一条竖直线上的点电荷A、B相距为2d,电量分别为+Q和-Q.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m、电量为+q(可视为点电荷,q远小Q),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时,速度为v.已知MN与AB之间的距离也为d,静电力常量为k,重力加速度为g.求:
(1)C、O间的电势差UCO;
(2)小球p经过O点时加速度的大小;
(3)小球p经过与点电荷B等高的D点时速度的大小.
如图(a)所示,真空室中电极K发出的电子(初速不计)经过U0=1000V的加速电场后,由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入,A、B板长l=0.20m,板间距离d=0.02m.加在A、B两板间的电压“随时间变化的u-t图线如图(b)所示.设A、B间的电场可看作是均匀的,且两板外无电场,在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定的.两板右侧放一记录圆筒,筒的左侧边缘与极板右端距离b=0.15m,筒能接收到通过A、B板的全部电子,以t-0时(见图(b),此时u=0)电子打到圆筒记录纸上的点作为y坐标系的原点,并取y轴竖直向上.
试计算(1)电子能穿出偏转电场的偏转电压的最大值为多少?
(2)电子打到记录纸上的最高点的Y。
如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中电流的变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值.
如图所示的电路中,电源的电动势E=3.0V,内阻r=1.0Ω;电阻R1=10Ω,R2=10Ω,R3=30Ω,R4=35Ω;电容器的电容C=100μF。电容器原来不带电,接通电键K。电流稳定后,求:
(1)流过电源的电流;
(2)电阻R3两端的电压;
(3)从接通电键K至电路达到稳定的过程中流过R4的总电荷量。
一般地说,用电器的工作电压并不一定等于额定电压,家庭里通常不备电压表,但可以借助电能表测出用电器的实际工作电压,现在电路中只接入一个电热水壶,壶的铭牌和电能表的铭牌分别如图(a)和(b)所示.测得电能表的转盘转过125转的时间为121秒,求此时加在电热水壶上的实际电压.(电热水壶中的电阻不随电流的变化而变化)
当小灯泡发光时其灯丝的电阻会随着发光亮度的变化而变化.某同学为研究这一现象,按照自己设计的实验电路图测量小灯泡的电流I和电压U,得到如下表所示的数据.
I(A) | 0.12 | 0.22 | 0.29 | 0.34 | 0.38 | 0.42 | 0.45 | 0.47 | 0.49 | 0.50 |
U(V) | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 | 1.60 | 1.80 | 2.00 |
(1)请你根据上表数据的特点,在虚线框中画出实验电路图.可用的器材有:电压表、电流表、滑动变阻器(0~10 Ω)、电源、小灯泡、开关和导线若干.
(2)在图所示坐标纸上画出小灯泡的UⅠ曲线,并定性分析灯丝的电阻与灯泡发光亮度的变化关系:___________
(3)如果将上面实验中使用的小灯泡接在电动势为1.5 V、内阻为2.0 Ω的电源两端,利用上面的UⅠ曲线可求出小灯泡的实际功率是________________W,电源效率为________.(结果保留2位有效数字)