如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O,用一根长度为l=0.40 m的绝缘细线把质量为m=0.20 kg,带有q=6.0×10-4 C正电荷的金属小球悬挂在O点,小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°.求:
(1)AB两点间的电势差UAB;
(2)将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放,小球通过最低点C时细线对小球的拉力F的大小;
(3)如果要使小球能绕O点做完整的圆周运动,则小球在A点时沿垂直于OA方向运动的初速度v0的大小.(g取10 m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80)
一电荷量为q(q>0)、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下,在t=0时由静止开始运动,场强随时间变化的规律如图所示.不计重力.求在t=0到t=T的时间间隔内:
(1)粒子位移的大小和方向;
(2)粒子沿初始电场反方向运动的时间.
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)