如图所示,在S点的电荷量为q、质量为m的静止带电粒子,被加速电压为U、极板间距离为d的匀强电场加速后,从正中央垂直射入电压为U的匀强偏转电场,偏转极板长度和极板距离均为L.带点粒子离开偏转电场后即进入一个垂直纸面方向的匀强磁场,其磁感应强度为B.若不计重力影响,欲使带电粒子通过某路径返回S点,求:(1)匀强磁场的宽度D至少为多少?(2)该带电粒子周期性运动的周期T是多少?偏转电压正负极多长时间变换一次方向?
某发电厂通过两条输电线向远处的用电设备供电.当发电厂输出的功率为P0时,额定电压为U的用电设备消耗的功率为P1.若发电厂用一台升压变压器T1先把电压升高,仍通过原来的输电线供电,达到用电设备所在地,再通过一台降压变压器T2把电压降到用电设备的额定电压,供用电设备使用,如图13-4-17所示,这样改动后,当发电厂输出的功率仍为P0,用电设备可获得的功率增加至P2.试求所用升压变压器T1的原线圈与副线圈的匝数比N1/N2以及降压变压器T2的原线圈与副线圈的匝数比n1/n2各为多少?
下表是一双桶洗衣机所用电动机的工作参数:图13-4-16是洗衣机洗涤时正转、反转和停的时间程序,若洗衣服的时间为15min,脱水的时间为2min,则洗涤一次衣服大约用电多少?
为了测定和描绘“220V,40W”白炽电灯灯丝的伏安特性曲线,可以利用调压变压器供电.调压变压器是一种自耦变压器,它只有一组线圈L,绕在闭合的环形铁心上,输入端接在220V交流电源的火线与零线间,输出端有一个滑动触头P,移动它的位置,就可以使输出电压在0~250V之间连续变化,图13-4-13画出的是调压变压器的电路图符号.实验室内备有交流电压表.交流电流表.滑动变阻器.开关.导线等实验器材.(1)在图13-4-13中完成实验电路;(2)说明按你的实验电路图进行测量,如果电表内阻的影响不能忽略,在电压较高段与低压段比较那段的误差大?为什么?(3)如果根据测量结果做出的伏安特性曲线如图13-4-14所示,试根据图线确定,把两个完全相同的“220V 40W”白炽电灯串联在220V交流电源的火线与零线间,这两只电灯消耗的总功率是多大?
物理兴趣小组的同学发现不同的变压器,它们的初级线圈和次级线圈的匝数都不一样,于是他们提出了一个这样的探究问题:是不是变压器的输出电压与变压器的匝数有关呢?为了验证自己的猜想,他们进行了以下的探究实验:实验器材有:可拆变压器(即初级线圈、次级线圈匝数都可改变),交流电流表,学生电源(可输出低压交流电)其实验原理图如图13-4-12所示,每次实验后每同时改变依次初级线圈、次级线圈的匝数,并将每次实验时初级线圈、次级线圈的匝数记录在表格中,同时将每次初级线圈的输入电压、次级线圈的输出电压也记录在下表中:
(1)计算出每次实验所用的初级线圈与次级的匝数比以及初级线圈的输入电压与次级线圈的输出电压之比并填入表中(2)通过以上实验的数据分析,得出相应的规律:
如图13-4-10所示,在真空中,半径为R=5L0的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.在磁场右侧有一对平行金属板M和N,两板间距离为d=6L0,板长为L=12L0,板的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上. 给M、N板加上电压U0,其变化情况如图13-4-11所示.有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子,从M、N板右侧沿板的中心线,在t=0或t=T/4时刻以速率v向左射入M、N之间,粒子在M、N板的左侧刚好以平行于M、N板的速度射出.若上述粒子经磁场后又均能平行于M、N极板返回电场,而电场变化的周期T未知,求磁场磁感应强度B相应必须满足的条件.(不计粒子重力)