(16分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40 cm.电源电动势E=24 V,内电阻r=1 Ω,电阻R= 15 Ω.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间.若小球带电荷量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力.那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时,电源的输出功率是多大?(取g=10 m/s2)
(10分)如图所示,电源电动势为E=30V,内阻为r=1Ω,电灯上标有“6V,12W”字样,直流电动机线圈电阻R=2Ω。若闭合开关后,电灯恰能正常发光,求: (1)流过电灯的电流是多大? (2)电动机两端的电压是多大? (3)电动机输出的机械功率是多少?
如图所示,一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置,圆轨道最低点与一条水平轨道相连,轨道都是光滑的.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强为E.从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m的带正电的小球,为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动,求释放点A距圆轨道最低点B的距离s.已知小球受到的电场力大小等于小球重力的倍.
在一高为h的绝缘光滑水平桌面上,有一个带电量为+q、质量为m的带电小球静止,小球到桌子右边缘的距离为s,突然在空间中施加一个水平向右的匀强电场E,且qE=" 2" mg,如图所示,求: (1)小球经多长时间落地? (2)小球落地时的速度.
如图所示,在正点电荷Q的电场中,A点处的电场强度为81 N/C,C点处的电场强度为16 N/C,B点是在A、C连线上距离A点为五分之一AC长度处,且A、B、C在一条直线上,则B点处的电场强度为多大?
示波器是一种多功能电学仪器,可以在荧光屏显示出被检测的电压波形,它的工作原理如图(一)所示,真空室中电极k发出的电子(初速度为零),经过电压为U1的加速电场后,由小孔S沿水平金属板A、B的中心线射入板中,板长是L,相距为d,在两板间加上如图(二)所示的交流电压,前半个周期内B板的电势高于A板的电势。在每个电子通过极板的极短时间内,电场视为恒定。在两极板右侧且与极板右端相距D处有一个与两板中心线垂直的荧光屏,中心线正好与屏上坐标原点相交。当第一个电子到达坐标原点O时,使屏以速度v沿-x轴方向运动,每经过一定的时间后,在一个极短时间内它又跳回到初始位置,然后重新做同样的匀速运动。求:(1)电子进入AB板时的初速度;(2)要使所有的电子都能打在荧光屏上,图(二)中电压的最大值U0需要满足什么条件?(3)要使荧光屏上始终显示一个完整的波形,荧光屏必须每隔多长时间回到初始位置?计算这个波形的峰值和长度。并在图(三)所示的坐标系中画出这个波形。