如图所示,已知某电源电动势E=20V,内阻r=1Ω,定值电阻R=7Ω,当开关S闭合时,电路中标有“6V 3W”的灯泡L和内阻为1Ω的小型直流电动机M恰能正常工作,求:电动机的额定工作电压;电动机的额定输出功率。
.(11分)如图10所示,真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场,在电场中,一个质量为m、带电荷量为q的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在重力与电场力的共同作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做匀减速直线运动.求: (1)匀强电场的场强的大小;图10 (2)小球运动的最高点与出发点之间的电势差.
(16分)如图10所示,在水平向左的匀强电场中,一带电小球用绝缘轻绳(不伸缩)悬于O点,平衡时小球位于A点,此时绳与竖直方向的夹角θ=53°,绳长为l,B、C、D到O点的距离均为l,BD水平,OC竖直.BO=CO=DO=l. (1)将小球移到B点,给小球一竖直向下的初速度vB,小球图10 到达悬点正下方C点时绳中拉力恰等于小球重力,求vB的大小. (2)当小球移到D点后,让小球由静止自由释放,求:小球首次经过悬点O正下方时的速率.(计算结果可带根号,取sin53°=0.8)
(14分)在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面 的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105 N/C,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=-5.0×10-8 C、质量m=1.0×10-2 kg的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图9所示.求物块最终停 止时的位置.(g取 10 m/s2)
(14分)如图所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电荷量均为+Q的物体A和B(A、B均可视为质点),它们间的距离为r,与水平面间的动摩擦因数均为μ.求:图10 (1)A受的摩擦力为多大? (2)如果将A的电荷量增至+4Q,两物体开始运动,当它们的加速度第一次为零时,A、B各运动了多远距离?
.(12分)如图所示,两根长均为L的绝缘细线下端各悬挂质量均 为m的带电小球A和B,带电荷量分别为+q和-q,若加上水平向 左的场强为E的匀强电场后,使连接A、B的长也为L的绝缘细线 绷紧,且两球均处于平衡状态.则匀强电场的场强大小E应满足什么条件?图9