1.一辆电瓶车,质量为500kg,蓄电池向直流电动机提供24V的恒定电压,当电瓶车在水平地面上以0
8m/s的速度匀速行驶时,通过电动机的电流为5A,设车所受的阻力是车重的0
02倍(g取10m/s2),则此电动机的电阻为多少
解:由能的转化与守恒定律得Ω
2.如图所示,要使一质量为m、电量为+q的小球能水平沿直线加速,需要外加一匀强电场.已知平行金属板间距为d,与水平面夹角为,要使此小球从A板左端沿直线从静止沿水平方向被加速,恰从B板的右端射出,求两金属板间所加电压U是多少
小球从B板右端射出时的速度是多大
(重力加速度为g)解:对小球进行受力分析,由题意可知合力应水平向右,故竖直方向上有,即,又,由动能定理得,则
3.电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的.油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源连接,上、下板分别带正、负电荷.油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况.两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力.(1)调节两金属板间的电势差U,当u=U0时,使得某个质量为ml的油滴恰好做匀速运动.该油滴所带电荷量q为多少
(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电势差u=U时,观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动,经过时间t运动到下极板,求此油滴所带电荷量Q
解:(1)油滴匀速下落过程中受到的电场力和重力平衡,可见所带电荷为负电荷,即,得(2)油滴加速下落,若油滴带负电,电荷量为Q1,则油滴所受到的电场力方向向上,设此时的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得,得.若油滴带正电,电荷量为Q2,则油滴所受到的电场力方向向下,设此时的加速度大小为a2,由牛顿第二定律得,即
4.如图所示,交流发电机电动势的有效值E=20V,内阻不计,它通过一个R=6Ω