热门试卷

（1）S断开时，电阻R3两端电压为U3=E=16V

则所求流过R4的总电量为Q=CU3=4.8×10-11C

（2）S闭合后，外阻为R==6Ω        

路端电压为U==21V

电阻R3两端电压为==14V

设微粒质量为m，电量为q，当开关S断开时有：U3=mg

当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则mg-=ma

设微粒能从C的电场中射出，则水平方向：t=

竖直方向：y=at2

由以上各式求得：y=6.25×10-3m＞

故微粒不能从C的电场中射出

（1）由油滴受力平衡有，mg=qE，得到E=

代入解得，E=1400N/C

（2）电容器的电压U3=Ed=×1.5×10-2V=21V，流过R3的电流I3==A=0.6A，

B点与零电势点间的电势差U1=I（R2+R3）=27V，

由于B点的电势大于零，则电路中节点B的电势UB=27V．

（3）流过R1的电流I1=I-I3=1.5A-0.6A=0.9A，电阻R1在10s内产生热量Q=U3I1t=243J

（4）根据闭合电路欧姆定律得，电源的内阻r==Ω=2Ω．R1==30Ω．

由P出=EI′-I′2r得，

    62.5=30I′-2I′2

解得，I′=2.5A

由I′=，代入解得，R=10Ω

又R=

代入解得，R3′=5Ω

答：

（1）金属板间电场强度为1400N/C．

（2）电路中节点B的电势UB=27V．

（3）电阻R1在10s内产生热量为243J．

（4）要使电池组输出功率为62.5W，应把变阻器R3调至阻值5Ω．

由电阻的串并联公式，得闭合电路的总电阻为R=+r

由欧姆定律得，通过电源的电流I=

电源的端电压U=ε-Ir

电阻R3两端的电压U′=U

电容器上的带电量Q=CU'，而充电电流全部通过R4，

通过R4的总电量就是电容器的电量Q=CU′

由以上各式并代入数据解得Q=2.0×10-4C．

（1）当棒达到匀速运动时，金属棒受到的安培力：

FB=BIL=BL=BL=，

由平衡条件得：F=FB，即：F=，

导体棒的速度v=，

拉力功率P=Fv=，

由此可知，回路的总电阻越大时，拉力功率越大，

当R=2Ω时，拉力功率最大，Pm=0.75（W）；

（2）当触头滑到中点即R=1Ω时，

棒匀速运动的速度v1==0.25（m/s），

导体棒产生的感应电动势E1=BLv1=10×0.4×0.25=1（V），

电容器两极板间电压U1==0.5（V），

由于棒在平行板间做匀速直线运动，则小球必带正电，

此时小球受力情况如图所示，设小球的入射速度为v0，

由平衡条件知：F+f=G   即 q+qv0B=mg  ①，

当滑头滑至下端即R=2Ω时，棒的速度V2═=（m/s），

导体棒产生的感应电动势  E2=BLV2=1.5V，

电容器两极板间的电压U2==1V，

由于小球在平行板间做匀速圆周运动，

电场力与重力平衡，于是：q=mg  ②，

代入数值，由①②解得：v0==0.25（m/s），

小球作圆周运动时洛仑兹力提供向心力，

由牛顿第二定律得：qv0B=m，

小球作圆周运动的半径为r=0.0125m；

答：（1）导体棒处于稳定状态时拉力的最大功率是0.75W．

（2）小球在两极板间恰好做匀速圆周运动的速度为0.25m/s，做圆周运动的轨道半径为0.0125m．

由电容定义式C=Q/U可得：，代入数据计算即可

解法一：设增加前后的电荷量为Q1、Q2，电压为U1、U2由定义式得：C=Q1/U1，C=Q2/U2可得

解法二：对于确定的电容器，由定义式可知Q-U图象应该是一条过原点的倾斜直线，直线的斜率在数值上等于电容器的电容值

由图可知