如图12所示.已知电源电动势E=20V.内阻r=1Ω.当接入固定电阻R=4Ω时.电路中标有“3V 6W 的灯泡L和内阻r′=0.5Ω的小型直流电动机恰能正常工作. 求: (1)电路中的电流强度? (2)电动机的额定工作电压?电动机的输出功率? (3)电源的总功率? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图12所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=1Ω，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V 6W”的灯泡L和内阻r′=0.5Ω的小型直流电动机恰能正常工作，

求： (1)电路中的电流强度？

(2)电动机的额定工作电压？电动机的输出功率?

(3)电源的总功率？

（1）7(v) （2）12(w) （3）40(w)

解析:

(1)电路中的电流强度I=P/U=2(A)

(2)电动机的额定工作电压为U₂

U₂=E-I(R+r)- U₁

=20-2(4+1)-3=7(v)

电动机的输出功率P_输

P_输= U₂I- I²r=7×2－2²×0.5=12(w)

(3)电源的总功率P_总

P_总=EI=20×2=40(w)

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图12

空间中有一个孤立的带负电的金属球，电荷量为q，球半径为R.球外a、b两点距球心的距离分别为2R和4R，如图12所示.已知在带电金属球的电场中这两点的电场强度分别为E_a、E_b，电势分别为φ_a、φ_b，关于这个电场有以下判断：?

图12

①E_a＞E_b　②φ_a＞φ_b　③若在a点引入一个带正电、电荷量也是q的点电荷，则该点电荷受到的电场力应是F=qE_a,其中E_a是没有引入点电荷时，金属球在a点所产生的场强　④若把该正点电荷从a点移到b点，电势能一定增加下边四个选项中包含全部正确说法的是（　　）

A.①②③ B.①③ C.①③④ D.①④

如图12所示在竖直平面内建立直角坐标系XOY，OY表示竖直向上的方向。已知该平面内存在沿OX轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电量为、质量为的小球从坐标原点O沿Y轴正方向以某一初速度竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图中的Q点，其坐标为（1.6，3.2），不计空气阻力，g取10m/s²。

（1）指出小球带何种电荷；

（2）求小球的初速度和匀强电场的场强大小；

（3）求小球从O点抛出到落回X轴的过程中电势能的改变量.

（1）指出小球带何种电荷；

（2）求小球的初速度和匀强电场的场强大小；

（3）求小球从O点抛出到落回X轴的过程中电势能的改变量.

速调管是用于甚高频信号放大的一种装置（如图11所示），其核心部件是由两个相距为s的腔组成，其中输入腔由一对相距为l的平行正对金属板构成（图中虚线框内的部分）。已知电子质量为m，电荷量为e，为计算方便，在以下的讨论中电子之间的相互作用力及其重力均忽略不计。

（1）若输入腔中的电场保持不变，电子以一定的初速度v₀从A板上的小孔沿垂直A板的方向进入输入腔，而由B板射出输入腔时速度减为v₀/2，求输入腔中的电场强度E的大小及电子通过输入腔电场区域所用的时间t；

（2）现将B板接地（图中未画出），在输入腔的两极板间加上如图12所示周期为T的高频方波交变电压，在 t=0时A板电势为U₀，与此同时电子以速度v₀连续从A板上的小孔沿垂直A板的方向射入输入腔中，并能从B板上的小孔射出，射向输出腔的C孔。若在nT～（n+1）T的时间内（n=0，1，2，3……），前半周期经板射出的电子速度为v₁（未知），后半周期经B板射出的电子速度为v₂（未知），求v₁与v₂的比值；（由于输入腔两极板间距离很小，且电子的速度很大，因此电子通过输入腔的时间可忽略不计）

（3）在上述速度分别为v₁和v₂的电子中，若t时刻经B板射出速度为v₁的电子总能与t+T/2时刻经B板射出的速度为v₂的电子同时进入输出腔，则可通过相移器的控制将电子的动能转化为输出腔中的电场能，从而实现对甚高频信号进行放大的作用。为实现上述过程，输出腔的C孔到输入腔的右极板B的距离s应满足什么条件？

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