16.(8分)角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度,其结构如下图所示,当系统绕转动时,元件A发生位移并输出的电压信号,成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为、弹簧劲度系数为、自然长度为、电源电动势为、内阻不计,滑动变阻器总长度为。电阻分布均匀,系统静止时P在B点,当系统以角速度转动时,求输出电压和的函数式。
(2)粒子飞出C、D电场时的速度。
(1)的大小;
15.(10分)如下图所示,竖直放置的平行金属板A和B间加电压,水平放置的平行金属正方形板C和D,两板间加电压,两板间距为,正方形板边长为;现将质量为、带电量的不计重力的粒子由静止开始从A板加速,经B板小孔进入C、D之间,飞出电场后在竖直方向间有位移。试求:
(1)它受到的电场力多大? (2)电场力做功是多少?
(3)电势能是增加还是减少?改变了多少?
14.(9分)人体的细胞膜内外存在电势差(膜电位差)约,细胞膜厚度约。细胞膜有选择的让钾或钠离子通过,以保持细胞内、外的电势差和渗透压。当一个一价的钠离子(电荷量),从下图中的A到B通过细胞膜的过程中:(细胞膜内的电场看作匀强电场,且电势关系为)
(1)试在上右图方框中画出测量的原理图;
(2)试画出实物连线图。