共3小题,共34分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案,而未写出主要演算过程的,不得分.有数值计算的问题,答案中必须明确写出数值和单位。) 11.(10分)如图所示,有一台提升重物用的直流电动机M ,线圈的内阻为 0.6r??,与电动机串联的定值电阻阻值为10R??,电路的路端电压为 160UV?.图中理想电压表的示数为110V .求: (1)通过电动机的电流I 是多大? (2)电动机的输入功率P 是多大? (3)电动机的机械功率是多大? 12.(12分)两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是均匀的。一个?粒子 42(He) 从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心。已知质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:(1)极板间的电场强度E; (2)?粒子在极板间运动的加速度a; (3)?粒子的初速度v 0。 13.(12分)如图所示,一竖直固定且光滑绝缘的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源电荷A,其电荷量为Q,场源电荷A形成的电场中各点的电势表达式为r Qk??,其中k 为静电力恒量,r 为空间某点到场源电荷A的距离。现有一个质量为m 的带正电的小球B,它与A球间的距离为a ,此时小球B处于平衡状态,且小球B在场源电荷A形成的电场中具有的电势能的表达式为r Qqk p??,其中r 为q 与Q 之间的距离。另一质量为m 的不带电绝缘小球C从距离B的上方H 处自由下落,落在小球B上立刻与小球B粘在一起以v 的速度向下运动,它们到达最低点后又向上运动,向上运动到达的最高点为P,求(1)小球C与小球B碰撞前的速度 0v 的大小?小球B的带电量q 为多少? (2)小球C与小球B一起向下运动的过程中,最大速度为多少? VMU=160V R
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