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三、論述計算題(共40分)
圖14
15.(10分)如圖14所示，電子以速度v0沿與電場垂直的方向從A點飛入勻強電場，并且從另一側(cè)的B點沿與電場成150°角的方向飛出，已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，求A、B兩點的電勢差.
解：電子在電場里做類平拋運動.由幾何關(guān)系v=v0/cos60°=2v0，由動能定理：eU=mv2-mv，即eU=mv，所以U=.
圖15
16.(10分)如圖15所示，電源的電動勢E=110 V，電阻R1=21 Ω，電動機繞線的電阻R0=0.5 Ω，開關(guān)S1始終閉合.當開關(guān)S2斷開時，電阻R1的電功率是525 W;當開關(guān)S2閉合時，電阻R1的電功率是336 W，求：
(1)電源的內(nèi)電阻;
(2)開關(guān)S2閉合時流過電源的電流和電動機的輸出的功率.
解：(1)S2斷開時：E=I(R1+r)且P1=I2·R1，所以r=1 Ω.
(2)S2閉合時：P2=IR1，所以I1=4 A，所以U并=I1R1=84 V，所以U內(nèi)=E-U并=26 V，所以I總==26 A.
所以I2=I總-I1=22 A，
所以P出=U并I2-I·R0=1 606 W.
