【题目】如图所示为电压表和电流表测定电源的电动势和内电阻的电路图,采用的是电流表外接法.若已知电压表和电流表的内电阻分别为RV和RA,试计算用这个电路测得的电动势及内电阻的相对误差.
【答案】ηE=0 ηr=
【解析】
按实验原理的要求,电流表和电压表的读数应分别是总电流和路端电压.从电路结构看,电流表读数确实是总电流,但由于电流表有电阻,所以电压表的读数不是路端电压,这样就造成系统误差.
运用等效法把电源和电流表作为一个整体看成一个新的等效电源,如图所示中虚线框所示,此时电压表确实接在这个新电源的两端,读数确实是路端电压,而此时电流表的读数仍表示总电流.因此根据电压表和电流表的读数测得的E和r是这个新电源的电动势和内电阻的真实值.
新电源实际上是由电池和电流表的内阻RA串联而成,设电池的电动势和内电阻分别是E0和r0,应有如下对应关系:
E=E0
r=r0+RA.
相对误差分别为
ηE=0
ηr==.
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【题目】A、B两颗卫星围绕地球做匀速圆周运动,A卫星运行的周期为T1,轨道半径为r1;B卫星运行的周期为T2,且T1>T2。下列说法正确的是
A.B卫星的轨道半径为
B.A卫星的机械能一定大于B卫星的机械能
C.A、B卫星在轨道上运行时处于完全失重状态,不受任何力的作用
D.某时刻卫星A、B在轨道上相距最近,从该时刻起每经过时间,卫星A、B再次相距最近
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【题目】一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m.开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示.让小球从静止释放,当小球运动到最低点B点时,当小球运动到B点时,轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂.不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g=10m/s2.
(1)当小球运动到B点时的速度大小;
(2)绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点,求C点与B点之间的水平距离;
(3)若OP=0.6m,轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂,求轻绳能承受的最大拉力.
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【题目】磁悬浮列车的运动原理如图所示,在水平面上有两根水平长直平行导轨,导轨间有与导轨面垂直且方向相反的匀强磁场B1和B2,B1和B2相互间隔,导轨上有金属框abcd。当磁场B1和B2同时以恒定速度沿导轨向右匀速运动时,金属框也会由静止开始沿导轨向右运动。已知两导轨间距L1=0. 4 m,两种磁场的宽度均为L2,L2=ab,B1=B2=1.0T。金属框的质量m=0.1kg,电阻R=2.0Ω。金属框受到的阻力与其速度成正比,即f=kv,k=0.08 kg/s,只考虑动生电动势。求:
(1)开始时金属框处于图示位置,判断此时金属框中感应电流的方向;
(2)若磁场的运动速度始终为v0=10m/s,在线框加速的过程中,某时刻线框速度v1=7m/s,求此时线框的加速度a1的大小;
(3)若磁场的运动速度始终为v0=10m/s,求金属框的最大速度v2为多大?此时装置消耗的总功率为多大?
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【题目】如图所示,在纸面内水平向右的水平匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场中,有一水平的固定绝缘杆,小球P套在杆上,P的质量为m,电量为-q,P与杆间的动摩擦因数为μ,电场强度为E,磁感应强度为B,重力沿纸面向下,小球由静止起开始滑动,设电场、磁场区域足够大,杆足够长.在运动过程中小球最大加速度为a0,最大速度为v0,则下列判断正确的是( )
A.当a=a0时小球的加速度一定增大
B.当v=v0时小球的加速度一定减小
C.当a=a0时小球的速度v与v0之比一定大于
D.当v=v0时小球的加速度a与a0之比一定大于
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【题目】如图甲所示,热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计,电子发射装置的加速电压为U0,电容器板长和板间距离均为L=10 cm,下极板接地,电容器右端到荧光屏的距离也是L=10 cm,在电容器极板间接一交变电压,上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示.(每个电子穿过平行板的时间都极短,可以认为电子穿过平行板的过程中电压是不变的)求:
(1)在t=0.06 s时刻,电子打在荧光屏上的何处?
(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长?
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【题目】如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略。平行板电容器C的极板水平放置。闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动。 如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是
A. 增大R1的阻值 B. 增大R2的阻值
C. 增大两板间的距离 D. 断开电键S
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【题目】某个由导电介质制成的电阻截面如图所示,导电介质的电阻率为ρ,制成内外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分),半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极.设该电阻的阻值为R.下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解R,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,R的合理表达式应为( )
A.
B.
C.
D.
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【题目】如图所示,一单匝闭合矩形金属线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′匀速转动,转轴OO′过ad边和bc边的中点。从图示位置开始计时,穿过线圈的磁通量随时间t的变化关系式为(Wb),时间t的单位为s。已知矩形线圈的电阻为2. 0,下列说法正确的是( )
A.穿过线圈的磁通量的最大值为Wb
B.在任意1s时间内,线圈中通过的电流的方向改变20次
C.线圈中通过的电流的有效值约为3. 14A
D.在任意1s时间内,线圈克服安培力所做的功约为9. 86J
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