【题目】用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材:待测电源(电动势约3 V,内阻约2 Ω),保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω),滑动变阻器R,电流表A,电压表V,开关S,导线若干。
实验主要步骤:
(i)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;
(ii)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;
(iii)以U为纵坐标,I为横坐标,做U–I图线(U、I都用国际单位);
(iv)求出U–I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。
回答下列问题:
(1)电压表最好选用__________;电流表最好选用_________。
A.电压表(0~3 V,内阻约15 kΩ)
B.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)
C.电流表(0~200 mA,内阻约2 Ω)
D.电流表(0~30 mA,内阻约2 Ω)
(2)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=______,r=______,代入数值可得E和r的测量值。
【答案】A C ak k-R2
【解析】
电压表并联在电路中,故电压表内阻越大,分流越小,误差也就越小,因此应选内阻较大的A电压表;当滑动变阻器接入电阻最小时,通过电流表电流最大,此时通过电流表电流大小约为;因此,电流表选择C;分析电路可知,滑片右移电压表示数变大,则说明滑动变阻器接入电路部分阻值增大,而A项中两导线均接在金属柱的两端上,接入电阻为零;而B项中两导线接在电阻丝两端,接入电阻最大并保持不变;C项中一导线接在金属杆左端,而另一导线接在电阻丝左端,则可以保证滑片右移时阻值增大;而D项中导线分别接右边上下接线柱,滑片右移时,接入电阻减小;故D错误;故选C;
由闭合电路欧姆定律可知:U=E-I(r+R2),对比伏安特性曲线可知,图象的斜率为k=r+R2;则内阻r=k-R2;令U=0,则有:;由题意可知,图象与横轴截距为a,则有:,解得.
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【题目】如下图所示,一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上,且受到水平力F的作用,下列说法正确的是( )
A. 若木块静止,则木块受到的静摩擦力大小等于mg,方向竖直向上
B. 若木块静止,当F增大时,木块受到的静摩擦力随之增大
C. 若木块沿墙壁向下运动,则墙壁对木块的摩擦力大小为μF
D. 若开始时木块静止,当撤去F,木块沿墙壁下滑时,木块不受滑动摩擦力作用
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【题目】将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如下图所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出.
(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为________N和________N(只需读到0.1 N).
(2)在方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力___.
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【题目】如图所示,在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,AB是圆的直径。一带电粒子从A点射入磁场,速度大小为v、方向与AB成30°角时,恰好从B点飞出磁场,且粒子在磁场中运动的时间为t;若同一带电粒子从A点沿AB方向射入磁场,也经时间t飞出磁场,则其速度大小为
A. B. C. D.
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【题目】在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r。M为多种元件集成的电子元件,其阻值与两端所加的电压成正比(即RM=kU,式中k为正常数)且遵循欧姆定律。R1和R2是两个定值电阻(其电阻可视为不随温度变化而变化)。R为滑动变阻器,现闭合开关S,使变阻器的滑片向上移动,下列说法中正确的是
A. 电压表V1、V2 读数增大
B. 电子元件M两端的电压减小
C. 通过电阻R的电流增大
D. 电流表读数减小
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【题目】在如图甲所示的平面坐标系内,有三个不同的静电场:第一象限内有固定在O点处的点电荷产生的电场E1(未知),该点电荷的电荷量为,且只考虑该点电荷在第一象限内产生电场;第二象限内有水平向右的匀强电场E2(未知);第四象限内有大小为,方向按图乙周期性变化的电场E3,以水平向右为正方向,变化周期 。一质量为m,电荷量为+q的离子从(-x0,x0)点由静止释放,进入第一象限后恰能绕O点做匀速圆周运动。以离子到达x轴时为计时起点,已知静电力常量为k,不计离子重力。求:
(1)离子在第一象限运动时速度大小和第二象限电场E2的大小;
(2)当时,离子的速度;
(3)当时,离子的坐标。()
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【题目】某同学为了探究物体与斜面间的动摩擦因数,进行了如下实验:取一质量为m的物体,使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动,如图甲所示,通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示,通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示,若已知斜面的倾角α=30°,若取重力加速度g=10m/s2,则由此可得( )
A. 物体的质量为4kg
B. 物体与斜面间的动摩擦因数为
C. 撤去推力F后,物体将做匀减速运动,最后可以静止在斜面上
D. 撤去推力F后,物体下滑时的加速度为 m/s2
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【题目】如图所示,长为L=0.5 m、倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中,一带电荷量为+q,质量为m的小球(可视为质点),以初速度v0=2m/s恰能沿斜面匀速上滑,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则下列说法中正确的是( ).
A. 小球在B点的电势能大于在A点的电势能
B. 水平匀强电场的电场强度为
C. 若电场强度加倍,小球运动的加速度大小为3m/s2
D. 若电场强度减半,小球运动到B点时速度为初速度v0的一半
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【题目】某物理学习小组的同学在研究性学习过程中,用伏安法研究某电子元件R1(6V,2.5W)的伏安特性曲线,要求多次测量尽可能减小实验误差,备有下列器材:
A.直流电源(6V,内阻不计)
B.电流表G(满偏电流3mA,内阻)
C.电流表A(,内阻未知)
D.滑动变阻器R(, 5A)
E.滑动变阻器Rˊ(,)
F.定值电阻R0(阻值)
G.开关与导线若干
(1)根据题目提供的实验器材,请你设计出测量电子元件R1伏安特性曲线的电路原理图(R1可用“”表示)。(画在方框内)_____
(2)在实验中,为了操作方便且能够准确地进行测量,滑动变阻器应选用_____。(填写器材序号)
(3)将上述电子元件R1和另一电子元件R2接入如图所示的电路甲中,它们的伏安特性曲线分别如图乙中oa、ob所示。电源的电动势E=6.0V,内阻忽略不计。调节滑动变阻器R3,使电子元件R1和R2消耗的电功率恰好相等,则此时电子元件R1的阻值为_____,R3接入电路的阻值为_____(结果保留两位有效数字)。
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