【题目】如图所示,电源电动势E=3 V,内阻r=3 Ω,定值电阻R1=1 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为10 Ω,求:
(1)当滑动变阻器的阻值R2为多大时,电阻R1消耗的功率最大?电阻R1消耗的最大功率是多少?
(2)当变阻器的阻值为多大时,变阻器消耗的功率最大?变阻器消耗的最大功率为多少?
(3)当变阻器的阻值为多大时,电源输出功率最大?电源最大输出功率为多少?
【答案】(1)0;9/16W (2)4 Ω; 0.56 W(3)2 Ω;0.75 W.
【解析】
试题(1) R1为定值电阻,故当电路中电流最大时,其功率最大;
(2) 当定值电阻等效为电源内阻分析,当滑动变阻器的阻值等于等效内阻时,滑动变阻器功率最大;
(3) 当内外电阻相等时,电源的输出功率最大。
(1) 变阻器的阻值R2=0时,R1消耗的功率最大,由闭合电路的欧姆定律得:,电阻R1消耗的最大功率:;
(2) 由闭合电路的欧姆定律得:,当R2=R1+r=4Ω时,变阻器消耗的功率最大;
(3) 当r=R2+R1时,电源输出功率最大R2=r-R1=2Ω,。
点晴:本题考查闭合电路欧姆定律及功率公式的应用,要注意明确当内外电阻相等时,电源的输出功率最大。
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【题目】下列说法正确的是
A. 牛顿第一定律可以通过实验进行验证
B. 物体的运动不需要力来维持,但物体的运动速度越大时其惯性也越大
C. 牛顿第二定律公式中,比例系数的数值由质量、加速度和力三者的单位决定的
D. 牛顿第三定律说明物体间的作用力是可以相互传递的
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【题目】甲、乙两车某时刻由同一地点,沿同一方向开始做直线运动.若以该时刻作为计时起点,得到两车的位移﹣时间图象(即x﹣t图象),如图所示.甲图象过O点的切线与AB平行,过C点的切线与OA平行,则下列说法中正确的是( )
A. 在两车相遇前,t1时刻两车相距最远
B. 0﹣t2时间内,甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度
C. 0﹣t3时间内,甲车的平均速度大于乙车的平均速度
D. t3时刻甲车在乙车的前方
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【题目】如图所示,t=0时一质量m=1 kg的滑块A在大小为10 N、方向与水平向右方向成θ=37°的恒力F作用下由静止开始在粗糙水平地面上做匀加速直线运动,t1=2 s时撤去力F; t=0时在A右方x0=7 m处有一滑块B正以v0=7 m/s的初速度水平向右运动。已知A与地面间的动摩擦因数μ1=0.5,B与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,取重力加速度大小g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。两滑块均视为质点,求:
(1)两滑块在运动过程中速度相等的时刻;
(2)两滑块间的最小距离。
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【题目】回旋加速器是获得高能带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,关于回旋加速器的下列说法不正确的是( )
A. 狭缝间的电场对粒子起加速作用,因此加速电压越大,带电粒子从D形盒射出时的动能越大
B. 其他条件不变的情况下回旋加速器的半径越大,粒子飞出加速器速度越大
C. 带电粒子做一次圆周运动,要被加速两次,因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍
D. 磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功,因此带电粒子从盒射出时的动能与磁场的强弱无关
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【题目】位于竖直平面内的矩形平面导线框abdc,ab长L1=1.0m,bd长L2=0.5m,线框的质量m=0.2kg,电阻R=2Ω其下方有一匀强磁场区域,该区域的上、下边界PP′和QQ′均与ab平行.两边界间距离为H,且H>L2,磁场的磁感应强度B=1.0T,方向与线框平面垂直,如图所示,令线框的dc边从离磁场区域上边界PP′的距离h=0.7m处自由下落.已知线框的dc边进入磁场以后,在ab边到达边界PP′前,线框的速度已达到这一阶段的最大值.问从线框开始下落到dc边刚刚到达磁场区域下边界QQ′的过程中,磁场作用于线框的安培力做的总功为多少?(g取10m/s2)
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【题目】如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是
A. ab中的感应电流方向由b到a
B. ab中的感应电流逐渐减小
C. ab所受的安培力保持不变
D. ab所受的静摩擦力逐渐减小
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【题目】一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶。遇突发情况后,司机紧急刹车使车做匀减速直线运动。已知汽车速度在1s内减小了8m/s,则( )
A. 汽车在减速过程中的加速度大小为8m/s2
B. 在减速行驶的全过程中,汽车的平均速度大小为10m/s
C. 汽车刹车后,在3s内滑行的距离是24m
D. 汽车刹车后,在2s末的速度大小为4m/s
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【题目】如图所示,半径为2r的弹性螺旋线圈内有垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,磁场区域的半径为r,已知弹性螺旋线圈的电阻为R,线圈与磁场区域共圆心,则以下说法中正确的是( )
A. 保持磁场不变,线圈的半径由2r变到3r的过程中,有顺时针的电流
B. 保持磁场不变,线圈的半径由2r变到0.5r的过程中,有逆时针的电流
C. 保持半径不变,使磁场随时间按B=kt变化,线圈中的电流为
D. 保持半径不变,使磁场随时间按B=kt变化,线圈中的电流为
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