【题目】某同学设计了一个测定列车加速度的仪器,如图所示,AB是一段1/4圆弧形的电阻,O点为圆心,圆弧半径为r.O点下用一电阻不计的金属线悬挂着一个金属球,球的下部与AB接触良好且无摩擦.A、B之间接有内阻不计、电动势为9V的电池,电路中接有理想电流表A,O、B间接有一个理想电压表V.整个装置在一竖直平面内,且装置所在平面与列车前进的方向平行.下列说法中正确的有( )
A. 从图中看到列车一定是向右加速运动
B. 当列车的加速度增大时,电流表A的读数增大,电压表V的读数也增大
C. 若电压表显示3V,则列车的加速度为
D. 如果根据电压表示数与列车加速度的一一对应关系将电压表改制成一个加速度表,则加速度表的刻度是均匀的
【答案】C
【解析】
通过小球的合力方向确定列车的加速度方向,当加速度增大时,判断出θ角的变化,从而得知BC段电阻的变化,根据闭合电路欧姆定律判断电流和电压的变化.
A、小球所受的合力水平向右,则知列车向右做加速运动或向左做减速运动;故A错误.
B、小球的加速度为 a=gtanθ,当加速度增大,θ增大,BC段电阻增大,因为总电阻不变,所以电流不变,BC段电压增大,电压表读数增大;故B错误.
C、电压表为3V时,知BC段的电阻是总电阻的三分之一,则θ=30°,则a=gtan30°=;故C正确.
D、根据a=gtanθ知,a与θ不成正比关系,因为电流不变,电压表示数的大小与电阻成正比,BC段电阻与θ成正比,所以a与电压表示数的关系不成正比,所以加速度表的刻度不均匀;故D错误.
故选C.
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【题目】一辆质量为1.0X103kg的汽车,其额定功率为=6.0X104W。若汽车在平直公路上,从静止开始做加速度大小为2.Om/s2的匀加速直线运动,当汽车功率达到额定功率后,汽车以额定功率又运行时间60s,汽车速度达到最大,而后汽车以最大速度匀速运动。已知汽车在该公路上受到的阻力为车重的0.2倍,g取lOm/s2,求:
(1)汽车做匀加速运动的时间;
(2)汽车从静止启动到开始匀速运动过程中的总位移。
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【题目】如图所示,面积为s=0.02m2、内阻不计的n=100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动,转动的角速度为w=100rad/s,匀强磁场的磁感应强度为B=T。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连,触头P可移动,副线圈所接电阻R=50Ω,电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时。求:
(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(2)当原、副线圈匝数比为2:1时,求电阻R上消耗的功率。
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【题目】如图所示,空间存在着强度E =2.5×102N/C方向竖直向上的匀强电场,在电场内一长为L=0.5m的绝缘细线,一端固定在O点,一端拴着质量m=0.5kg、电荷量q=+4×10-2C的小球.现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,当小球运动最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂.取g =10m/s2.求:
(1)细线能承受的最大拉力;
(2)当小球继续运动到与O点水平方向距离为L时,小球距O点的高度.
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【题目】从电子枪射出初速度不计的电子束,如图所示,经电压U1=180V的加速电场加速后,从正中间平行进入金属板Y和Y′,电子束穿过两板后最终垂直打在荧光屏上的O点.若现在用一输出电压为U2=160V的稳压电源与金属板YY′连接,在YY′间产生匀强电场,使得电子束发生偏转.若取电子质量为m=9×10﹣31kg,带电量e=1.60×10﹣19C,YY′两板间距d=9.0cm,板长l=9.0cm,板的末端到荧光屏的距离L=13.5cm.整个装置处于真空中,不考虑重力的影响,试回答以下问题:
(1)电子束射入金属板YY′时速度v0;
(2)加上电压U2后电子束打到荧光屏上的位置到O点的距离y ′;
(3)如果两金属板YY′间的距离d可以随意调节(保证电子束仍从两板正中间射入),其他条件都不变,试求电子束打到荧光屏上的位置到O点距离的取值范围.
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【题目】(12分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d="40" cm。电源电动势E=24V,内电阻r="1" Ω,电阻R="15" Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0="4" m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力。
当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时,两平行金属板A、B间的电压是多少?
若小球恰能到达A板,则滑动变阻器接入电路的阻值应为多大?(取g="10" m/s2)
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【题目】如图所示,变阻器R2的最大电阻是10Ω,R3=5Ω,电源的内电阻r=1Ω,当电键S闭合,变阻器的滑片在中点位置时,电源的总功率为16W,电源的输出功率为12W.此时电灯R1正常发光,求:
(1)电灯阻值R1是多少?(设R1阻值恒定不变)
(2)当电键S断开时,要使电灯正常工作,应使变阻器的电阻改变为多少?
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【题目】如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为O,最低点为C,在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A和B,在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面,A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为α=53°和β=37°,以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面,则(;)( )
A. A、B两球所受支持力的大小之比为4:3
B. A、B两球运动的周期之比为4:3
C. A、B两球的动能之比为16:9
D. A、B两球的机械能之比为112:51
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【题目】在伏安法测电阻的阻值时,实验所需的实验器材规格如下:
A.待测电阻(阻值未知);
B.电流表(量程0.6A,内阻1);
C.电流表(量程0-5mA,内阻20);
D.电流表(量程0-500,内阻200);
E.电压表(0-3V,内阻1500);
F.电压表(量程0-6V,内阻3000);
G.滑动变阻器(阻值0-50)
H.电源(4V);I 形状及导线若干条
某同学选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组数据如下表所示:
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
U(V) | 1.1 | 1.8 | 2.2 | 2.9 | 3.8 |
I(mA) | 1.4 | 2.3 | 2.8 | 3.7 | 4.8 |
(1)测量时,电压表应选用_______,电流表应选用 __________。
(2)如图所示根据各点表示的数据描出i-u图线_________,由此求得该电阻的阻值RX= ______
(3)根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线_______________。
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