【题目】如图所示,电源电动势E=8V,内阻r=5Ω,电灯A的电阻为10Ω,电灯B的电阻为6Ω,滑动变阻器的总电阻为6Ω。闭合开关S,当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中(不考虑电灯电阻的变化),下列说法正确的是( )
A.电流表的示数先减小后增大B.电压表的示数先增大后减小
C.电灯A的亮度不断增大D.电源的最大输出功率为3.2W
【答案】AD
【解析】
A.当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中,该并联电路的总电阻为R总:
,
其中R是和灯A串联部分滑动变阻器的阻值,所以:
,
由数学知识分析知,当R=2Ω时,该电路的总电阻最大为6Ω,所以滑动触头P由a端向b端滑动的过程中总电阻由5.8Ω逐渐增大到6Ω,再由6Ω逐渐减少到5.3Ω,根据闭合电路欧姆定律电路中电流先减少再增大即电流表的示数先减少后增大,A正确;
B.电压表的示数为B的分压,其值:
,
当R取0时,
,
当R取6时和当R取2时,
,,
则B的分压一直增大,B错误,
C.灯A的的串联电阻变大,其电流减少,C正确;
D.电源的输出功率:
,
由数学知识分析知,当外电路电阻等于电源的内阻时,电源的输出功率最大,差别越小功率越大,而以上分析可知,外电路总电阻最大为5.5Ω,最小为:
,
则并联值可以为r=5Ω,则电源的最大输出功率为:
,
D正确。
故选AD。
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【题目】如图所示为某塑料球成型机工作原理过程图,它通过左侧的喷口可以喷出速度忽略不计、质量、带电量为的塑料小球(可以视为质点),小球从喷口缓慢喷出后先滑过处在之间宽度为的水平匀强电场,电场强度为,距地面高为的水平光滑绝缘管道,然后又通过半径的圆弧形竖直光滑四分之一绝缘管道,小球从圆弧轨道的最低处沿竖直向下飞出,再经过垂直于纸面的某匀强磁场和匀强电场共存的区域做匀速圆周运动,最后沿水平方向飞入地面上的收集容器内,重力加速度为,求:
(1)小球过点时速度的大小和对管道的压力的大小;
(2)所加未知区域匀强磁场磁感强度和匀强电场电场强度的大小和方向。
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【题目】如图所示,两平行光滑金属导轨与水平面的夹角为30°,导轨一端接有电源,电源电动势为,内阻为Ω,导轨宽度为,导轨间横跨一根电阻为Ω的导体棒,棒的质量为,棒系在轻绳的一端,另一端绕过定滑轮悬挂一个质量为的物块,匀强磁场垂直于导轨所在平面向下,已知导轨电阻可忽略不计,滑轮左侧轻绳与导轨平行,重力加速度。
(1)若释放导体棒后,棒保持静止状态,则磁感应强度B为多大?
(2)若磁感应强度,则释放导体棒瞬间,轻绳的拉力为多大?
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【题目】如图所示,在平行于水平地面的有理想边界的匀强磁场上方,有三个大小相同的,且用相同的金属材料制成的正方形线框,线框平面与磁场方向垂直。A线框有一个缺口,B、C线框都闭合,但B线框导线的横截面积比C线框大。现将三个线框从同一高度由静止开始同时释放,下列关于它们落地时间说法正确的是( )
A.三个线框同时落地
B.三个线框中,A线框最早落地
C.B线框在C线框之后落地
D.B线框和C线框在A线框之后同时落地
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【题目】一光滑绝缘细直长杆处于静电场中,沿细杆建立坐标轴x,以x=0处的O点为电势零点,如图(a)所示.细杆各处电场方向沿x轴正方向,其电场强度E随x的分布如图(b)所示.细杆上套有可视为质点的带电环,质量为m=0.2kg,电荷量为q=-2.0×10-6C.带电环受沿x轴正向的恒力F=1.0N的作用,从O点静止开始运动,求:
(1)带电环在x=1m处的加速度;
(2)带电环运动区间内的电势最低值;
(3)带电环动能为0.5J时的位置;
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【题目】某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图像。
(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)至于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的t1_______t2(选填“大于”、“等于”或“小于”)时,说明气垫导轨已调水平。
(2)用螺旋测微器测遮光条宽度d,测量结果如图丙所示,则d=________mm。
(3)滑块P用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图像如图乙所示,若t1、t2、m、g和d已知,若已测出滑块质量M ,两光电门间距离L。 上述物理量间满足关系式_______________,则表明在上述过程中,滑块和砝码组成的系统机械能守恒。
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【题目】某物理兴趣小组制作的简易报警器工作原理如下:玻璃细管下端封闭且导热性能良好,水银装在细管中,当温度升高时,水银柱上升,使电路接通,警铃发出报警声。27℃时,空气柱长度L1为30cm,水银柱上表面与导线下端的距离为L2,管内水银柱高h为5cm,大气压强p0为76cmHg.已知当温度达到177℃时,报警器会报警。求:
①水银柱上表面与导线下端的距离L2;
②若要使报警器的报警温度为127℃,应该再往细管中注入多高的水银。
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【题目】如图所示,在与水平面成角的光滑金属导轨间连一电源,在相距为的光滑且平行的金属导轨上放一质量为的金属棒,通以的由b向a的电流,磁场方向竖直向上,这时棒恰好静止。(取)求:
(1)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)棒对导轨的压力的大小;
(3)若要取最小值,请求出该磁感应强度的方向和大小。
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【题目】如图,虚线框中存在垂直纸面向外的匀强磁场B和平行纸面斜向下的与竖直方向夹角为45°的匀强电场E,质量为m、电荷量为q的带电小球在高为h处的P点从静止开始自由下落,在虚线框中刚好做匀速直线运动,则( )
A.电场强度
B.磁感应强度
C.小球一定带正电
D.不同比荷的小球从不同高度下落,在虚线框中仍可能做匀速直线运动
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