【題目】某同學(xué)描繪小燈泡的伏安特。所使用的器材有:
小燈泡L(額定電壓3.8V,額定電流0.50A)
電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω);
靈敏電流計G(量程1mA,內(nèi)阻為500Ω);
電阻箱R0(阻值范圍0~9999.9Ω);
滑動變阻器R1(阻值范圍0~20Ω);
電源E(電動勢4.5V,內(nèi)阻約2Ω);
開關(guān)S 及導(dǎo)線若干;
(1)為了能夠?qū)崿F(xiàn)在0-3.8V內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量,需將靈敏電流計G改裝成量程為4V的電壓表,則______(填“串”或“并”)聯(lián)的電阻箱R0的阻值應(yīng)調(diào)整為_________Ω.
(2)請在圖(b)的方框中畫全運用上述器材描繪小燈泡伏安特性的實驗電路原理圖,并標注對應(yīng)的器材符號_________.
(3)實驗中得到電流表A讀數(shù)I和靈敏電流計G讀數(shù)Ig如下表所示:
請你根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖(c)的坐標系中補齊數(shù)據(jù)點,做出I-Ig曲線_______________.
(4)由I- Ig曲線可知,小燈泡的電阻隨電流的增大而_______(填“變大”“變小”或者“不變”)
(5)如圖(d)所示,將該小燈泡和定值電阻R與一電動勢E=3.0V,內(nèi)阻r=5.0Ω的電源串聯(lián)時,電源的輸出功率最大,可知此時小燈泡的實際功率約為________W,定值電阻的阻值R=_______ Ω(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
【答案】(1)串 3500.0Ω (2)圖見解析; (3)圖見解析; (4)增大 (5)0.34(0.31~0.36) 1.3(1.0~1.5)
【解析】
(1)將靈敏電流計改裝成量程較大的電壓表,需要串聯(lián)電阻,根據(jù)歐姆定律計算要串聯(lián)的電阻值;(2)根據(jù)改裝后的電壓表、電流表以及燈泡的電阻關(guān)系確定電路的連接方式;(3)根據(jù)數(shù)據(jù)描點畫圖;(4)根據(jù)圖像的斜率判斷燈泡電阻隨電壓的變化情況;(4)當電源輸出功率最大時,內(nèi)阻等于外電阻,結(jié)合畫出的圖像求解燈泡的實際功率以及定值電阻的阻值。
(1)將靈敏電流計G改裝成量程為4V的電壓表,則需要串聯(lián)的電阻箱R0的阻值應(yīng)調(diào)整為.
(2)改裝后的電壓表內(nèi)阻為4000Ω遠大于燈泡內(nèi)阻(7.6Ω),故采用電流表外接;滑動變阻器用分壓電路,如圖;
(3)做出I-Ig曲線如圖;
(4)因Ig的值與燈泡兩端的電壓相對應(yīng),則I- Ig曲線的斜率的倒數(shù)反映燈泡電阻的變化,由圖像可知,小燈泡的電阻隨電流的增大而變大;
(5)如圖(d)所示,將該小燈泡和定值電阻R與一電動勢E=3.0V,內(nèi)阻r=5.0Ω的電源串聯(lián)時,電源的輸出功率最大,可知此時定值電阻R與燈泡的電阻之和等于電源的內(nèi)阻5.0Ω,此時電路中的電流,由圖像可知,此時燈泡兩端的電壓為0.26×10-3×4000V=1.04V;小燈泡的實際功率約為P=IU=1.04×0.3W=0.31W;定值電阻的阻值R兩端的電壓為UR=×3-1.04=0.46V;則。
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【題目】如圖所示,豎直平面xOy內(nèi)有兩個寬度均為首尾相接的電場區(qū)域ABED、BCFE。在ABED場區(qū)存在沿軸負y方向、大小為E的勻強電場,在BCFE場區(qū)存在大小為E、沿某一方向的勻強電場,且兩個電場區(qū)域豎直方向均無限大,F(xiàn)有一個質(zhì)量為m,電荷量為q帶正電的粒子以某一初速度從坐標為(0,)的P點射入ABED場區(qū),初速度方向水平向右。粒子恰從坐標為(,/2)的Q點射入BCFE場區(qū),且恰好做加速直線運動,帶電粒子的重力忽略不計,求:
(1)粒子進入ABED區(qū)域時的初速度大。
(2)粒子從CF邊界射出時的速度大小。
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【題目】如圖,可視為點電荷的帶電小球Q1固定在足夠大的光滑絕緣水平桌面上,有另外一個帶電小球Q2在桌面上運動。某時刻,Q2在距離Q1為r處且速度方向恰好沿垂直于Q1Q2的連線方向。僅在電場力的作用下,此后一小段時間內(nèi)
A. 若Q1、Q2帶同種電荷, Q2的動能一直增大
B. 若Q 、Q2帶同種電荷, Q2的動能可能不變
C. 若Q1、Q2帶異種電荷, Q2的動能不可能增大
D. 若Q1、Q2帶異種電荷, Q2的動能可能不變
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【題目】如圖所示,平面直角坐標系xOy中,在y>0的區(qū)域有沿y軸負方向的勻強電場,在y<0的區(qū)域有垂直于坐標平面向外的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,以速率v0通過y軸上P點,方向沿x軸正方向;經(jīng)過x軸上Q點時速度方向與x軸正向夾角θ=60°,粒子最后恰能再次通過P點且速度方向沿x軸正方向。已知P、O間距為d,不計粒子重力。求:
(1)電場強度的大小E
(2)磁感應(yīng)強度的大小B
(3)粒子從P點開始到再次通過P所經(jīng)過的最短時間t
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【題目】如圖所示,P點是光滑絕緣斜面AC的中點,斜面高度AB=h,傾角為30°空間存在方向水平向右的勻強電場,場強大小未知。當在B點固定一質(zhì)量為m的帶電小球時,另一質(zhì)量和帶電情況完全相同的小球,恰好可以靜止在P點且對斜面無壓力。已知重力加速度為g,靜電力常量為k,小球可視為質(zhì)點。
(1)求小球所帶電荷量q和電場的場強E;
(2)若把B點的小球撤去,將P點的小球由靜止釋放,求該小球離開斜面時的速度。
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【題目】質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒置于傾角為的導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為,當導(dǎo)體棒通以垂直紙面向里的電流時,恰能在導(dǎo)軌上靜止,如圖所示的四個圖中,標出了四種可能的勻強磁場方向,其中棒與導(dǎo)軌問的摩擦力可能為零的是( )
A. B. C. D.
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【題目】如圖所示,航空母艦上的水平起飛跑道長度L=160m。一架質(zhì)量為m=2.0×104kg的飛機從跑道的始端開始,在大小恒為F=1.2×105N的動力作用下,飛機做勻加速直線運動,在運動過程中飛機受到的平均阻力大小為Ff=2×104N.飛機可視為質(zhì)點,取g=10m/s2.求:
(1)飛機在水平跑道運動的加速度大;
(2)若航空母艦靜止不動,飛機加速到跑道末端時速度大小;
(3)求在第二問中飛機在跑道上加速過程中牽引力的平均功率。
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【題目】某實驗小組利用如下圖所示的實驗裝置來探究當合外力一定時,物體運動的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系.
(1)由圖中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離x=24 cm,由圖中游標卡尺測得遮光條的寬度d=________ cm.該實驗小組在做實驗時,將滑塊從圖12所示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間Δt1,遮光條通過光電門2的時間Δt2,則滑塊經(jīng)過光電門1時的瞬時速度的表達式v1=________,滑塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度的表達式v2=________,則滑塊的加速度的表達式a=________.(以上表達式均用字母表示)
(2)在本次實驗中,實驗小組通過改變滑塊質(zhì)量總共做了6組實驗,得到如下表所示的實驗數(shù)據(jù).請利用表格數(shù)據(jù),在圖坐標系中描點作出相應(yīng)圖象.你得出的結(jié)論是___________________________________.
m(g) | a(m/s2) |
250 | 2.02 |
300 | 1.65 |
350 | 1.33 |
400 | 1.25 |
500 | 1.00 |
800 | 0.63 |
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【題目】如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r。電路中的R2為總阻值一定的滑動變阻器,R1為光敏電阻(其電阻隨光照強度增大而減小)。當電鍵S閉合時,電容器中一帶電微粒恰好處于靜止狀態(tài)。有關(guān)下列說法中正確的是
A. 只逐漸增大R1的光照強度,電阻R2消耗的電功率變大,電壓表示數(shù)減小
B. 只逐漸增大R1的光照強度,帶電微粒向上運動
C. 只調(diào)節(jié)電阻R2的滑動端p向下端移動時,電壓表示數(shù)減小,電容器所帶電荷量增多
D. 只調(diào)節(jié)電阻R2的滑動端p向下端移動時,帶點粒子向下運動
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