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5.如圖所示,圖甲中M為一電動機,當(dāng)滑動變阻器R的觸頭從最左端滑到另一端的過程中,兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示.已知電流表讀數(shù)在0.2A以下時,電動機沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動.不考慮電表對電路的影響,以下判斷正確的是(  )
A.變阻器向右滑動時,V2讀數(shù)逐漸減小
B.電路中電源內(nèi)阻為2Ω
C.此電路中,電動機的輸出功率先減小后不變
D.變阻器的最大阻值為36Ω

分析 先確定圖線與電壓表示數(shù)對應(yīng)的關(guān)系.再根據(jù)圖線求出電源的電動勢和內(nèi)阻,并判斷V2讀數(shù)的變化情況.當(dāng)I=0.3A時,電動機輸出功率最大.由電動機的總功率UI與發(fā)熱功率I2R之差求解輸出功率.變阻器的全部接入電路時,電路中電流最小.由歐姆定律求解變阻器的最大阻值.

解答 解:AB、由電路圖甲知,電壓表V2測量路端電壓,電流增大時,內(nèi)電壓增大,路端電壓減小,所以上面的圖線表示V2的電壓與電流的關(guān)系.變阻器向右滑動時,R阻值變大,總電流減小,內(nèi)電壓減小,路端電壓即為V2讀數(shù)逐漸增大.
由上面圖線的斜率大小等于電源的內(nèi)阻,為 r=3.43.00.30.1Ω=2Ω,故A錯誤,B正確.
C、由上面圖線知:當(dāng)電流 I=0.1A時,U=3.4V,則電源的電動勢 E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V:
由圖可知,電動機的電阻 rM=0.80.40.1Ω=4Ω.當(dāng)I=0.3A時,U=3V,電動機輸出功率最大,最大為 P=UI-I2rM=3V×0.3A-(0.3A)2×4Ω=0.54W,此電路中,變阻器向右滑動的過程中,R阻值變大,總電流減小.電動機的最大輸出功率減小,當(dāng)滑片滑到最右端時電路中電流不變,電動機的輸出功率不變.故C正確;
D、當(dāng)I=0.1A時,電路中電流最小,變阻器的電阻為最大值,所以 R=EI-r-rM=(3.60.1-2-4)Ω=30Ω,故D錯誤.
故選:BC

點評 本題考查對物理圖象的理解能力,可以把本題看成動態(tài)分析問題,來選擇兩電表示對應(yīng)的圖線.對于電動機,理解并掌握功率的分配關(guān)系是關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
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B.小球的水平射程大于2h
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D.小球拋出時的初動能小于其機械能的一半

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A.后輪轉(zhuǎn)動的角速度為vc
B.大齒輪轉(zhuǎn)動的角速度為va
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B.a、b兩點的電勢相同
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