(10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=40cm,电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω,闭合开关S,待电路稳定后

(10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=40cm,电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω,闭合开关S,待电路稳定后

题型:不详难度:来源:
(10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=40cm,电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω,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=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电荷量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力。那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能达到A板?此时,电源的输出功率是多大?(g取10m/s2

答案
(1)8Ω(2)23W
解析

试题分析:(1)小球进入板间后,受重力和电场力作用,且到A板时速度为零.
设两板间电压为UAB,由动能定理得
一mgd一qUAB=0一mv02        (3分)
滑动变阻器两端电压为U
U=UAB=8v          (1分)
设通过滑动变阻器的电流为,,由闭合电路的欧姆定律得
    (3分)
滑动变阻器接人电路的电阻
         (1分)
(2)电源的输出功率
P= I2 (R+R)=23W        (2分)
举一反三
某兴趣小组设计了一个火灾报警装置,其电路如图所示,R1、R3为定值电阻,热敏电阻R2为金属铂制成的热电阻,通过电压表示数和灯泡亮度变化可监控R2所在处的火情.若R2所在处出现火情,则(  )
A.电压变示数变大,灯泡变暗
B.电压表示数变小,灯泡变亮
C.R3的阻值较小时,电压表示数变化明显
D.R3的阻值较大时,电压表示数变化明显

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如右图所示,电源电动势为E,内电阻为r。当滑动变阻器R的滑片P从右端滑到左端时,发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2,下列说法中正确的是
A.小灯泡L1、L3变暗,L2变亮
B.小灯泡L3变暗,L1、L2变亮
C.ΔU1>ΔU2
D.ΔU1<ΔU2

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高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成,如图所示,超导部分有一个超导临界电流Ic,当通过限流器的电流I>Ic时,将造成超导体失超,从超导态(电阻为零)转变为正常态(一个纯电阻).以此来限制电力系统的故障电流,已知超导部件的正常态电阻为R1=3Ω,超导临界电流Ic=1.2A,限流电阻R2=6Ω,小灯泡L上标有“6V,6W”的字样,电源电动势E=8V,内阻r=2Ω,原来电路正常工作,现L突然发生短路,则(      )
A.短路前通过R1的电流为1A
B.短路后超导部件将由超导状态转化为正常态
C.短路后通过R1的电流为A
D.短路后通过R1的电流为2A

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如图所示的电路中,当变阻器R3的滑动触头向上移动时(  )
A.电压表示数变小,电流表示数变大
B.电压表示数变大,电流表示数变小
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小

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如图是一火警报警电路的示意图,其中R3为用某种材料制成的传感器,这种材料的电阻率随温度的升高而增大.值班室的显示器为电路中的电流表,电源两极之间接一报警器.当传感器R3所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是(  )
A.I变大,U变大B.I变小,U变小
C.I变大,U变小D.I变小,U变大

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