在如图所示电路中,电源电动势为ε=6V,内阻不计,小灯L上标有“6V,0.3A”字样,滑动变阻器R1的阻值范围是0-20Ω,电阻R2上标有“15Ω,4A”字样,
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在如图所示电路中,电源电动势为ε=6V,内阻不计,小灯L上标有“6V,0.3A”字样,滑动变阻器R1的阻值范围是0-20Ω,电阻R2上标有“15Ω,4A”字样,
题型:松江区二模
难度:
来源:
在如图所示电路中,电源电动势为ε=6V,内阻不计,小灯L上标有“6V,0.3A”字样,滑动变阻器R
1
的阻值范围是0-20Ω,电阻R
2
上标有“15Ω,4A”字样,电流表的量程为0-0.6A.甲、乙两同学在讨论滑动变阻器功率的取值范围时,甲同学认为:由于电流表允许通过的最大电流为0.6A,所以通过R
1
的最大电流为
I
1m
=I
Am
-I
L
=0.6A-0.3A=0.3A,
这时滑动变阻器R
1
两端的电压为
U
1m
=ε-I
1m
R
2
=6V-0.3×15V=1.5V
因此,滑动变阻器的最大功率为P
1m
=I
1m
U
1m
=0.3×1.5W=0.45W.
乙同学不同意甲同学的看法,他认为滑动变阻器的功率决定于通过它的电流和它两端电压的乘积,即P
1
=I
1
U
1
,电流最大时功率未必最大,只有电流、电压的乘积最大时,功率才最大,如图所示.
你认为甲、乙两位同学中,哪位同学的看法正确,如果你认为甲同学正确,请简述他正确的理由;如果你认为乙同学正确,请求出滑动变阻器R
1
的最大功率P
1m
.
答案
甲同学的看法错,乙同学的看法正确.
当通过R
1
的电流为I
1
时,
两端的电压为 U
1
=E-I
1
R
2
这时 P
1
=I
1
U
1
=I
1
(ε-I
1
R
2
)=-I
1
2
R
2
+EI
1
=-R
2
(I
1
-
E
2
R
2
)
2
+
E
2
4
R
22
当I
1
=
E
2
R
2
=
6
2×15
A=0.2A时
R
1
的功率最大,P
1m
=
E
2
4
R
22
=
62
4×15
W=0.6W
举一反三
水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆(如图),金属杆与导轨的电阻不计;均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动.当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会改变,v和F的关系如下图.(取重力加速度g=9.8m/s
2
)
(1)金属杆在匀速运动之前做作什么运动?
(2)若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω,磁感应强度B为多大?
(3)由v-F图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?
题型:塘沽区模拟
难度:
|
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如图所示的电路中,R
1
=3.5Ω,R
2
=6Ω,R
3
=3Ω,电压表为理想电表,当开关S断开时,电压表示数为5.7V;当开关S闭合时,电压表示数为3.5V,求电源的电动势和内电阻.
题型:南通模拟
难度:
|
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如图 所示,电源电动势E=3V,内阻不计,电容器电容G=2×10
-8
F,电阻R
1
=R
2
=2Ω,R
3
=4Ω,R的最大值为4Ω.开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P由b端滑到a端时,则( )
A.电压表
的示数变大,电流表
的示数变小
B.电压表
和电流表
的示数都变大
C.电容器的电荷量变化量为1×10
-8
C
D.电容器的电荷量变化量为1×10
-7
C
题型:不详
难度:
|
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如图所示,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器电阻为R,开关闭合.两平行极板间有匀强磁场,一带电粒子(不计重力)正好以速度v匀速穿过两板.以下说法正确的是( )
A.保持开关闭合,将滑片p向上滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出
B.保持开关闭合,将滑片p向下滑动一点,粒子将不可能从下极板边缘射出
C.保持开关闭合,将a极板向下移动一点,粒子将继续沿直线穿出
D.如果将开关断开,粒子将继续沿直线穿出
题型:天津模拟
难度:
|
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传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用.有一种测量人的体重的电子秤,其测量部分的原理图如图中的虚线框所示,它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)、显示体重大小的仪表A(实质是理想的电流表)组成.压力传感器表面能承受的最大压强为1×10
7
Pa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示.设踏板和压杆的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8V,取g=10m/s
2
.请回答:
压力F/N
0
250
500
750
1000
1250
1500
…
电阻R/Ω
300
270
240
210
180
150
120
…
题型:天津模拟
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|
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