如图所示,电源电动势E=50V,内阻r=1Ω,R1=3Ω,R2=6Ω。间距d=0.2m的两平行金属板M、N水平放置,闭合开关S,板间电场视为匀强电场。板间竖直放
题型:上海模拟题难度:来源:
如图所示,电源电动势E=50V,内阻r=1Ω,R1=3Ω,R2=6Ω。间距d=0.2m的两平行金属板M、N水平放置,闭合开关S,板间电场视为匀强电场。板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB,有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m=0.01kg、带电量大小为q=1×10-3C(可视为点电荷,不影响电场的分布)。现调节滑动变阻器R,使小球恰能静止在A处;然后再闭合K,待电场重新稳定后释放小球p。取重力加速度g=10m/s2。求: (1)小球的带电性质和恰能静止时两极板间的电压; (2)小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值; (3)小球p到达杆的中点O时的速度。 |
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答案
解:(1)小球带负电 恰能静止应满足mg=Eq=Uq/d U=mgd/q=0.01×10×0.2/1×10-3 V=20V (2)小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值为Rx,由电路电压关系: E/(Rx+R2+r)=U/R2 代入数据求得Rx=8Ω (3)闭合电键K后,设电场稳定时的电压为U",由电路电压关系: E/(Rx+R12+r)=U"/R12 代入数据求得U"=100/11 V 由动能定理:mgd/2-U"q/2=mv2/2 代入数据求得v=1.05m/s |
举一反三
如果闭合电路中电源的电动势为12V,外电压为10V,当有0.5C电量通过电路时,下列结论正确的是 |
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A.在电源内部,非静电力将5J的其它形式的能转化为电能 B.在电源内部,静电力将6J的其它形式的能转化为电能 C.在电源外部,静电力将5J的电能转化为其它形式的能 D.在电源外部,静电力将6J的电能转化为其它形式的能 |
在如图(a)所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合电键S,将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端,两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示。则 |
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A.图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线 B.电源内电阻的阻值为10Ω C.电源的最大输出功率为1.8W D.滑动变阻器R2的最大功率为0.9W |
在如图所示的电路中,圈①、②、③处可以接小灯、电流表或电压表(均为理想电表)三种元器件,已知电源电动势ε、内阻r恒定,定值电阻R1>R2>R3>R4>r,小灯电阻RL=R1,现有四种不同的接法: 接法一:①接小灯、②接电流表、③接电压表 接法二:①接小灯、②接电压表、③接电流表 接法三:①接电流表、②接电压表、③接小灯 接法四:①接电流表、②接小灯、③接电压表 比较以上四种接法,下列说法正确的是 |
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A.选择接法一,路端电压最大 B.选择接法二,电源的效率最高 C.选择接法三,电源的总功率最大 D.选择接法四,电源输出功率最大 |
如图所示,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器。3个电阻采用如图(a)方式接在电源上,已知R1=4Ω、R2=10Ω。现利用电压传感器(相当于电压表)和电流传感器(相当于电流表)研究R3上的电压与电流变化关系,任意滑动R3上的滑片,通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后,在屏幕上得到的U-I图像为如图(b)所示的一条直线(实线部分)。试求: (1)电源的电动势和内电阻; (2)R3的最大阻值; (3)R3消耗的最大功率。 |
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有两个电源甲和乙,甲的电动势为6V,内阻为4Ω,乙的电动势为4.5V,内阻为1Ω,另有两个小灯A和B,它们的U-I图像如图所示,若要求用其中的一个电源和一个小灯泡串联成回路后小灯泡的功率最大,则应该选择__________(选填“甲与A”、“甲与B”、“乙与A”或“乙与B”);若将小灯A、B串联后接在另一个内阻为2Ω的电源丙两端,发现A、B的功率之比为2:1,则电源丙的电动势为__________V。 |
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