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有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,通过在钻孔中进行电特性测量,可以反映地下...

有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,通过在钻孔中进行电特性测量,可以反映地下的有关情况,如图所示为一钻孔,其形状为圆柱体,半径为10 cm,设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.314 Ω·m,现在钻孔的上表面和底部加上电压,测得U=100 V,I=100 mA。

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(1)求:该钻孔的深度。

(2)若截取一段含盐水的圆柱体与电动势为200 V、内阻为100 Ω的电源相连,通电10 min,当截取的圆柱体长度为多少时,盐水产生的热量最多,最多为多少?

 

(1)100 m (2)10 m 6×104 J 【解析】 试题分析:(1)盐水电阻R=U/I=1 000 Ω。 由电阻定律R=ρh/S,S=πr2=3.14×10-2m2, 解得h=100 m。 (2)当圆柱体电阻等于电源内阻时,电源输出功率最大,盐水产生热量最多。电源内阻r=100 Ω,则截取的圆柱体内阻也应该等于R′=100 Ω, 圆柱体长度L=R′S/ρ=10 m。 圆柱体与电源组成闭合电路,电流I′=E/(r+R′)=1 A 热量最多为Q=I′2R′t=6×104 J。 考点:电阻定律;全电路欧姆定律.  
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考点分析:
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在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中.

(1)备有如下器材:

A.干电池1节;B.滑动变阻器(0~20Ω);C.滑动变阻器(0~1kΩ);

D.电压表(0~3V);E.电流表(0~0.6A);F.电流表(0~3A);G.开关、导线若干.

其中滑动变阻器应选______,电流表应选________.(只填器材前的序号)

(2)为了最大限度地减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图.

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(3)某同学记录的实验数据如下表所示,试根据这些数据在图中画出U-I图线,根据图线得到被测电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.

 

1

2

3

4

5

6

I(A)

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.40

U(V)

1.32

1.26

1.18

1.13

1.04

0.93

 

 

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在测导线电阻率试验中,图(a)是改装并校准电流表的电路图.已知表头满分5 manfen5.com的量程为Ig=600 μA、内阻为Rg,满分5 manfen5.com是标准电流表.要求改装后的电流表量程为I=60 mA.完成下列填空:满分5 manfen5.com

图(a)             图(b)                         图(c)

(1)在电表改装完成后的某次校准测量中,满分5 manfen5.com表的示数如图(b)所示,由此读出流过满分5 manfen5.com电流表的电流为______mA.此时流过分流电阻Rp的电流为______mA(保留1位小数).

(2)由图(c)可以知道该导线直径为           mm

 

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如图所示为“风光互补路灯”系统满分5 manfen5.com,它在有阳光时通过太阳能电池板发电,有风时通过风力发电机发电,二者皆备时满分5 manfen5.com同时发电,并将电能输至蓄电池储存起来,供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久,一般充电至90%左右即停止,放电余留20%左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案:

风力发电机

太阳能电池组件

最小启动风速

1.0m/s

太阳能电池

36W

最小充电风速

2.0m/s

满分5 manfen5.com阳能转化效率

15%

最大限制风速

12.0m/s

蓄电池

500Ah-12V

最大输出功率

400W

大功率LED路灯

80W-12V

当风速为6m/s时,风力发电机满分5 manfen5.com的输出功率将变为50W,在这种情况下,将蓄电池的电量由20%充至90%所需时间为          h;如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2,要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W,太阳能电池板的面积至少要          m2

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如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一带电体PO点竖直上抛,它的初动能3J,当它上升到最高点M时动能为6J,则此带电体折回通过与O点在同一水平线上的满分5 manfen5.com点时,其动能为       J

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如图所示,电源的电动势和内阻分别为E、r,R0=r,滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动,则在此过程中(   )

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A.电压表V1的示数一直增大         B.电压表V2的示数先增大后减小

C.电源的总功率先减小后增大       D.电源的输出功率先减小后增大

 

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