如图所示是一种悬球式加速度仪,它可以用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度。m是一个金属球,它系在细金属丝的下端,金属丝的上端悬挂在O点,AB是一根长为l的电阻丝,其阻值为R。金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计。电阻丝的中点C焊接一根导线.从O点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表V(金属丝和导线电阻不计)。图中虚线OC与AB相垂直,且OC=h,电阻丝AB接在电压恒为U的直流稳压电源上。整个装置固定在列车中使AB沿着车前进的方向。列车静止时金属丝呈竖直状态;当列车加速或减速前进时,金属线将偏离竖直方向θ,从电压表的读数变化可以测出加速度的大小。
1.当列车向右做匀加速直线运动时,试写出加速度a与θ角的关系及加速度a与电压表读数U′的对应关系。
2.这个装置能测得的最大加速度是多少?
如图所示,两带有等量异电荷的平行金属板M、N竖直放置,M、N两板间的距离d=0.5m。现将一质量为m=1×10-2kg、电荷量的带电小球从两极左斜上方A点以=4m/s的初速度水平抛出,A点距离两板上端的高度h=0.2m,之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间,沿直线运动碰到N板上的B点,不计空气阻力,取g=10m/s2,设匀强电场只存在于M、N之间。求:
1.两极板间的电势差;
2.小球由A到B所用总时间;
3.小球到达B点时的动能。
如图所示的电路中,R1=3Ω,R2=9Ω,R3=6Ω,电源电压U=24V保持不变。当开关S1、S2均开启和均闭合时,灯泡L都同样正常发光。
1.画出两种情况的等效电路图,并标出流经灯泡的电流方向;
2.求灯泡正常发光时的电阻RL和电压UL。
如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=2cm,bc=12cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2×10-7J,求:
1.匀强电场的场强E;
2.电荷从b移到c,电场力做功W2;
3.a、c两点的电势差Uac。
一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满刻度电流)为Ig=50μA,表头电阻Rg=1kΩ,若改装成量程为Im=1mA的电流表,应并联的电阻阻值为 Ω。若将改装后的电流表再改装成量程为Um=10V的电压表,应再串联一个阻值为 Ω的电阻。(结果保留3位有效数字。)
如下图所示是定性研究平行板电容器的电容与结构之间的关系的装置,平行板电容器的A板与静电计相连,B板和静电计金属壳都接地。给平行班电容器充电后,电量不变时;(以下空内选填“变大”、“变小”或“不变”)
1.指出下列三个图所示的情况下,静电计指针的偏转变化情况:
①正对面积减小时,静电计指针的偏转 ;
②板间距离增大时,静电计指针的偏转 ; ③插入电介质时,静电计指针的偏转 。
2.实验说明平行板电容器的电容与正对面积、板间距离,电介质的介电常数之间的关系为:电容随极板正对面积的 、极板间距的 、介质介电常数的 而变大。