(16分)如图13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=40 cm.电源电动势E=24 V,内电阻r=1 Ω,电阻R=15 Ω.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=4 m/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,小球恰能到达A板?此时,电源的输出功率是多大?(取g=10 m/s2)
(14分)如图12所示,电源电动势E=12 V,内阻r=1 Ω,电阻R1=3 Ω,R2=2 Ω,R3=5 Ω,电容器的电容C1=4 μF,C2=1 μF,求C1、C2所带电荷量.
在如图11所示的电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是 ( )
A.U1/I不变,ΔU1/ΔI不变
B.U2/I变大,ΔU2/ΔI变大
C.U2/I变大,ΔU2/ΔI不变
D.U3/I变大,ΔU3/ΔI不变
高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成,如图10所示,超导部件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=3 Ω,超导临界电流Ic=1.2 A,限流电阻R2=6 Ω,小电珠L上标有“6 V,6 W”的字样,电源电动势E=8 V,内阻r=2 Ω,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 A
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2 A
在如图9所示的图象中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路.由图象可知 ( )
A.电源的电动势为3 V,内阻为0. 5 Ω
B.电阻R的阻值为1 Ω
C.电源的输出功率为2 W
D.电源的效率为66.7 %
现在要测量一只额定电压为U=3 V的小灯泡L的额定功率P(约为0.3 W).实验室备有如下器材:
电流表 (量程200 mA,内阻r1=10 Ω)
电流表 (量程300 mA,内阻约为几欧姆)
定值电阻R(10 Ω)
滑动变阻器R1(0~100 Ω,0.5 A)
电源E(E=5 V,r≈1 Ω)
单刀开关一个、导线若干
(1)设计出实验电路,画在下面的虚线框内.
图实-6-18
(2)按(1)中设计的电路图把图实-6-18中仪器连接起来;
(3)写出主要的操作步骤:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(4)实验中计算灯泡额定功率的表达式为________.
(必须用题中给定的符号及你在(3)中设计的记录符号来表示)