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如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm.电源电动...

manfen5.com 满分网如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm.电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω.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v=4m/s竖直向上射入板间.若小球带电量为q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,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=10m/s2
小球恰好运动到A板,根据动能定理列式求解两板间的电压;然后根据欧姆定律求解滑动变阻器的电阻值;最后根据电功率表达式求解电源的输出功率. 【解析】 (1)小球进入板间后,受重力和电场力作用,且到A板时速度为零. 设两板间电压为UAB 由动能定理得 -mgd-qUAB=0-           ① ∴滑动变阻器两端电压           U滑=UAB=8 V             ② 设通过滑动变阻器电流为I,由欧姆定律得 I==1A                    ③ 滑动变阻器接入电路的电阻  R滑==8Ω         ④ 即滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω时,小球恰能到达A板. (2)电源的输出功率             P出=I2(R+R滑)=23 W      ⑤ 故电源的输出功率是23W.
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考点分析:
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欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V,内阻1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻0.012 5Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻0.125Ω)
D.电压表(0~3V,内阻3kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻15kΩ)
F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0~2 000Ω,额定电流0.3A)
H.开关、导线
(1)上述器材中应选用的是______.(填写各器材的字母代号)
(2)实验电路应采用电流表______接法.(填“内”或“外”)
(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如图所示,图示中I=______A,U=______V.
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(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连成实验电路.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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