Question

某同学设计了一个测定列车加速度的仪器，如图所示．AB是一段1/4圆弧形的电阻，O点为其圆心，圆弧半径为r．O点下用一电阻不计的金属线悬挂着一个金属球，球的下部与AB接触良好且无摩擦．A、B之间接有内阻不计、电动势为9 V的电池，电路中接有理想电流表A，O、B间接有一个理想电压表V．整个装置在一竖直平面内，且装置所在平面与列车前进的方向平行．下列说法中正确的有

A．从图中看到列车一定是向右加速运动

B．当列车的加速度增大时，电流表A的读数增大，电压表V的读数也增大

C．若电压表显示3 V，则列车的加速度为g

D．如果根据电压表示数与列车加速度的一一对应关系将电压表改制成一个加速度表，则加速度表的刻度是均匀的

Answer

C

【解析】

试题分析：因为小球向左摆动，小球受到的合力方向水平向右，故小车的加速度是向右的，说明小车可能加速向右运动或减速向左运动，选项A错误；当加速度增大时，小球会向左上升，则电压表的示数增大，电流表的示数不变，选项B错误；若电压表的示数为3V，则θ=30°，故水平方向的合力为F=tanθ×mg=mg，故列车的加速度为g，选项C正确；因为加速度a= g×tanθ=g×tan，因为L正比R，正比U，故a与U不成正比，加速度表的刻度是不均匀的，选项D错误。

考点：欧姆定律，牛顿第二定律。

【名师点晴】这是一道力、电综合的习题，通过小球的滚动代表滑片的滑动，一方面小球要受力而运动，另一方面，小球的滚动使得电路中的电阻发生变化，从而使电压表的示数发生变化，而电流表是不变的，因为电路中的总电阻并不变。