用下列器材测量电容器的电容:
一块多用电表,一台直流稳压电源,一个待测电容器(额定电压16V),定值电阻R1(阻值未知),定值电阻R2=150Ω,电流传感器、数据采集器和计算机,单刀双掷开关S,导线若干。
实验过程如下:
实验次数 | 实验步骤 |
第1次 | ①用多用电表的“”挡测量电阻R1,指针偏转如图甲所示。 |
②将电阻R1等器材按照图乙正确连接电路,将开关S与1端连接,电源向电容器充电。 | |
③将开关S掷向2端,测得电流随时间变化的i-t曲线如图丙中的实线a所示。 | |
第2次 | ④用电阻R2替换R1,重复上述实验步骤②③,测得电流随时间变化的i-t曲线如图丁中的某条虚线所示。 |
说明:两次实验中电源输出的直流电压恒定且相同。 | |
请完成下列问题:
(1)由图甲可知,电阻R1的测量值为_______Ω。
(2)第1次实验中,电阻R1两端的最大电压U=_________V。利用计算机软件测得i-t曲线和两坐标轴所围的面积为42.3mAS,已知电容器放电时其内阻可以忽略不计,则电容器的电容为C=_______F。
(3)第2次实验中,电流随时间变化的i-t曲线应该是图丁中的虚线________(选填“b”、“c”或“d”)。
某同学欲利用如图1所示的实验装置来测量滑块与斜面间动摩擦因数的大小,其实验步骤如下:
(1)该同学将斜面倾角调整为θ,释放滑块后,打点计时器打出的部分纸带如图2所示,已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电,且纸带上相邻两计数点之间还有4个点未画出,由此可计算出滑块在斜面上的加速度大小为a=______m/s2(计算结果保留2位有效数字).
(2)已知当地的重力如速度大小为g,该同学利用其学习的牛顿运动定律知识,写出滑块与斜面间的动摩擦因数μ的表达式μ=________.
(3)由于在实验时没有考虑滑块在下滑过程中受到的空气阻力及纸带与打点计时器之间的摩擦,你认为该同学测得的动摩擦因数与真实值相比应_______(填“偏大“、“偏小“或“不变“)
如图所示,固定的倾斜粗糙细杆与水平地面间的夹角为θ=37°,质量为1.0kg的圆环套在细杆.细质弹簧的一端固定在水平地面上的O点,另一端与圆环相连接,当圆环在A点时弹簧恰好处于原长状态且与轻杆垂直.将圆环从A点由静止释放,滑到细杆的底端C点时速度为零.若圆环在C点获得沿细杆向上且大小等于2.0m/s的初速度,则圆环刚好能再次回到出发点A.已知B为AC的中点,弹簧原长为0.3m,在圆环运动过程中弹簧始终在弹性限度内,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.( )
A. 下滑过程中,圆环受到的合力一直在增大
B. 下滑过程中,圆环与细杆摩擦产生的热量为1.0J
C. 在圆环从C点回到A点的过程中,弹簧对圆环做的功为1.2J
D. 圆环下滑经过B点的速度一定小于上滑时经过B点的速度
磁流体发电机,又叫等离子体发电机,下图中的燃烧室在3 000 K的高温下将气体全部电离为电子与正离子,即高温等离子体.高温等离子体经喷管提速后以1 000 m/s进入矩形发电通道,发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场,磁感应强度为6 T.等离子体发生偏转,在两极间形成电势差.已知发电通道长a=50 cm,宽b=20 cm,高d=20 cm.等离子体的电阻率ρ=2 Ω·m.判断中正确的是( )
A. 因不知道高速等离子体为几价离子,故发电机的电动势不能确定
B. 发电机的电动势为1 200 V
C. 当外接电阻为8 Ω时,发电机效率最高
D. 当外接电阻为4 Ω时,发电机输出功率最大
如图所示的电路有电源、电阻箱和电流表组成,电源电动势E=4V,内阻r=2Ω;电流表内阻忽略不计,闭合开关,调解电阻箱,当电阻箱读数分别等于R1和R2时,电流表对应的读数分别为I1和I2,这两种情况下电源的输出功率相等,下列说法正确的是( )
A. I1+I2=2A B. I1-I2=2A C. R1=1/ R2 D. R1=4/ R2
在匀强电场所在平面内存在一个半径为R的圆形区域,完全相同的带正电粒子以初速度v0沿不同的方向从A点进入圆形区域,已知从D点离开的粒子动能最大,且AB、CD是两条互相垂直的直径.则下列说法正确的是( )
A. 电场方向沿CD方向 B. 电场方向沿AD方向
C. 从B点离开的粒子速度仍是v0 D. 从C点离开的粒子速度仍是v0