如图所示,固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平地面平滑连接,半圆管的半径R=1.6m,管内壁光滑,两端口C,D连线沿竖直方向,CD右侧存在场强大小E=1.5×103N/C、方向水平向左的匀强电场;水平面AB段表面光滑,长L1=6.75m,BC段表面粗糙,长L2=5.5m.质量m=2.0kg、电荷量q=0.01C的带正电小球在水平恒力F=10.0N的作用下从A点由静止升始运动,经过一段时间后撤去拉力F,小球进人半圆管后通过端口D时对圆管内轨道有竖直向下的压力ND=15N.小球与水平面BC段之间的动摩擦因数u=0.2,取g=10m/s2.求:
(1)小球通过端口D时的速度大小vD;
(2)小球通过半圆管中点P时与圆管的作用力大小NP;
(3)撤去拉力F时小球的速度大小v0.
如图所示,已知电源电动势E=10 V,内阻r=l Ω,电路中定值电阻R=4 Ω,当闭合电键S电路稳定时,电路中标有“3 V,3 W”的灯泡L和线圈电阻RD=0.2 Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作。求:
(1)电路中的电流大小;
(2)电动机的额定电压;
(3)电动机的输出功率。
某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右侧活塞固定,左侧活塞可自由移动。实验器材还有:电源(电动势约为3 V,内阻不可忽略),两个完全相同的电流表A1 、A2(量程为3mA,内阻不计),电阻箱R(最大阻值为9 999 Ω),定值电阻R0(可供选择的阻值有100Ω、1kΩ、10kΩ),开关S,导线若干,刻度尺。
实验步骤如下:
A.测得圆柱形玻璃管内径d=20 mm;
B.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L;
C.连接好电路,闭合开关S,调整电阻箱阻值,读出电流表A1 、A2示数,分别记为I1、I2,记录电阻箱的阻值R;
D.改变玻璃管内水柱长度,多次重复实验步骤B、C,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R;
E.断开S,整理好器材。
(1)为了较好的完成该实验,定值电阻R0应选________。
(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式Rx=__________(用R0、R、I1、I2表示)。
(3)若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值,使电流表A1 、A2示数均相等,利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图乙所示的R-L关系图象,则自来水的电阻率ρ=______Ω·m(保留两位有效数字)。在用本实验方法测电阻率实验中,若电流表内阻不能忽略,则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将_______(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω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(3 V,内阻约为1 Ω)
B.电流表(0~3 A,内阻约为0.01Ω)
C.电流表(0~0.6 A,内阻约为0.1 Ω)
D.电压表(0~3 V,内阻约为3kΩ)
E.电压表(0~15 V,内阻约为15 kΩ)
F.滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流1 A)
H.滑动变阻器(0~200 Ω,额定电流0.1 A)
I.开关、导线
(1)上述器材中,电流表应选用的是______;电压表应选用的是______;
滑动变阻器应选用的是______;(填写器材的字母代号)。
(2)实验电路应采用电流表________接法(填“内”或“外”)。
如图甲所示,有一绝缘圆环,圆环上均匀分布着正电荷,圆环平面与竖直平面重合。一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环,细杆上套有一个质量为m=10g的带正电的小球,小球所带电荷量q=5.0×10-4C。小球从C点由静止释放,其沿细杆由C经B向A运动的v-t图象如图乙所示。小球运动到B点时,速度图象的切线斜率最大(图中标出了该切线)。则下列说法正确的是:( )
A. 在O点右侧杆上,B点电场强度最大,电场强度大小为E=1.2 V/m
B. 由C到A的过程中,小球的电势能先减小后变大
C. 由C到A电势逐渐降低
D. C、B两点间的电势差UCB = 9V。
如图所示,电流计的内阻满偏电流,则下列说法正确的是:( )
A. 当S1和S2均断开时,虚线框中可等效为电压表,最大量程是1V
B. 当S1和S2均断开时,虚线框中可等效为电压表,最大量程是10V
C. 当S1和S2均闭合时,虚线框中可等效为电流表,最大量程是0.1A
D. 当S1和S2均闭合时,虚线框中可等效为电流表,最大量程是1A