利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为:
干电池:电动势约为1.5V,符号
电压表:量程1V,内阻998.3Ω,符号
电流表:量程1A,符号
滑动变阻器:最大阻值10Ω,符号
电阻箱:最大阻值99999.9Ω,符号
单刀单掷开关一个,符号
导线若干
(1)设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在下面的方框内.要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负.____
(2)为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的____________倍,电阻箱阻值为____________ Ω。
港珠澳大桥是连接香港大屿山、澳门半岛和广东省珠海市跨海大桥,工程路线香港国际机场附近的香港口岸人工岛,向西接珠海、澳门口岸人工岛、珠海连接线,止于珠海洪湾,总长约55公里,在建设港珠澳大桥时为了更大范围的夯实路面用到一种特殊圆环,建设者为了测试效果,做了如下的演示实验:如图所示,一轻绳吊着粗细均匀的棒,棒下端离地面高H,上端套着一个细环。棒和环的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k>1).断开轻绳,棒和环自由下落。假设棒足够长,与地面发生碰撞时,触地时间极短,无动能损失。棒在整个运动过程中始终保持竖直,空气阻力不计,重力加速度为g求:
(1)棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中,环的加速度;
(2)从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间,棒运动的路程;
(3)从断开轻绳到棒和环都静止,摩擦力对环及棒做的总功.
如图所示,竖直平面MN与纸面垂直,MN右侧的空间存在着垂直纸面向内的匀强磁场和水平向左的匀强电场,MN左侧的水平面光滑,右侧的水平面粗糙.质量为m的物体A静止在MN左侧的水平面上,已知该物体带负电,电荷量的大小为为q.一质量为的不带电的物体B以速度v0冲向物体A并发生弹性碰撞,碰撞前后物体A的电荷量保持不变.求:
(1)碰撞后物体A的速度大小;
(2)若A与水平面的动摩擦因数为μ,重力加速度的大小为g,磁感应强度的大小为 ,电场强度的大小为.已知物体A从MN开始向右移动的距离为时,速度增加到最大值.求:
a.此过程中物体A克服摩擦力所做的功W;
b.此过程所经历的时间t.
2019年诺贝尔物理奖的一半授予詹姆斯·皮伯斯(James Peebles)以表彰他“在物理宇宙学方面的理论发现”,另一半授予了米歇尔·马约尔(Michel Mayor)和迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz),以表彰他们“发现了一颗围绕太阳运行的系外行星”。对宇宙探索一直是人类不懈的追求。现假设有这样模型:图示为宇宙中一恒星系的示意图,A为该星系的一颗行星,它绕中央恒星O的运行轨道近似为圆.已知引力常量为G,天文学家观测得到A行星的运行轨道半径为R0,周期为T0,求:
(1)中央恒星O的质量M是多大?
(2)长期观测发现A行星每隔t0时间其运行轨道便会偏离理论轨道少许,天文学家认为出现这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B(假设其运行的圆轨道与A在同一平面内,且与A的绕行方向相同).根据上述现象和假设,试求未知行星B的运动周期和轨道半径.
如图甲所示,A车原来临时停在一水平路面上,B车在后面匀速向A车靠近,A车司机发现后启动A车,以A车司机发现B车为计时起点(t=0),A、B两车的v-t图象如图乙所示.已知B车在第1s内与A车的距离缩短了x1=12m.
(1)求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小;
(2)若A、B两车不会相撞,则A车司机发现B车时(t=0)两车的距离x0应满足什么条件?
第34届全国青少年科技创新大赛于2019年7月20-26日在澳门举办,某同学为了测试机器人内部电动机的电阻变化,对一个额定电压为6V,额定功率约为3.5W小型电动机(线圈电阻恒定)的伏安特性曲线进行了研究,要求电动机两端的电压能从零逐渐增加到6V,实验室备有下列器材:
A.电流表(量程Ⅰ:0~0.6 A,内阻约为1 Ω;量程Ⅱ:0~3 A,内阻约为0.1 Ω)
B.电压表(量程为0~6 V,,内阻几千欧)
C.滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω,额定电流2 A)
D.滑动变阻器R2(最大阻值1 750 Ω,额定电流0.3 A)
E.电池组(电动势为9 V,内阻小于1 Ω)
F.开关和导线若干
(1)实验中所用的滑动变阻器应选 ____ (选填“C”或“D”),电流表的量程应选 _____ (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)请用笔画线代替导线将实物图甲连接成符合这个实验要求的电路。
(______)
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,改变加在电动机上的电压,实验中发现当电压表示数大于1 V时电风扇才开始转动,电动机的伏安特性曲线如图乙所示,则电动机线圈的电阻为______Ω,电动机正常工作时的输出机械功率为_______W。(保留两位有效数字)