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“×10”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42.3mA•S,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=________.
(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”),判断依据是_________________________________________________.
用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验.实验时保持小车的质量不变,用钩码所受的重力作为小车受到的合力,用打点计时器和小车后端 拖动的纸带测出小车运动的加速度.
(1)实验时先不挂钩码,反复调整垫块的左右位置,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是_____.
(2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部分, 从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的 5 个计数点 A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有 4 个点迹没有标出,测出各计数点到 A 点之间的距离, 如图所示.已知打点计时器接在频率为 50 Hz 的交流电源两端,则此次实验中小车运动的加速度的测量值 a=_______m/s2.(结果保留两位 有效数字)
(3)实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度.根据 测得的多组数据画出 a•F 关系图像,如图丙所示.此图像的 AB 段明显偏离直线,造成此 现象的主要原因可能是______.(选填下列选项的序号)
A.小车与平面轨道之间存在摩擦
B.平面轨道倾斜角度过大
C.所挂钩码的总质量过大
D.所用小车的质量过大
如图所示为磁悬浮列车模型,质量M=2kg的绝缘板底座静止在动摩擦因数μ1=0.1的粗糙水平地面上。位于磁场中的正方形金属框ABCD为动力源,其质量m=2kg,边长为1m,电阻为,与绝缘板间的动摩擦因数μ2=0.2.为AD、BC的中点。在金属框内有可随金属框同步移动的磁场,区域内磁场如图a所示,CD恰在磁场边缘以外;区域内磁场如图b所示,AB恰在磁场边缘以内(g=10m/s2)。若绝缘板足够长且认为绝缘板与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则金属框从静止释放后( )
A.若金属框固定在绝缘板上,金属框的加速度为2m/s2
B.若金属框固定在绝缘板上,金属框的加速度为1m/s2
C.若金属框不固定,金属框的加速度为6m/s2,绝缘板的加速度为1m/s2
D.若金属框不固定,金属框的加速度为2m/s2,绝缘板仍静止
如图所示,空间中存在一个范围足够大的垂直纸面向里的磁场,磁感应强度沿y轴方向大小相同,沿x轴方向按Bx=kx的规律变化,式中k为已知常数且大于零。矩形线圈ABCD面积为S,BC边长度为L,线圈总电阻为R,线圈在恒力F的作用下从图示位置由静止开始向x轴正方向运动,下列说法正确的是( )
A.线圈运动过程中始终有感应电流且方向一直沿 ABCD
B.若加速距离足够长,线圈最终将做匀速直线运动
C.通过回路中C点的电量与线圈位移的比值为
D.线圈回路消耗的电功率与运动速度的关系为
为了探测某星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为的圆轨道上运动,周期为,总质量为,随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为的圆轨道上运动,登陆舱的质量为,则 ( )
A.该星球的质量为
B.该星球表面的重力加速度为
C.登陆舱在半径为r1与半径为r2的轨道上运动时的速度大小之比为
D.登陆舱在半径为r2的轨道上做圆周运动的周期为
如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=3Ω,R0=1Ω,直流电动机内阻1Ω.当调节滑动变阻器R1时可使图甲中电源的输出功率最大;调节R2时可使图乙中电路的输出功率最大,且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0=4W),则R1和R2连入电路中的阻值分别为( )
A.2Ω、2Ω B.2Ω、1.5Ω
C.2Ω、1Ω D.1.5Ω、1.5Ω