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举世瞩目的嫦娥四号,其能源供给方式实现了新的科技突破:它采用同位素温差发电与热电...

举世瞩目的嫦娥四号,其能源供给方式实现了新的科技突破:它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能,也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器.图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板,光伏发电板在外太空将光能转化为电能.

某同学利用图乙所示电路探究某光伏电池的路端电压U与电流I的关系,图中定值电阻R0=5Ω,设相同光照强度下光伏电池的电动势不变,电压表、电流表均可视为理想电表.

1)实验一:用一定强度的光照射该电池,闭合电键S,调节滑动变阻器R的阻值,通过测量得到该电池的UI曲线a(如图丁).由此可知,该电源内阻是否为常数_______(填),某时刻电压表示数如图丙所示,读数为________V,由图像可知,此时电源内阻为_______Ω

实验二:减小实验一光照的强度,重复实验,测得U-I曲线b(如图丁).

2)在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.5V,则在实验二中滑动变阻器仍为该值时,滑动变阻器消耗的电功率为________W(计算结果保留两位有效数字).

 

否 1.50 5.6 7.2×10-2(7.0×10-2-7.4×10-2均算正确) 【解析】 (1)由U-I图像可知,因图像的斜率等于电源的内阻,可知电源内阻不是常数;电压表的量程为3.0V,则读数为1.50V;由图中读出,此时电路中的电流为250mA,因电源的电动势为E=2.9V,可得此时电源的内阻; (2)在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.5V,可得此时的电流为100mA,则滑动变阻器的阻值为:;则在实验二中滑动变阻器仍为该值时,此时外电路电阻为R外=R+R0=25Ω,将此电阻的U-I线画在此电源的U-I图像中,如图; 直线与b的交点为电路的工作点,此时I=60mA,则滑动变阻器消耗的电功率为.  
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考点分析:
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国标(GBT)规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω·m。某同学利用图甲电路测量15℃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),右活塞固定,左活塞可自由移动。实验器材还有:

电源(电动势约为3 V,内阻可忽略);电压表V1(量程为3 V,内阻很大);

电压表V2(量程为3 V,内阻很大);定值电阻R1(阻值4 kΩ);

定值电阻R2(阻值2 kΩ);电阻箱R(最大阻值9 999 Ω);

单刀双掷开关S;导线若干;游标卡尺;刻度尺。

实验步骤如下:

A.用游标卡尺测量玻璃管的内径d

B.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L

C.把S拨到1位置,记录电压表V1示数;

D.把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同,记录电阻箱的阻值R

E.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤CD,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R

F.断开S,整理好器材。

1)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙,则d_______mm

2)玻璃管内水柱的电阻值Rx的表达式为:Rx_______(用R1R2R表示);

3)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,绘制出如图丙所示的关系图象。则自来水的电阻率ρ_______Ω·m(保留两位有效数字);

4)本实验中若电压表V1内阻不是很大,则自来水电阻率测量结果将_____(填偏大”“不变偏小)。

 

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如图所示直角坐标系xoyPa,-b)为第四象限内的一点,一质量为m、电量为q的负电荷(电荷重力不计)从原点O以初速度v0沿y轴正方向射入.第一次在整个坐标系内加垂直纸面向内的匀强磁场,该电荷恰好能通过P点;第二次保持y>0区域磁场不变,而将y<0区域磁场改为沿x方向匀强电场,该电荷仍通过P点,

A.匀强磁场的磁感应强度

B.匀强磁场的磁感应强度

C.电荷从O运动到P,第二次所用时间一定短些

D.电荷通过P点时的速度,第二次与x轴负方向的夹角一定小些

 

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两根相距为的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面。质量均为的金属细杆与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为,每根杆的电阻均为,导轨电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小为,方向竖直向上的匀强磁场中。当杆在平行于水平导轨的拉力作用下以速度沿水平方向的导轨向右匀速运动时,杆正以速度沿竖直方向的导轨向下匀速运动,重力加速度为。则以下说法正确的是(   

A.杆所受拉力的大小为

B.杆所受拉力的大小为

C.杆下落高度为的过程中,整个回路中电流产生的焦耳热为

D.杆水平运动位移为的过程中,整个回路中产生的总热量为

 

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2018年,我省加大环保督查力度,打响碧水蓝天保卫战。督查暗访组在某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,测量管由绝缘材料制成,其长为L、直径为D,左右两端开口,在前后两个内侧面ac固定有金属板作为电极,匀强磁场方向竖直向下。污水(含有大量的正、负离子)充满管口从左向右流经该测量管时,ac两端的电压为U,显示仪器显示污水流量Q(单位时间内排出的污水体积)。则(  )

A.a侧电势比c侧电势高

B.污水中离子浓度越高,显示仪器的示数越大

C.污水流量QU成正比,与LD无关

D.匀强磁场的磁感应强度B=

 

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如图甲所示,光滑绝缘水平面上,虚线MN的右侧存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场,MN的左侧有一质量为m=0.1kg的矩形线圈bcdebc边长L1=0.2m,电阻R=2Ωt=0时,用一恒定拉力F拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过1s,线圈的bc边到达磁场边界MN,此时立即将拉力F改为变力,又经过1s,线圈恰好完全进入磁场,在整个运动过程中,线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示。则(  )

A.恒定拉力大小为005N

B.线圈在第2s内的加速度大小为1m/s2

C.线圈be边长L2=05m

D.在第2s内流过线圈的电荷量为0.2C

 

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