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  • 更新 2022-09-04
  • 科目 物理
  • 题型 计算题
  • 难度 较难
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入夏以来,我国部分地区发生洪涝灾害,实践小组为了减轻巡堤人员的工作量,设计了水位自动监测装置。其原理如图所示,电源电压恒定, R 0 是压敏电阻,所受压力每增加 10 N ,电阻减小 5 Ω R 是长 1 m 、电阻 100 Ω 的电阻丝,其连入电路的电阻与长度成正比。电流表量程为 0 ~ 0 . 6 A ,其示数反应水位变化。 R 0 下方固定一个轻质绝缘“ ”形硬杆。轻质金属滑杆 PQ 可以在金属棒 EF 上自由滑动, PQ 下方通过轻质绝缘杆与重 100 N 、高 4 m 的圆柱体 M 固定在一起。当水位上升时, PQ 随圆柱体 M 向上移动且保持水平。(整个装置接触良好且无摩擦, PQ EF 的电阻不计, ρ 河水 = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 g 10 N / kg )

(1)闭合开关,当 PQ 恰好位于 R 最下端时,为警戒水位。电流表示数为 0 . 06 A .此时 M 漂浮,有 1 4 体积浸在水中, M 所受的浮力为   N

(2)当水位上升, PQ 向上移动过程中, R 连入电路中的电阻  (选填“变大”、“不变”或“变小” ) PQ 上升到 R 的最上端,刚好与“ ”形杆接触,且对杆无压力时,为三级预警。

(3)当水位继续上升。 PQ 开始通过“ ”杆对 R 0 产生压力;当达到二级预警时,电流表示数为 0 . 15 A ;水位再上升 0 . 4 m ,达到一级预警时,电流表示数为 0 . 20 A .电源电压为   V

(4)在保证电路安全的情况下,此装置能测量的最高水位高于警戒水位   m

(5)若将水位对警戒线上升的高度标记在电流表对应的刻度线上,即把电流表改装成水位计,水位计的刻度  (选填“均匀”或“不均匀” )

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入夏以来,我国部分地区发生洪涝灾害,实践小组为了减轻巡堤人员