如图所示的电路中,直径为D的圆环是用粗细均匀的电阻丝制成的,其阻值为R,图中A,B,…,H为圆环的等分点,A点固定,P为滑片,且滑片P能沿圆环滑动,并保持良好的接触,电源电动势为E,内阻不计。当闭合电键S后,滑片P沿圆环顺时针滑动时,图中各表的示数会发生变化。甲、乙两同学按此电路图,分别做实验,并记下当滑片P在某些位置时各电表的示数。
根据上述实验数据,回答下列问题:
(1)根据表1中的实验数据,请通过计算,分析完成表1中“位置A”下的空格。I= A;U1= V;U2= V
(2)根据表1、表2中的实验数据,请通过比较、分析来说明甲、乙两同学测得的实验数据不同的原因: 。
(3)根据(2)中的分析,请思考:当滑片P滑到G、A之间位置X时,则表2中“位置X”下的空格可能的数据(即各电表的示数)分别是( )
A.0.05A,0.75V,5.25V | B.0.07A,1.05V,4.95V |
C.0.16A,2.40V,3.60V | D.0.25A,3.75V,2.25V |
有三盘电灯L1、L2、L3,规格分别是“110V,100W”,“110V,60W”,“110V,25W”要求接到电压是220V的电源上,使每盏灯都能正常发光.可以使用一直适当规格的电阻,请按最优方案设计一个电路,对电阻的要求如何?
如图所示,一段长方体金属导电材料,厚度为a、高度为b、长度为l,内有带电量为e的自由电子。该导电材料放在垂直于前后表面的匀强磁场中,内部磁感应强度为B。当有大小为I的稳恒电流垂直于磁场方向通过导电材料时,在导电材料的上下表面间产生一个恒定的电势差U。求解以下问题:
(1)分析并比较上下表面电势的高低;
(2)该导电材料单位体积内的自由电子数量n。
(3)经典物理学认为金属导体中恒定电场形成稳恒电流,而金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞。设某种金属中单位体积内的自由电子数量为n,自由电子的质量为m,带电量为e,自由电子连续两次碰撞的时间间隔的平均值为t。试这种金属的电阻率。
如图甲为科技小组的同学们设计的一种静电除尘装置示意图,其主要结构有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道,其前、后板使用绝缘材料,上、下板使用金属材料。图25乙是该主要结构的截面图,上、下两板与输出电压可调的高压直流电源(内电阻可忽略不计)相连。质量为m、电荷量大小为q的分布均匀的带负电的尘埃无初速度地进入A、B两极板间的加速电场。已知A、B两极板间加速电压为U0,尘埃加速后全都获得相同的水平速度,此时单位体积内的尘埃数为n。尘埃被加速后进入矩形通道,当尘埃碰到下极板后其所带电荷被中和,同时尘埃被收集。通过调整高压直流电源的输出电压U可以改变收集效率η(被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值)。尘埃所受的重力、空气阻力及尘埃之间的相互作用均可忽略不计。在该装置处于稳定工作状态时:
(1)求在较短的一段时间Δt内,A、B两极板间加速电场对尘埃所做的功;
(2)若所有进入通道的尘埃都被收集,求通过高压直流电源的电流;
(3)请推导出收集效率η随电压直流电源输出电压U变化的函数关系式。
AB两地间铺有通讯电缆,它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成,通常称为双线电缆。电缆长为L,每一条电缆的电阻为R.某次事故中不小心损坏了电缆,电缆的损坏有两种可能情况:绝缘层轻微受损,导致两导线间漏电,简称漏电故障(相当于在该处的两导线间接有一个电阻);绝缘层严重破坏,导致两导线直接短路,称之为短路故障。设导线间只有一处绝缘层破损。为判断破损处是哪种情况,在AB两端均处开路的前提下做了以下工作:
(1)在A地两端间接一恒压电源U,在B地两端间接理想电压表,测出电压表示数为UB ,在B地两端间接同一电源,在A地两端间接理想电压表,测出电压表示数为UA .若UA = UB =0,是什么故障类型?若UA ≠0,UB ≠0,是什么故障类型?
(2)在A地两端间接欧姆表测出电阻为RA,在B地两端间接欧姆表测出电阻为RB。
若RA+RB ="2R" ,请判断故障类型,并求出故障处与A、B端的距离之比。
若RA+RB >2R ,请判断故障类型,并求出故障处与A、B端的距离之比。
如图所示,U=10V,电阻R1=4Ω,R2=6Ω,电容C=30μF。(1)闭合开关S,电路稳定后,求通过R1的电流强度;(2)然后断开S,求这以后流过R1的电量是多少?
(1)某同学用打点计时器测量做匀速直线运动的物体的加速度,电源频率f="50" Hz,在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个技术点,因保存不当,纸带被污染,如题22图1所示,A、B、C、D是本次排练的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:SA-16.6mm SB=126.5mm、SD="624.5" mm
若无法再做实验,可由以上信息推知:
①相邻两计数点的时间间隔为 s;
②打 C点时物体的速度大小为 m/s(取2位有效数字)
③物体的加速度大小为 (用SA、SB、SD和f表示)
(2)在探究小灯泡的的伏安法测电阻实验中,所用器材有灯泡I,量程恰当的电流表A和电压表V,直流电源的滑动变阻器R、电键S等,要求灯泡两端电压表V 开始变化
1实验中滑动变阻器应采用______ 接法(“分压”或“限流”)
(2)某同学已连接如题22图2所示的电路,在连接最后一根导线的c端到直流电源正析之前,请指出其中仅有的2个不当之处,并说明如何改正
A:_______________
B:_________________
③分别测得两只灯泡l1和l2的伏安特性曲线如题22图3中Ⅰ和Ⅱ所示,然后将灯泡l1、l2
与电池组(电动势和内阻均衡定)连成题22图4所示电路。多次测量后得到通过l1和l2的电流平均值分别为0.30A和0.60A.
A.在题22图3中画出电池组路端电压U和电流I的关系曲线。
B.由该曲线可知电池组的电动势为_________V,内阻为___________Ω(取两位有效数字)
如图是某同学连接的实验实物图。闭合开关后A.B两灯都不亮。他采用下列方法对故障原因进行排查:(灯泡A.B的规格均为2.5V、1W,变阻器为10Ω、1A)
(1)应用多用表的直流电压档进行检查,那么选择开关应置于 档。
A.2.5V B.10V C.50V D.250V
(2)该同学用多用电表的电压档的测试结果如表1所示,根据测量结果,可以判断的故障是( )
A.灯A短路 B.灯B短路 C.C.d段断路 D.d、f段断路
(3)将开关断开,再选择欧姆挡测试,测量结果如表2所示,那么检查出的结果是( )
A.灯A断路 B.灯B断路 C.灯A.B都断路 D.D.e间导线断路
某电池电动势为1.5V,如果不考虑它内部的电阻,当把它的两极与150Ω的电阻连在一起时,10s内有多少库仑的电荷定向移动通过电阻的某横截面。
一电流计并联一个分流电阻后就改装成一个电流表,当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时,发现标准表读数为1A时,而改装表的读数为1.1A,稍微偏大些,为了使它的读数准确,应
A.在原分流电阻上再并联一个较大的电阻 | B.在原分流电阻上再串联一个较小的电阻 |
C.在原分流电阻上再串联一个较大的电阻 | D.在原分流电阻上再并联一个较小的电阻 |
用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路,如图(a)、(b)所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )
A.图(a)中的A1、A2的示数相同 | B.图(a)中的A1、A2的指针偏角相同 |
C.图(b)中的A1、A2的示数和偏角都不同 | D.图(b)中的A1、A2的指针偏角相同 |
某课题研究小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈、薄的金属圆片.现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(约为2 kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7 V,允许最大放电电流为100 mA).在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V (量程4 V,电阻RV约为4.0 kΩ),
B.电流表A1(量程100 mA,电阻RA1约为5 Ω),
C.电流表A2(量程4 mA,电阻RA2约为50 Ω),
D.滑动变阻器R1(0~20 Ω,额定电流1 A),
E.开关S一只、导线若干,
F.游标卡尺,
G.螺旋测微器。
(1)为了测定电阻的阻值,某小组的四位成员各自设计了如图所示的电路原理图,并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池),则电路设计正确且器材选取也妥当的是( )
(2)为了测锂电池的电动势和内阻,请在下面的方框甲中画出实验原理图,并在图中标明所选用器材.
(3)某小组根据测得的数据,画出了U-I图线,如图乙所示,根据图线,可求得:该锂电池的电动势U= V,内阻r= Ω.
(4)某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量薄金属圆片的直径和厚度。读出图中的示数。该游标卡尺示数为 cm。螺旋测微器示数为 mm.
如图所示,竖直平平面内有一边长为L、质量为m,电阻为R的正方形线框在竖直向下的匀强重力场和水平方向的磁场组成的复合场以初速度v0水平抛出。磁场方向与线框平面垂直,磁场的磁感应强度随竖直向下的z轴按B=B0+kz的规律均匀增大。已知重力加速度为g。求:
(1)线框竖直方向速度为v1时,线框中瞬时电流的大小;
(2)线框在复合场中运动的最大电功率;
(3)若线框从开始抛出到瞬时速度大小达到v2所经历的时间为t,那么线框在时间t内的总位移大小为多少。
用如图甲所示的电路图研究灯泡L(2.4V,1.0W)的伏安特性,并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值,检验其标示的准确性。
(1)在闭合开关S前,滑动变阻器触头应放在___________端。(选填“a”或“b”)
(2)根据电路图,请在图乙中以笔划线代替导线将实物图补充完整。
(3)实验后作出的U—I图象如图丙所示,图中曲线弯曲的主要原因是:_________。
(4)根据所得到的图象如图丙所示,求出它在额定电压(2.4V)下工作时的电阻值R=_______,这个测量值比真实值偏____________。(选填“大”或“小”)