题目内容
【题目】如图所示,电源电压U 保持不变,滑动变阻器R0的最大电阻是50Ω。当开关 S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数是 U1,R1 的功率是P1;当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数是U1`,R2和 R3的功率之和是3.2W;当开关 S1、S2和 S3 都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1的功率是P1`;已知 R2︰R3=3︰1,U1︰U1′=3︰2,P1︰P1′=1︰36。下列结论正确的是( )
A.电源电压是 12V
B.R2的阻值是 30Ω
C.电流表的最大示数是 2.1A
D.该电路的最大功率是 64W
【答案】C
【解析】
AB.第一过程:当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,R1和滑动变阻器R0的全部串联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是U1,如图甲。第二过程:当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3串联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是U1′,如图乙。 已,串联电路中功率比等于电阻比,所以,R2和R3的功率之和是3.2W
P2 +P3=3.2W
所以
P2 =2.4W,P3 =0.8W
第三过程:当开关S1、S2和 S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3 并联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是电源电压U, 电流表测量R1、R2的总电流,如图丙。
甲图,电压表示数是U1,R1的电压是U1,R1的功率是P1;丙图中电压表示数是U,R1的电压是U,R1的功率是P1 ′;,对于同一导体
所以
所以
因为,R1和滑动变阻器R0的全部串联在电路中,所以
因为,R0 =50Ω,串联电路中电压比等于电阻比,所以
甲图,电压表示数是U1,R1的电压是U1,乙图,电压表示数是U1′,R1的电压是U1′,又因为,所以,,所以乙图中
R1、R2、R3 串联在电路中,串联电路中电压比等于电阻比,
已知,所以
,
又因为,,所以
解得
同理解得
所以
又因为
所以
所以电源电压为
故AB错误。
C.甲乙都是串联电路,电阻大,电流小,丙是并联电路,电流大,电流表测量R1、R2的电流
电流表测量R1、R2 的电流,所以,电流表示数最大为
故C正确。
D.电路中并联电路电阻最小,电流最大,最大电流为
所以电路最大功率为
故D错误。
故选C。
【题目】探究杠杆的平衡条件。
(1)如图甲所示,杠杆两端的螺母的作用是______。
(2)小亮用图甲所示装置,进行实验并收集了下表中的数据,分析数据可知杠杆的平衡条件是:________.
实验次数 | 动力/N | 动力臂/m | 阻力/N | 阻力臂/m |
1 | 0.5 | 0.2 | 1.0 | 0.1 |
2 | 1.0 | 0.15 | 1.5 | 0.1 |
3 | 3.0 | 0.1 | 2.0 | 0.15 |
(3)小亮又用图乙所示装置进行实验,请在图中画出拉力F的力臂;
(_________)
弹簧测力计的读数应是______N。(一个钩码重0.5N)
(4)如图丙所示,小慧实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币,杠杆仍在水平位置平衡。她用刻度尺测出L1和L2,则2L1____3L2(选填“>”、“<”或“=”)。
(5)探究了杠杆的平衡条件后,小红对天平上游码的质量进行了计算,她用刻度尺测出L1和L2(如图丁所示),则游码的质量为_____g。
【题目】归纳、演绎探究——探究带电粒子的性质
物体做匀速圆周运动时,要受到一个指向圆心的力,这个力我们把它叫做向心力.向心力大小与什么因素有关呢?小雨进行了研究,并填写记录表格如下:
小球编号 | 小球质量 | 小球转动的速度 | 小球转动的半径 | 小球所受向心力 |
1 | 5 | 2 | 0.2 | 0.1 |
2 | 5 | 4 | 0.2 | 0.4 |
3 | 10 | 4 | 0.2 | 0.8 |
4 | 20 | 4 | 0.4 | 0.8 |
(1)请你写出向心力的表达式F=k______.其中比例系数k=______(写出数值和单位).
(2)如图,“×”表示垂直于纸面向里的磁场.当质量为m、带电荷量为q的带电粒子以速度v沿垂直于磁场的方向进入磁感应强度为的磁场中时,带电粒子会受到洛伦兹力F洛=qvb,带电粒子在磁场中将做匀速圆周运动.带电粒子做匀速圆周运动的向心力就是它受到的洛伦兹力.
带电粒子的电荷量与它的质量之比叫做比荷,不同带电粒子的比荷不同.已知某带电粒子在磁感应强度为B的磁场中的运动周期(在磁场中运动一周所用的时间叫做该粒子的运动周期)为T,请证明带电粒子的比荷的数学表达式为_______.