题目内容
【题目】如图所示,已知水平导轨MN、PQ的间距恒为L,导轨左侧连接一个半径为r的四分之一光滑圆弧轨道ME、PF,水平导轨的右侧连接一阻值为R的定值电阻,在水平导轨MDCP区域存在一个磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场,其磁场宽度为d。现将一质量为m、接入电路的电阻也为R的金属杆沿着水平导轨以初速度v0从磁场边界CD向左滑入磁场中,并恰好能到达与圆心等高的位置EF,之后刚好能返回到磁场右边界CD.若金属杆与水平导轨间的动摩擦因数为μ,不计导轨电阻,重力加速度大小为g,金属杆在运动过程中始终与水平导轨垂直且接触良好。则以下判断正确的是( )
A. 金属杆通过圆弧轨道最低处PM位置时受到的弹力大小2mg
B. 整个过程中定值电阻R上产生的焦耳热为
C. 整个过程中流过定值电阻R上的电荷量为
D. 金属杆先、后两次穿越磁场区域所用时间为
【答案】BD
【解析】
A.金属杆在圆弧轨道上滑的过程中,机械能守恒,金属杆在圆弧底端的速度设为v,则mgr=,金属杆通过圆弧轨道最低处PM位置时,由牛顿第二定律可得:FN﹣mg=
联立得:FN=3mg,故A错误;
B.由于金属杆接入电路的电阻与定值电阻均为R,两者产生的焦耳热相等,在进入和回到CD边界的整个过程中,由能量守恒定律得:解得:
,故B正确;
C.整个过程中流过定值电阻R上电流方向不同,当导体杆往左运动时,电阻R上的电流方向为从N到Q,根据q=It,I=,可求出q=
,当导体杆向右运动电流方向则为Q到N,同理可求出
=
,整个过程中流过定值电阻R的电荷量数值相等,但是由于电流方向相反,流过电荷量则为0,故C错误;
D.金属杆向左通过磁场区域的过程,由根据动量定理可得:,代入上式整理得:
+μmgt1=mv0﹣mv1,金属杆向右通过磁场区域的过程,同理可得:
+μmgt2=mv1,联立以上两式得:t=t1+t2=
, 故D正确。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】二极管为非线性元件,其主要特性是单向导电性。正向电压较小时,电流很小,二极管呈现较大的电阻特性;当电压超过一定数值(称为开启电压)时,电流迅速增加,呈现较小的电阻特性.加反向电压(不超过击穿电压)时呈现很大的电阻特性,反向电压增加时,反向电流几乎不变.物理小组欲研究测量二极管正向伏安特性,设计了甲、乙、丙三种电路,如图所示.小组最终选择了丙图.操作步骤如下:
a.根据电路图丙连接电路;
b.闭合开关S1,调节各可变电阻,使得开关S2由断开到闭合时,灵敏电流表G指针无偏转,并记录此时电压表V的示数U和电流表A的示数I;
c.调节可变电阻,重复步骤b,读出多组不同的U值和I值,记录数据如表格所示;
电压U/V | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.55 | 0.60 | 0.65 | 0.70 | 0.75 | 0.80 |
电流I/mA | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1.0 | 4.0 | 13.0 | 27.0 | 53.0 | 90.0 |
d.在坐标纸上描绘出二极管正向伏安特性曲线。
根据以上内容,请回答以下问题
(1)从设计原理上讲,对于甲图和乙图的误差分析,下列说法正确的是___________
A.甲图误差的来源在于电流表的分压作用,乙图的误差来源在于电流表的分压作用
B.甲图误差的来源在于电流表的分压作用,乙图的误差来源在于电压表的分流作用
C.甲图误差的来源在于电压表的分流作用,乙图的误差来源在于电流表的分压作用
D.甲图误差的来源在于电压表的分流作用,乙图的误差来源在于电压表的分流作用
(2)在坐标图中根据表格中数据描绘出二极管正向伏安特性曲线________.
(3)从描绘的图线来看,二极管的开启 电压约为_______V(结果保留一位有效数字)。
(4)已知二极管的电阻RD=U/I,从描绘的图线来看,当二极管导通时,二极管的电阻随着U的增大而迅速__________(填“增大”或“减小”)
(5)从设计原理上讲,电路图丙中的二极管电阻测量值_________真实值.(填“大于”、“等于”或“小于”)