题目内容
【题目】有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,通过在钻孔中进行电特性测量,可以反映地下的有关情况,如图所示为一钻孔,其形状为圆柱体,半径为10 cm,设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.314 Ω·m,现在钻孔的上表面和底部加上电压,测得U=100 V,I=100 mA。
(1)求该钻孔的深度。
(2)若截取一段含盐水的圆柱体与电动势为200 V、内阻为100 Ω的电源相连,通电10 min,当截取的圆柱体长度为多少时,盐水产生的热量最多,最多为多少?
【答案】(1)100m;
(2)10m,6×104J
【解析】
试题(1)盐水电阻R=U/I=1 000 Ω。
由电阻定律R=ρh/S,S=πr2=3.14×10-2m2,
解得h=100 m。
(2)当圆柱体电阻等于电源内阻时,电源输出功率最大,盐水产生热量最多。电源内阻r=100 Ω,则截取的圆柱体内阻也应该等于R′=100 Ω,
圆柱体长度L=R′S/ρ=10 m。
圆柱体与电源组成闭合电路,电流I′=E/(r+R′)=1 A
热量最多为Q=I′2R′t=6×104J。
【题目】用电流表和电压表测定由一节干电池串联组成的电池组(电动势约1.5V,内电阻约1 Ω)的电动势和内电阻,除待测电池组、电键、导线外,还有下列器材供选用:
A.电流表:量程0.6A,内电阻约1Ω
B.电流表:量程3A,内电阻约0.2Ω
C.电压表:量程3V,内电阻约30kΩ
D.电压表:量程6V,内电阻约60kΩ
E.滑动变阻器:0~100Ω,额定电流0.5A
F.滑动变阻器:0~5Ω,额定电流1 A
(1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用________,电压表应选用________,滑动变阻器应选用________(均填仪器的字母代号).
(2)有甲、乙两个可供选择的电路如图所示,应选________电路进行实验,实验中误差是由于________表的读数比真实值偏________(选填“大”或“小”)而引起的.
(3)请按(2)问中图乙的电路完成实物连线________.
(4)一位同学记录的6组数据见表,试根据这些数据在图中画出U-I图象_______,根据图象读出电池的电动势E=________V,求出电池内阻r=________Ω.
I(A) | 0.12 | 0.20 | 0.31 | 0.32 | 0.50 | 0.570 |
U(V) | 1.37 | 1.32 | 1.24 | 1.18 | 1.10 | 1.05 |