题目内容
【题目】在如图所示的电路中,两平行正对金属板A、B水平放置,两板间的距离d=4.0cm.电源电动势E=400V,内电阻r=20Ω,电阻R1=1980Ω.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球(可视为质点)从B板上的小孔以初速度v0=1.0m/s竖直向上射入两板间,小球恰好能到达A板.若小球所带电荷量q=1.0×10-7C,质量m=2.0×10-4kg,不考虑空气阻力,忽略射入小球对电路的影响,取g=10m/s2.求:
(1)A、B两金属板间的电压的大小U;
(2)滑动变阻器消耗的电功率P;
(3)电源的效率η.
【答案】(1)U =200V(2)20W(3)
【解析】
(1)小球从B板上的小孔射入恰好到达A板的过程中,在电场力和重力作用下做匀减速直线运动,设A、B两极板间电压为U,根据动能定理有:
,
解得:U = 200 V.
(2)设此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的电流,而 U = IR ,
解得:R = 2×103 Ω
滑动变阻器消耗的电功率.
(3)电源的效率.
【题目】如图所示,某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解.A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动.B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3 m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架.保持杆在水平方向,按如下步骤操作:
测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ
②对两个传感器进行调零
③用另一绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器读数
④取下钩码,移动传感器A改变θ角 重复上述实验步骤,得到表格.
F1 | 1.001 | 0.580 | … | 1.002 | … |
F2 | -0.868 | -0.291 | … | 0.865 | … |
θ | 30° | 60° | … | 150° | … |
根据表格A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”).钩码质量为________kg(保留一位有效数字).