题目内容
如图为一测速计原理图，滑动触头P与某运动物体相连，当P匀速滑动时，电流表有一定的电流通过，从电流表示数可得到运动物体的速度，已知电源电动势E=4V，内阻r=10Ω，AB为粗细均匀的电阻丝，阻值R=30Ω，长度L=30cm，电容器电容C=50μF，现测得电流表示数为0.05mA，方向由N流向M，试求物体速度的大小和方向．
估算流过电阻丝上的电流为
I=
=
A=100mA，远远大于电容器上的充放电电流，故电容器对电路的影响较小，电阻丝与电源串联．
当P移动△x时，电容器上电压的变化为△U，
△U=I△R=
?△x，
其充放电电流IC=
=
=
?
，
又v=
，所以v=
=0.1m/s
又因Ic由N流向M，电容器放电，P右移，物体移动方向向右．
故物体移动的速度为0.1m/s，方向向右．
I=
| E |
| R+r |
| 4 |
| 30+10 |
当P移动△x时，电容器上电压的变化为△U，
△U=I△R=
| E?R |
| (R+r)?L |
其充放电电流IC=
| △Q |
| t |
| C?△U |
| t |
| CER |
| (R+r)?L |
| △x |
| t |
又v=
| △x |
| t |
| Ic(R+r)L |
| CER |
又因Ic由N流向M，电容器放电，P右移，物体移动方向向右．
故物体移动的速度为0.1m/s，方向向右．
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