为了测定电源电动势E的大小.内电阻r和定值电阻R0的阻值.某同学利用传感器设计了如图甲所示的电路.闭合电键S.调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时.通过电压传感器1.电压传感器2和电流传感器测得数据.用计算机分别描绘了如图乙所示的M.N两条U-I直线.请回答下列问题:(1)根据图乙中的M.N两条直线可知BCA．直线M是根据电压传感器1和电流� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

20．为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R₀的阻值，某同学利用传感器设计了如图甲所示的电路，闭合电键S，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，通过电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，用计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U-I直线，请回答下列问题：
（1）根据图乙中的M、N两条直线可知BC
A．直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据绘得的
B．直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据绘得的
C．直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据绘得的
D．直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据绘得的
（2）根据图乙可以求得定值电阻R₀=2.0Ω．
（3）电源电动势E=1.48V，内电阻r=1.7Ω．

分析（1）定值电阻的U-I图线是正比图线，电源的U-I图线是向下倾斜的图线；
（2）定值电阻的U-I图线是正比图线，斜率表示电阻；
（3）电源的U-I图线的纵轴截距表示电动势，斜率表示内电阻；从而求出电动势和内电阻．

解答解：（1）定值电阻的U-I图线是正比图线，一定经过原点，故图线M是根据传感器2和电流传感器的数据画得的；
而N图象电压随电流的增大而减小，故为电源的伏安特性曲线；是由传感器1和电流传感器的数据画出的；故BC正确，AD错误；
故选：BC；
（2）定值电阻的U-I图线是正比图线，斜率表示电阻，R=$\frac{0.8}{0.4}$=2.0Ω；
（4）由U=E-Ir可知，图线N的纵轴截距表示电动势，为1.5V；斜率表示内电阻，r=$\frac{1.48-0.8}{0.4}$=1.7Ω；
故答案为：（1）BC；（2）2.0；（3）1.48；1.7

点评本题关键要明确定值电阻的U-I图象和电源电动势的U-I图象的物理意义和区别，然后根据具体数据进行判断．同时注意明确两图象的交点为电阻的工作点．

练习册系列答案

11．

两根足够长的光滑导轨竖直放置，底端接阻值为R的电阻，将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与匀强磁场垂直，如图所示，除电阻R外，其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，重力加速度的大小为g，则（　　）

	A．	释放瞬间金属棒的加速度的大小为g
	B．	当弹簧的拉力和金属棒的重力第一次大小相等时，流过电阻R的电流最大
	C．	金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为b→a
	D．	金属棒运动的整个过程中，电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量

8．

如图甲所示，质量为M的“∩”形金属框架MNPQ放在倾角为θ的绝缘斜面上，框架MN、PQ部分的电阻不计，相距为L，上端NP部分的电阻为R．一根光滑金属棒ab在平行于斜面的力（图中未画出）的作用下，静止在距离框架上端NP为L的位置．整个装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，其中B₀、t₀均为已知量．已知ab棒的质量为m，电阻为R，长为L，与框架接触良好并始终相对斜面静止，t₀时刻框架也静止，框架与斜面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．求：
（1）t₀时刻，流过ab棒的电流大小和方向；
（2）0～t₀时间内，通过ab棒的电荷量及ab棒产生的热量；
（3）框架MNPQ什么时候开始运动？

15．

如图所示，一轻质细绳一端拴着物体A，另一端跨过光滑的定滑轮O，轻绳上有一结点B．现用一外力以速率v匀速拉动细绳，使物体A在水平面上向右运动，当细绳与水平面间夹角为30^o时，结点B刚好在绳OA段中点．则该时刻（　　）

	A．	物体A的速度大小为$\frac{\sqrt{3}}{2}$v		B．	物体A的速度大小为$\frac{2\sqrt{3}}{3}$v
	C．	结点B的速度大小为v		D．	结点B的速度大小为$\frac{\sqrt{39}}{6}$v

5．

如图，有一个足够长竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一劲度系数为k的轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，圆筒内壁涂有一层新型智能材料--ER流体，它对滑块的阻力可调节．开始滑块静止，ER流体对其阻力为0，弹簧的长度为L．现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下，与滑块碰撞后粘在一起向下运动．为使滑块恰好做匀减速运动，且下移距离为$\frac{2mg}{k}$时速度减为0，ER流体对滑块的阻力必须随滑块下移而适当变化，忽略空气阻力，以滑块初始高度处为原点，向下为正方向建立Ox轴．
（1）求ER流体对滑块的阻力随位置坐标x变化的函数关系式及题中L要满足的条件；
（2）滑块速度第一次减为0瞬间，通过调节，使以后ER流体对运动的滑块阻力大小恒为λmg，若此后滑块向上运动一段距离后停止运动不再下降，求λ的取值范围．

12．

水平桌面上有一个半径很大的圆弧轨道P，某实验小组用此装置（如图）进行了如下实验：
①调整轨道P的位置，让其右端与桌边对齐，右端上表面水平；
②在木板Q表面由内到外顶上白纸和复写纸，并将该木板竖直紧贴桌边；
③将小物块a从轨道顶端由静止释放，撞到Q在白纸上留下痕迹O；
④保持Q竖直放置，向右平移L，重复步骤③，在白纸上留下痕迹O1；
⑤在轨道的右端点放置一个与a完全相同的物块b，重复步骤③，a和b碰后黏在一起，在白纸上留下痕迹O2；
⑥将轨道向左平移S，紧靠其右端固定一个与轨道末端等高，长度为S的薄板R，薄板右端与桌边对齐（虚线所示），重复步骤③，在白纸上留下痕迹O₃；
⑦用刻度尺测出L、S、y₁、y₂、y₃．
不考虑空气阻力，已知当地的重力加速度为g，完成下列问题：（用已知量和待测量的符号表示）
（1）步骤④中物块a离开轨道末端时的速率为L$\sqrt{\frac{g}{2y_{1}}}$；
（2）若测量数据满足关系式mL$\sqrt{\frac{g}{2y_{1}}}$=2mL$\sqrt{\frac{g}{2y_{2}}}$，则说明步骤⑤中a与b在轨道末端碰撞过程中动量守恒；
（3）步骤⑥中物块a离开薄板R右端时的速率为L$\sqrt{\frac{g}{2y_{3}}}$；
（4）物块a与薄板R间的动摩擦因数为$\frac{{L}^{2}}{4S}$（$\frac{1}{{y}_{1}}$-$\frac{1}{{y}_{3}}$）．

17．如图甲所示，阻值为r=4Ω的矩形金属线框与理想电流表、理想变线圈构成回路，标有“12V 36W”的字样的灯泡L与理想变压器的副线圈构成回路，灯泡L恰能正常发光，理想变压器原、副线圈的匝数之比为3：1，矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示，则（　　）

	A．	理想变压器原线圈输入电压的瞬时值表达式为e=40$\sqrt{2}$sin100πt（V）
	B．	理想电流表的示数为1A
	C．	t=0.01时，矩形金属线框平面与磁场方向垂直
	D．	灯泡L与理想变压器的副线圈构成的回路中的电流方向每秒改变50次

18．关于力对物体做功，下列说法正确的是（　　）

	A．	滑动摩擦力对物体一定做负功
	B．	静摩擦力对物体一定做正功
	C．	一对相互作用的滑动摩擦力对相互作用的两物体做功代数和一定为负值
	D．	合外力对物体不做功，物体一定处于平衡状态

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