题目内容
【题目】如图所示,绝缘轻杆可绕中点O转动,其两端分别固定带电小球A和B,处于水平向右的匀强电场中.初始时使杆与电场线垂直,松开杆后,在电场力作用下,杆最终停在与电场线平行的位置上,则下列说法正确的是( )
A.球一定带正电荷
B.A球的电荷量一定大于B球的电荷量
C.B球的电势能一定减少
D.两球的电势能之和一定减少
【答案】D
【解析】
A、B两个带电小球可以都同正电,也可以都带负,也可以是A带正电,B带负电;如果都带正电,两球受电场力都水平向右,A球的电荷量一定大于B球的电荷量大于B的电势能的增加量,A的电场力大于B的电场力,才会如图所示转动,同理如果都带负电,A球的电荷量一定小于B球的电荷量,如果A带正电,B带负电对两都电荷量的大小没有要求,所以A、B错;如果B球带正电,在转动过程中B球的电势能就增大,所以C错;如果都带正电,在转动过程中,电场力对A做正功,对B做负功,在电场线方向距离是一样的,而A球的电荷量一定大于B球的电荷量,所以A的电势能减小量,大于B的电势能的增加量,故两球的电势能之和一定减少,其它两种情形有类似的结论。所以D正确。
【题目】实验小组为测量某电容器的电容(耐压值较大,不存在击穿电容器的可能),从实验室找到了以下实验仪器:多用电表、直流稳压电源、定值电阻R1(阻值未知)、定值电阻R2=100Ω、电流传感器(相当于理想电流表)、数据采集器和计算机、单刀双掷开关S、导线若干。实验过程如下:
实验次数 | 实验步骤 |
第一次 | ①用多用电表的欧姆“×10”挡测量电阻R1的阻值,指针偏转如图甲所示 ②将电阻R1等器材按照图乙连接电路,将开关S掷向1端,电源向电容器充电 ③将开关S掷向2端,测得电流随时间变化的曲线如图丙中的实线a所示 |
第二次 | ④在其他条件不变的情况下用电阻R2替换R1,重复实验步骤②③,测得电流随时间变化的曲线如图丁中的某条虚线所示。 |
请完成下列问题
(1)由图甲可知,电阻R1的阻值的测量值为__________Ω。
(2)第1次实验中,电阻R1两端的最大电压U=__________V;利用计算机软件测得曲线和两坐标轴所围的面积为40.8mAs,已知电容器放电时其内阻可以忽略不计,则电容器的电容C=__________F。(结果均保留两位有效数字)
(3)第2次实验中,电流随时间变化的曲线可能是图丁中的虚线__________(选填“b”、“c”或“d”)。