题目内容
如图14（甲）所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S为一激光源，R1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R2为定值保护电阻，a、b间接一“示波器”(示波器的接入不影响电路)。光敏电阻两端的电压随时间变化的图象，可由示波器显示出来。水平传送带匀速前进，每当产品从传送带上通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住。若运送边长为0.1m，质量为0.6kg的均匀正方体产品时，示波器显示的电压随时间变化的图象如图（乙）所示。请回答下列问题：
（1）此产品的密度为多大？
（2）产品对传送带的压强为多大？（g取10N/kg）
（3）已知计数器电路的电源电压恒为6V，保护电阻R2的阻值为40Ω，求光敏电阻在两种状态下的阻值分别为多大？光敏电阻1h消耗的电能为多少？
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解：根据题意，得：
（1）ρ＝m/V＝m/l3＝0.6Kg/(0.1m)3＝0.6×103Kg/m3
(2)P＝F/S＝mg/l2＝0.6Kg×10N/Kg/(0.1m)2＝0.6×103Pa
(3)由图知，R1与R2串联，无光照时，R1的电压为4V，有光照时，R1的电压为2V：
∴①无照时I 1＝I2＝（U－U1）/R2＝（6V－4V）/40Ω＝0.05A
R1＝U1/I1＝4V/0.05A＝80Ω
②有光照时I1’＝I2’＝（U－U1’）/R2＝（6V－2V）/40Ω＝0.1A
R1’＝U1’/I1’＝2V/0.1A＝20Ω
由图像知，1h内无光照的时间为：t1＝（0.6s－0.4s）/0.6s×3600s＝1200s
1h内有光照的时间为：t2＝3600s－1200s＝2400s
∴W＝W1＋W2＝U1I1t1＋U2I2t2＝4V×0.05A×1200s＋2V×0.1A×2400s＝240J＋480J＝720J
答：（略）
