题目内容

16.在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内电阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C为电容器,电流表和电压表均为理想电表.在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电压表示数变小B.电流表示数变大
C.a点的电势降低D.电容器C所带电荷量增多

分析 在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,变阻器在路电阻减小,外电阻减小,根据欧姆定律分析干路电流如何变化和电阻R1两端电压的变化,即可知道电压表读数的变化.电容器C的电压等于电阻R2两端的电压,分析并联部分电压的变化,即知道电容器的电压如何变化,根据干路电流与通过R2的电流变化情况,分析电流表的变化.a点的电势等于R2两端的电压.

解答 解:在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,变阻器在路电阻减小,外电路总电阻减小,干路电流I增大,电阻R1两端电压增大,则电压表示数变大.电阻R2两端的电压U2=E-I(R1+r),I增大,则U2变小,电容器板间电压变小,其带电量减小.根据外电路中顺着电流方向,电势降低,可知,a的电势大于零,a点的电势等于R2两端的电压,U2变小,则a点的电势降低,通过R2的电流I2减小,通过电流表的电流IA=I-I2,I增大,I2减小,则IA增大.即电流表示数变大.故AD错误,BC正确;
故选:BC.

点评 本题是电路动态变化分析问题,要抓住不变量:电源的电动势、内阻及定值电阻的阻值不变,进行分析.根据电流方向判断电势高低,由电压的变化判断电势的变化.

练习册系列答案
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6.用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即验证机械能守恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是BCD.(将其选项填在横线处)
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为U,频率为f的交流电源上,从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图2所示,选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点的距离为S0,点AC间的距离为S1,点CE间的距离为S2,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则:
起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△EP=mg(s0+s1),重锤动能的增加量为△EK=$\frac{m({s}_{1}+{s}_{2})^{2}{f}^{2}}{32}$.
(3)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,重锤的质量为m,以及上图纸带上求出的加速度a,则可表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=mg-ma.

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