题目内容
14．
某种角速度测量计结构如图所示，当整体系统绕轴OO′转动时，元件A发生位移并通过滑动变阻器输出电压U，电压传感器（传感器内阻无限大）接收相应的电压信号．已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计．滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时P在变阻器的最左端B点，当系统以角速度ω转动时，则（ ）| A． | 电路中电流随角速度的增大而增大 | |
| B． | 输出电压U随角速度的增大而增大 | |
| C． | 输出电压U与ω的函数式为U=$\frac{{Em{ω^2}}}{{k-m{ω^2}}}$ | |
| D． | 弹簧的伸长量为x=$\frac{mωl}{{k-m{ω^2}}}$ |
分析 当系统在水平面内以角速度ω转动时，电路中电阻保持不变，根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流的变化情况．系统匀速转动时，由弹簧的弹力提供元件A的向心力，根据牛顿第二定律得到角速度ω与弹簧伸长的长度x的关系式．根据串联电路电压与电阻成正比和电阻定律，得到电压U与x的关系式，再联立解得电压U与ω的函数关系式．
解答 解：A、当系统在水平面内以角速度ω转动时，无论角速度增大还是减小，BC的电阻不变，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流保持不变，与角速度无关．故A错误．
B、当角速度增大，弹簧的伸长量增大，则输出电压U增大，故B正确．
CD、设系统在水平面内以角速度ω转动时，弹簧伸长的长度为x，则对元件A，根据牛顿第二定律得：
kx=mω2（L+x）
则得：x=$\frac{mω{\;}^{2}l}{k-mω{\;}^{2}}$
又输出电压为：U=$\frac{{R}_{BP}}{{R}_{BC}}$E=$\frac{x}{L}$E
联立两式得：U=$\frac{{Em{ω^2}}}{{k-m{ω^2}}}$．故C正确，D错误．
故选：BC
点评 本题考查学生理论联系实际的能力．对于力电综合题，关键要寻找力电联系的桥梁和纽带，运用欧姆定律和胡克定律进行研究．
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4．
如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一电源相连，开关S闭合后，两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态．下列说法不正确的是（ ）
如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一电源相连，开关S闭合后，两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态．下列说法不正确的是（ ）| A． | 若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动 | |
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