Question

可以用電學方法來測水流的速度．如圖所示，將小鉛球P系在細金屬絲下，懸掛在O點，開始時小鉛球P沿豎直方向處于靜止狀態(tài)，當將小鉛球P放入水平流動的水中時，球向左擺起一定的角度．為了測定水流的速度V，在水平方向固定一根電阻絲BC，使C端位于O點的正下方，它與金屬絲接觸良好，不計摩擦，還有一個電動勢為ε電源(內(nèi)阻不計)和一只電壓表．

(1)設計一個電路，使水流速度增大時，電壓表的示數(shù)也增大，在題圖上畫出原理圖．

(2)已知水流對小球的作用力F與水流速度V的關系為F＝kDV(k為比例系數(shù)，D為小鉛球的直徑)，OC＝h，BC長為L，小鉛球質量為m，當小鉛球平衡時電壓表示數(shù)為U，請推導出V與U的關系式．(水對小鉛球的浮力忽略不計)

Answer 1

答案：
解析：

　　解：(1)略

　　(2)平衡得＝tg

　　由串聯(lián)電路電壓關系可得＝又＝tg

　　解得U＝V　V＝·U