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13.在如圖所示的電路中,電源電壓恒定,R1為一定值電阻,R2為滑動變阻器.開關S閉合后,當滑動變阻器的滑片P在a、b之間滑動的過程中,電壓表的示數最大為4V,電阻R1的電功率變化范圍是0.8W~7.2W,則P從a端滑至b端的過程中,電流表的示數(  )
A.從1.8A變化至0.2AB.從0.4A變化至1.2A
C.從1.2A變化至0.4AD.從0.2A變化至1.8A

分析 由圖可知定值電阻與滑動變阻器串聯,電壓表并聯在滑動變阻器的兩端;由題意可知,當滑片滑到b點時,滑動變阻器全部接入,電壓表示數最大,此時${R}_{1}^{\;}$消耗的功率最小;當滑片移到a點時,滑動變阻器短路,此時${R}_{1}^{\;}$消耗的電功率最大;設電源電壓為U,則可得出${R}_{1}^{\;}$消耗功率的表達式,聯立可解得電源電壓及${R}_{1}^{\;}$的阻值;則由歐姆定律可求得兩種情況下的電流值.

解答 解:當滑片滑到a點時,滑動變阻器短路,${R}_{1}^{\;}$消耗的功率最大,最大功率為:${P}_{max}^{\;}=\frac{{U}_{\;}^{2}}{{R}_{1}^{\;}}$;
當滑片滑到b端時,滑動變阻器全部接入,${R}_{1}^{\;}$兩端的電壓為(U-4)V,則${R}_{1}^{\;}$消耗的功率為:${P}_{最小}^{\;}=\frac{(U-4)_{\;}^{2}}{{R}_{1}^{\;}}$,
由題意知${P}_{最小}^{\;}=0.8W$;${P}_{最大}^{\;}=7.2W$
即:$\frac{{U}_{\;}^{2}}{{R}_{1}^{\;}}=7.2W$…①
$\frac{(U-4)_{\;}^{2}}{{R}_{1}^{\;}}=0.8W$…②
聯立①②解得:U=6V;${R}_{1}^{\;}=5Ω$
P滑至a端時,電路中最大電流為:${I}_{最大}^{\;}=\frac{U}{{R}_{1}^{\;}}=\frac{6V}{5Ω}=1.2A$
P滑至b端時,電路中最小電流為:${I}_{最小}^{\;}=\frac{U-4}{{R}_{1}^{\;}}=\frac{2V}{5Ω}=0.4A$
故選:C

點評 本題考查歐姆定律的使用及方程法的使用,要求學生有較高的審題及應用數學知識的能力.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,光滑槽的半徑R遠大于小球運動的弧長,今有兩個小球(視為質點)同時由靜止釋放,其中甲球開始時離圓槽最低點O較遠些.則甲乙到達0點的速度分別為V1和V2,所經歷的時間分別是t1和t2,那么(  )
A.V1<V2,t1<t2B.V1>V2,t1=t2
C.V1>V2,t1>t2D.上述三種都有可能

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.利用霍爾效應制作的霍爾元件以及傳感器,廣泛應用于測量和自動控制等領域.如圖1,將一金屬或半導體薄片垂直至于磁場B中,在薄片的兩個側面a、b間通以電流I時,另外兩側c、f間產生電勢差,這一現象稱霍爾效應.其原因是薄片中的移動電荷受洛倫茲力的作用相一側偏轉和積累,于是c、f間建立起電場EH,同時產生霍爾電勢差UH.當電荷所受的電場力與洛倫茲力處處相等時,EH和UH達到穩定值,UH的大小與I和B以及霍爾元件厚度d之間滿足關系式UH=RH$\frac{IB}p9vv5xb5$,其中比例系數RH稱為霍爾系數,僅與材料性質有關.

(1)設半導體薄片的寬度(c、f間距)為L,請寫出UH和EH的關系式;若半導體材料是電子導電的,請判斷圖1中c、f哪端的電勢高;
(2)已知半導體薄片內單位體積中導電的電子數為n,電子的電荷量為e,請導出霍爾系數RH的表達式.(通過橫截面積S的電流I=nevS,其中v是導電電子定向移動的平均速率);
(3)圖2是霍爾測速儀的示意圖,將非磁性圓盤固定在轉軸上,圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個永磁體,相鄰永磁體的極性相反.霍爾元件置于被測圓盤的邊緣附近.當圓盤勻速轉動時,霍爾元件輸出的電壓脈沖信號圖象如圖3所示.若在時間t內,霍爾元件輸出的脈沖數目為P,請導出圓盤轉速N的表達式.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.電荷的定向移動形成電流;如果通過導線橫截面的電量為Q,所用時間為t,則導體中電流I=$\frac{Q}{t}$;電流通過導體發熱的現象叫電流的熱效應.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖,足夠長的光滑導軌傾斜放置,導軌寬度為l,下端與電阻R連接,其它電阻不計,勻強磁場垂直于導軌平面向上,若金屬棒ab以一定初速度v0沿導軌下滑,則棒(  )
A.最終能勻速下滑
B.產生的電動勢一直為Blv0
C.電流方向從a到b
D.減少的重力勢能全部等于電阻R產生的內能

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.下列說法正確的是(  )
A.兩個分子組成的系統的勢能隨分子間的距離增大而減小
B.空氣相對濕度越大時,空氣中水蒸氣壓強越接近飽和汽壓,水蒸發越慢
C.液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離,故液體表面存在張力
D.在合適的條件下,某些晶體可以轉化為非晶體,某些非晶體也可以轉化為晶體
E.由阿伏加德羅常數、氣體的摩爾質量和密度,可以估算出該種氣體分子的大小

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

5.在《探索彈力和彈簧伸長量的關系》的實驗中,某同學根據實驗測出的彈簧所受拉力F和彈簧總長度L數據如表.
拉力F(N)5.010.015.020.025.0
彈簧長度L(cm)7.510.012.515.017.5
(1)根據所給數據在圖中作出F-L圖.
(2)彈簧原長為0.050m.
(3)彈簧的勁度系數k=200N/m.
(4)F與L的函數關系式為F=200(L-0.050)(以m為單位).

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2.如圖所示,在粗糙水平面上豎直固定半徑為R=10cm的光滑圓軌道,質量為m=4kg的物塊靜止放在粗糙水平面上A處、物塊與水平面的動摩擦因數μ=0.75,A與B的間距L=0.5m,現對物塊施加大小恒定的拉力F使其沿粗糙水平面做直線運動,到達B處將拉力F撤去,物塊恰好沿豎直光滑圓軌道通過最高點,重力加速度g取10m/s2,物塊可視為質點,求:
(1)物塊到達B處時的功能;
(2)拉力F的最小值及此時拉力方向與水平方向的夾角θ.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

3.某同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系,彈簧測力計固定在一合適的木板上,桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪,細繩的兩端分別與彈簧測力計的掛鉤和礦泉水瓶連接.在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ,并測出間距d.開始時將木板置于MN處,現緩慢向瓶中加水,直到木板剛剛開始運動為止,記下彈簧測力計的示數F0,以此表示滑動摩擦力的大小.將木板放回原處并按住,繼續向瓶中加水后,記下彈簧測力計的示數F1,然后釋放木板,并用停表記下木板運動到PQ處的時間t.
(1)木板的加速度可以用d、t表示為a=$\frac{2d}{{t}^{2}}$.;為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)保持F1不變,重復實驗多次測量求平均值.
(2)改變瓶中水的質量重復實驗,確定加速度a與彈簧測力計示數F1的關系.下列圖象能表示該同學實驗結果的是C.

(3)用加水的辦法改變拉力的大小與掛鉤的方法相比,它的優點是BC.
a.可以改變滑動摩擦力的大小
b.可以更方便地獲取多組實驗數據
c.可以比較精確地測出摩擦力的大小
d.可以獲得更大的加速度以提高實驗精度.

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