題目列表(包括答案和解析)
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如圖a所示的電路中,滑動變阻器總電阻R=20Ω,定值電阻R0=5Ω。由一個電源電動勢6V、內阻可在1~20Ω之間調節的特殊電源供電。
(1)圖b所示的電路實物圖中缺了一根導線,請將此導線補畫在圖上(白色小圈為滑動變阻器的接線柱)。
(2)將電源內阻調為r1=1Ω,滑片P從上端A移動到下端B的過程中,流過PB段的電流如何變化(不需要說明理由)?為了保證使用過程中的安全,理論上滑動變阻器的線圈額定電流不小于多少?
(3)若將滑片P固定在滑動變阻器正中間,調節內阻,求電源的最大輸出功率。某同學認為,內阻調節到與此時的外電阻相同時,電源有最大輸出功率。該同學的想法是否正確?若正確,按該同學的思路求出結果;若不正確,說明理由并求出正確結果。
“加速度計”作為測定運動物體加速度的儀器,已被廣泛應用,圖甲所示為應變式加速度計的原理圖:支架AB固定在待測系統上,滑塊穿在AB之間的水平光滑桿上,并用輕彈簧連接在A端,其下端有一活動臂可在滑動變阻器上自由滑動.隨著系統沿水平方向做變速運動,滑塊相對于支架將發生位移,并通過電路轉換成電信號從電壓表輸出.已知電壓表量程為8V,滑塊質量m=0.1kg,彈簧勁度系數k=20N/m,電源電動勢E=10V,內阻不計,滑動變阻器總電阻值R=40Ω,有效總長度l=8cm.當待測系統靜上時,滑動觸頭P位于變阻器R的中點,取A→B方向為速度正方向。
(1)確定該加速度計測量加速度的范圍。
(2)為保證電壓表能正常使用,圖甲電路中電阻R0至少應為多大?
(3)根據R0的最小值,寫出待測系統沿A→B做變速運動時,電壓表輸出電壓UV與加速度a的關系式.
(4)根據R0的最小值,將電壓表盤上的電壓刻度改成適當的加速度刻度,將對應的加速度值填入圖乙中電壓表盤的小圓內。
(18分)“加速度計”作為測定運動物體加速度的儀器,已被廣泛應用,圖甲所示為應變式加速度計的原理圖:支架AB固定在待測系統上,滑塊穿在AB之間的水平光滑桿上,并用輕彈簧連接在A端,其下端有一活動臂可在滑動變阻器上自由滑動.隨著系統沿水平方向做變速運動,滑塊相對于支架將發生位移,并通過電路轉換成電信號從電壓表輸出.已知電壓表量程為8V,滑塊質量m=0.1kg,彈簧勁度系數k=20N/m,電源電動勢E=10V,內阻不計,滑動變阻器總電阻值R=40Ω,有效總長度l=8cm.當待測系統靜上時,滑動觸頭P位于變阻器R的中點,取A→B方向為速度正方向。
(1)確定該加速度計測量加速度的范圍。
(2)為保證電壓表能正常使用,圖甲電路中電阻R0至少應為多大?
(3)根據R0的最小值,寫出待測系統沿A→B做變速運動時,電壓表輸出電壓UV與加速度a的關系式.
(4)根據R0的最小值,將電壓表盤上的電壓刻度改成適當的加速度刻度,將對應的加速度值填入圖乙中電壓表盤的小圓內。
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