【題目】在測量某電池電動勢的實驗中,備有如下器材:
A.干電池
B.伏特表,(表的內(nèi)阻已知)
C.伏特表,(表的內(nèi)阻未知)
D.開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)同學(xué)們根據(jù)桌面上所提供的器材,設(shè)計了如圖甲、乙兩種實驗電路,其中合理的是圖______所示電路。
(2)實驗操作時,同學(xué)們測量了以下物理量:S斷開時,、表的示數(shù)分別記錄為、;S閉合時,有示數(shù)的電壓表其示數(shù)記為U,請用測量記錄的物理量,導(dǎo)出該電池電動勢的表達(dá)式為:_________________.
(3)在實驗員協(xié)助下同學(xué)們找到了其它合適的表、表及滑動變阻器,并用伏安法測量了該電池的電動勢和內(nèi)阻,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了相應(yīng)的U-I圖,如圖所示,根據(jù)所作圖線,可得出該電池E=_____V,r=_____Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
【答案】 圖甲 1.47~1.49V 0.82~0.87
【解析】(1)由題意可知,電壓表U1內(nèi)阻已知,而U2內(nèi)阻未知,故為了準(zhǔn)確列出閉合電路歐姆定律應(yīng)兩次均可以求出電路中對應(yīng)的電流,因此兩次有內(nèi)阻的U1均應(yīng)接入,故與開關(guān)并聯(lián)的應(yīng)為U2,故電路圖應(yīng)選擇甲圖;
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,開關(guān)斷開時有:;開關(guān)閉合時有:;聯(lián)立即可解得;.
(3)采用伏安法進(jìn)行測量時,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知U=E-Ir;故圖象與縱軸的交點表示電源的電動勢,故E=1.48V(1.47~1.49V);圖象的斜率表示內(nèi)阻,故.
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【題目】如圖所示,平行板電容器上極板帶正電荷,且與靜電計相連,靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地,在兩極板間有一個固定在P點的正點電荷,以E表示兩極板間電場的電場強度, Ep表示點電荷在P點的電勢能,θ表示靜電計指針的偏角,若保持上極板不動,將下極板向上移動一小段距離至圖中虛線位置,則( )
A. θ增大,E增大,Ep增大
B. θ增大,E增大,Ep減小
C. θ減小,E不變,Ep增大
D. θ減小,E不變,Ep減小
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【題目】如圖所示,從水平地面上同一位置先后拋出的兩個質(zhì)量相等的小球P、Q,分別落在地面上的M、N點,兩球運動的最大高度相同,不計空氣阻力,則下列說法正確的是( )
A. P、Q的飛行時間相等
B. P與Q在空中不可能相遇
C. P、Q落地時重力的瞬時功率相等
D. P、Q落地時的動能相等
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【題目】如圖甲所示,兩水平金屬板間距為d,板間電場強度的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時刻,質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間,0~T/3時間內(nèi)微粒勻速運動,T時刻微粒恰好經(jīng)金屬邊緣飛出。微粒運動過程中未與金屬板接觸。重力加速度的大小為g。關(guān)于微粒在0~T時間內(nèi)運動的描述,正確的是
A. 末速度大小為
B. 末速度沿水平方向
C. 重力勢能減少了
D. 克服電場力做功為mgd
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【題目】如圖所示,足夠長的豎直絕緣管內(nèi)壁粗糙程度處處相同,處在方向彼此垂直的勻強電場和勻強磁場中,電場強度和磁感應(yīng)強度的大小分別為E和B,一個質(zhì)量為m,電荷量為+q的小球從靜止開始沿管下滑,下列關(guān)于小球所受彈力N、運動速度v、運動加速度a、運動位移x,運動時間t之間的關(guān)系圖像中正確的是( )
A. B.
C. D.
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【題目】在游樂節(jié)目中,選手需借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺上,小明和小陽觀看后對此進(jìn)行了討論。如圖所示,他們將選手簡化為質(zhì)量m=60kg的質(zhì)點,選手抓住繩由靜止開始擺動,此時繩與豎直方向夾角α=53°,繩的懸掛點O距水面的高度為H=3m。不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量,浮臺露出水面的高度不計,水足夠深。取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。
(1)求選手?jǐn)[到最低點時對繩拉力的大小F。
(2)若繩長l=2m,選手?jǐn)[到最高點時松手落入水中。設(shè)水對選手的平均浮力f1=800N,平均阻力f2=700N,求選手落入水中的深度d。
(3)若選手?jǐn)[到最低點時松手,小明認(rèn)為繩越長,在浮臺上的落點距岸邊越遠(yuǎn);小陽卻認(rèn)為繩越短,落點距岸邊越遠(yuǎn)。請通過推算說明你的觀點。
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【題目】如圖所示,在粗細(xì)均勻?qū)崃己玫牟AЧ苤蟹忾]省長度均為10cm的A、B兩段氣柱。左、右兩管水銀高為3cm,B氣柱高左端的距離為3cm.現(xiàn)保持環(huán)境溫度不變,緩慢從右管注入水糧。當(dāng)左管水銀面上升2cm時,求需注入水銀長度為多少? 大氣壓=76cmHg.
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【題目】如圖所示,在水平固定的光滑平板上,有一質(zhì)量為M的質(zhì)點P,與穿過中央小孔H的輕繩一端連著。平板與小孔是光滑的,用手提著繩子下端,使質(zhì)點做半徑為a,角速度為ω0的勻速圓周運動,若繩子迅速放松至某一長度b而拉緊,質(zhì)點就能在以半徑為b的圓周上做勻速圓周運動,求
(1)質(zhì)點由半徑a到b所需的時間
(2)質(zhì)點在半徑為b的圓周上運動的角速度。
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【題目】如圖所示,BC是半徑為R的圓弧形的光滑且絕緣的軌道,位于豎直平面內(nèi),其下端與水平絕緣軌道平滑連接,整個軌道處在水平向左的勻強電場中,電場強度為E,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電q的小滑塊(可視為質(zhì)點),從C點由靜止釋放,滑到水平軌道上的A點時速度減為零。若已知滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ,求:
(1)滑塊通過B點時的速度大小;
(2)滑塊經(jīng)過圓弧軌道的B點時,所受軌道支持力的大;
(3)水平軌道上A、B兩點之間的距離。
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