Question

12．實(shí)踐中有一種常用的加速度計(jì)，其工作原理如圖所示，滑塊可在光滑導(dǎo)軌上平移，滑塊靜止時(shí)處于O點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器的金屬滑桿P處于Q點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)時(shí)滑塊帶動(dòng)電阻器的金屬滑桿P移動(dòng)，電壓表是理想的電壓表且0刻度在中間，滑動(dòng)變阻器的電阻均勻，當(dāng)滑塊向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表的指針向左偏轉(zhuǎn)，電壓表的顯示的數(shù)據(jù)能反映滑塊加速度的大小和方向，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 滑塊加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表的實(shí)數(shù)會(huì)不斷變化
• B． 滑塊加速度發(fā)生變化時(shí)，電源兩端的電壓會(huì)發(fā)生變化
• C． 電壓表的示數(shù)與滑塊的加速度成正比
• D． 電壓表的指針向左偏，滑塊一定向左加速

Answer 1

分析 由牛頓第二定律得到加速度的表達(dá)式，再分析電壓表的示數(shù)與加速度的關(guān)系．電壓表測(cè)量滑動(dòng)觸頭P與Q間的電壓，根據(jù)電勢(shì)的高低分析指針偏轉(zhuǎn)方向．

解答 解：設(shè)滑塊的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)均為k，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器總電阻為R，有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)．
系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧位于自然狀態(tài)，設(shè)系統(tǒng)以加速度a向左加速運(yùn)動(dòng)，滑塊向右移動(dòng)的位移為x，由胡克定律和牛頓第二定律可得：
  a=$\frac{kx}{m}$…①
此時(shí)電壓表的示數(shù)由歐姆定律可得：U=E•$\frac{x}{L}$…②
得：a=$\frac{kUL}{mE}$…③
可知，電壓表的示數(shù)與滑塊的加速度成正比．
A、當(dāng)滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度不變，則電壓表的示數(shù)不變．故A錯(cuò)誤．
B、滑塊加速度發(fā)生變化時(shí)，電路中電流不變，電源兩端的電壓不變．故B錯(cuò)誤．
C、由上知，電壓表的示數(shù)與滑塊的加速度成正比．故C正確．
D、電壓表的指針向左偏，由題意知，滑塊向左加速運(yùn)動(dòng)，故D正確．
故選：CD

點(diǎn)評(píng) 本題的重點(diǎn)就是利用好給定的條件，明確電阻與長(zhǎng)度成正比的，由此可以得到電壓與滑塊位移的關(guān)系，由此打開(kāi)整個(gè)題目．