10.小敏要将一量程为250?A的微安表改装成量程为5V的电压表。由于微安表内阻未知,小敏先用多用电表粗测得其内阻约为1100?。现有如下器材: A. 待改装的微安表 B. 标准电压表
C. 电阻箱(0~99999. 9?) D. 滑动变阻器(0~10?) E. 学生电源 F开关,导线若干
(1)按粗测的微安表内阻进行电压表改装,应将电阻箱阻值调节为_________?;
(2)改装完成后,小敏利用上述器材设计了电路进行校准,请完成校准电路的实物图连线; ( )
.
(3)当标准电压表的示数为5. 00V时,微安表的指针位置如图所示。由此可以推测出所改装的电压表量程不是预期的5V,而是______V(保留两位有效数字),导致该误差产生的原因可能是_________; A. 微安表的实际内阻大于所测得的1100? B. 微安表的实际内阻小于所测得的1100?
(4)要达到预期目的,不必再设计实验精确测量微安表的内阻,只需将电阻箱的阻值调整为______?即可。 【答案】 (1). 18900 (2). 见解析 (3). 5.1 (4). A (5). 18500 【解析】
【详解】(1)[1]将电阻箱与微安表串联,电阻箱阻值
R?U5V?r??1100Ω?18900Ω Ig250μA(2)[2]将改装的电压表与标准电压表并联,接入电路,滑动变阻器采用分压式接法,可以测量多组数据,连接电路如图所示
(3)[3]图中微安表示数为245μA时电压表示数为5V,因此满天偏时对应的电压值应为其电压表量程
245μA5V=
250μAU可求得量程为
U?5.1V
[4](4)由于加上相同的电压,电流小于预期值,一定是电阻偏大,而电阻箱调整没问题,一定是微安表内阻大于1100Ω,A正确,B错误。 故选A。
[5]改装表阻值减小量应为
因此将电阻箱阻值减小为
11.如图所示,质量M=1kg的绝缘板静止在水平地面上,与地面的动摩擦因数?1?0.1。金属框ABCD放在绝缘板上,质量m=2kg,长L1?2m,宽L2?1m,总电阻为0. 1?,与绝缘板的动摩擦因数?2?0.2。S1、S2是边长为L=0. 5m的正方形区域,S1中存在竖直向下、均匀增加的磁场B1,其变化率
存在竖直向上的匀强磁场,大小为B2?2T。将金属框ABCD及绝缘板均由静止释放,重力加速度g取10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求释放时: (1)金属框ABCD所受安培力的大小与方向; (2)金属框ABCD的加速度大小。
的18900Ω-400Ω=18500Ω
?R?5V5V???400?
245μA250μA?B1?2T/s;S2中?t
【答案】(1)5 N,方向水平向右;(2)a?【解析】
2 m/s2 3【详解】(1)释放时,由法拉第电磁感应定律得
E??B2L ?tEI?
RF?B2IL
解得
F=5 N
方向水平向右。
(2)假设金属框与绝缘板能相对静止,一起匀加速,则对整体而言
F??1(M?m)g?(M?m)a
解得
a?2 m/s2 3设此时金属框与绝缘板间的摩擦力大小为f,由牛顿第二定律
F?f?ma
解得
f?而金属框与绝缘板之间的最大静摩擦力为
11 N 3fm??2mg?4N
由于
f?fm
假设成立,金属框与绝缘板能相对静止一起加速,金属框此时的加速度大小为
a?2 m/s2 312.如图所示,足够长的传送带AB以速度v0?1m/s顺时针转动,与水平面夹角为α=37°,下端与足够长的光滑水平轨道BC平滑连接,CD为固定在地面上的一半径R=1m光滑
1圆弧轨道,其圆心O在C点正下4方的地面上。滑块P、Q用细线拴在一起静止在水平轨道BC上,中间有一被压缩的轻质弹簧(P、Q与弹簧不相连)。剪断细线后弹簧恢复原长时,滑块P向左运动的速度为v1?4m/s。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数??0.5,滑块P、Q质量分别为m1?1kg、m2?2kg。若滑块经过B点时没有能量损失,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)弹簧压缩时储存的弹性势能Ep; (2)滑块Q脱离CD轨道时距离地面的高度; (3)物块P与传送带之间因摩擦而产生的内能。
【答案】(1)12J;(2)0.8m;(3)6J 【解析】
【详解】(1)设弹簧恢复原长后滑块Q的速度为v2 由动量守恒和能量守恒可知
mv11?m2v2?0
Ep?112m1v12?m2v2 22解得
v2?2m/s,EP?12J
(2)若滑块Q刚好从C点水平抛出,则由牛顿第二定律
v2m2g?m2
R解得
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