Rx
= 200 Ω,电源电压U= 8
V.
【分析】(1)欧姆表内置电源的正极与黑表笔相连,红表笔与负极相连,分析图示电路图答题。
(2)表头与分流电阻并联可以改装成电流表,分流电阻阻值越大,电流表量程越小。 (3)根据多用电表所测量的量与量程确定其分度值,然后根据指针位置读出其示数。 (4)由闭合电路的欧姆定律求得到R﹣的关系式,据图线结合关系式求各量值。 【解答】解:(1)由图(a)所示电路图可知,B与欧姆表内置电源的负极相连,B为红表笔。
(2)由图(a)所示电路图可知,开关S接位置1时,分流电阻较小,此时电流挡的量大程;即B正确,
(3)接1时为欧姆档,读数为:1.1×103Ω,
(4)由闭合电路欧姆定律得:U=I(Rx+R) 得R=﹣Rx 图线的斜率为U=截距为Rx=200Ω 故答案为:(1)红 (2)B
(3)1.10×103Ω (4)200,8
=8v,
【点评】会规范使用多用电表,能正确读出多用电表的示数,是解决本题的关键,在平时实验训练过程中要多加注意规范操作和正确使用,多用电表的读数,重点是分清测量的物理量不同,读数方法不同,电压、电流对应量程、电阻是倍率;要特别注意。 三、计算题(本题有4小题,共36分。解答时请写出必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤和答案,只写最后答案的不能得分。)
15.(7分)如图所示的闭合电路中,电源电动势E=6V,灯泡A标有“4.5V,3W”,灯泡B标有“3V,3W”。当开关S闭合时A、B两灯均 正常发光。求 (1)R的阻值; (2)电源的内阻r。
【分析】明确电路结构,由B灯正常发光可得电流IB,由欧姆定律可得R的电压从而得出A灯的电压由欧姆定律即可求得R的阻值,根据A灯求出A在的之路的电流,从而知总电流,由全电路欧姆定律求得r的阻值。 【解答】解:流过R及B灯的电流IB=
=A=1A
所以 R==Ω=1.5Ω
流过A灯的电流IA=
=A=A
由闭合电路欧姆定律:E=UA+(IA+IB)r 解得:r=0.9Ω
答:(1)R的阻值为1.5Ω; (2)电源的内阻r为0.9Ω。
【点评】对于直流电路的计算问题,往往先求出局部的电阻,再求出外电路总电阻,根据欧姆定律求出路端电压和总电流,再计算各部分电路的电压和电流。
16.(8分)如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.4m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在空间内,分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨平面的
匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=6.0V、内阻r=0.5Ω的直流电源。现把一个质量m=0.05kg的导体棒ab垂直放在金属导轨上,导体棒静止。导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)导体棒受到的安培力大小; (2)导体棒受到金属导轨的摩擦力大小
(3)若仅将磁场方向改为竖直向上,求导体棒受到金属导轨的支持力大小。
【分析】(1)根据闭合电路欧姆定律求解电流强度,根据安培力的计算公式求解; (2)画出导体棒受力示意图,将重力正交分解,根据平衡条件求解摩擦力的大小和方向;(3)若将磁场方向改为竖直向上,根据平衡条件进行解答。 【解答】解:(1)根据闭合电路欧姆定律有:I=导体棒受到的安培力: F安=BIL=0.40N
(2)导体棒所受重力沿斜面向下的分力 F1=mgsin37°=0.3N
由于F1小于F安,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f,受力如图。 根据共点力平衡条件mg sin37°+f=F安 f=0.1N
(3)对导体棒受力分析如图,受竖直向下的重力mg、水平向右的安培力BIL和垂直导轨向上的支持力N 由正交分解得:
N=mgcosθ+BILsinθ=0.64N
答:(1)导体棒受到的安培力大小为0.40N; (2)导体棒受到金属导轨的摩擦力大小为0.1N
(3)若仅将磁场方向改为竖直向上,导体棒受到金属导轨的支持力大小为0.64N。
=2A
【点评】本题主要是考查安培力作用下导体的平衡问题,解答本题要掌握共点力平衡条件的处理方法。
17.(9分)如图所示,倾角为37°的绝緣斜面AB和绝缘水平面BC平滑连接,斜面与水平面的动摩擦因数均为0.5,斜面AB长L=4m,空间存在着平行于斜面向上的匀强电场,电场强度为10×103N/c。现有质量为m=1kg,带电量为+20×10﹣3c的滑块 从A点以初速度6m/s沿斜面下滑。g取10m/s2,求: (1)滑块在斜面AB运动的时间; (2)滑块在水平面BC运动的最大位移。
【分析】(1)在斜面上对滑块受力分析,由牛顿第二定律可求出加速度大小,关键加速度大小可判断滑块的运动特点,在根据运动学公式求得时间; (2)滑块在水平面上运动由动能定理可求得运动的最大位移。 【解答】解:(1)对滑块受力分析,由牛顿第二定律得: mgsin37°﹣μmgcos37°﹣qE=ma 联立解得:a=0
小物块在斜面做匀速运动,滑块在斜面AB运动的时间为:t==s (2)滑块水平面BC上受力分析得:f=μ(mg﹣qEsin37°)=4.4N 滑块水平面滑动的过程由动能定理得:﹣fSmax=0﹣
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