【题目】某兴趣小组要测定电源的电动势和内阻,他们找来了如下器材:
A.电流表G (量程为30mA、内阻未知)
B.电阻箱R (0~999.9Ω)
C.滑动变阻器R1 (0~20Ω)
D.滑动变阻器R2 (0~1kΩ)
E.开关、导线若干
F.电源E(电动势约10V)
(1)要完成实验,首先需测量电流表G的内阻.测量电流表G内阻的实验电路如图所示.
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①将下述实验过程补充完整.
a.选择器材,滑动变阻器R′应该选取________(选填“R1”或“R2”);
b.连接好电路,R′的滑片应调到________(选填“a”或“b”)端;
c.断开S2,闭合S1,调节R′,使电流表G满偏;
d.保持R′不变,闭合S2,调节电阻箱R的阻值,当R=10Ω时,电流表G的示数为20mA;
②如果认为闭合S2前后干路上电流不变,则电流表G的内阻Rg=________Ω.
(2)在测出电流表内阻Rg后,测定该电源的电动势和内阻的电路如图甲所示.闭合开关S,调整电阻箱R,读取相应的电流表示数I,记录多组数据(R,I),得到如图乙所示的
图线,则电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω.
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【答案】R2 a 5 9 40
【解析】
(1)明确实验原理,根据电路图得出实验方法,再根据半偏法的基本原理进行分析,从而得出对应的仪表,并通过电阻箱示数利用串并联电路规律即可求出电流表内阻;
(2)明确闭合电路欧姆定律的应用,并根据图象进行分析,利用数学规律即可求得电动势和内电阻.
(1)①由题意可知,电源电动势约为10V,而电流表量程为30mA,则电流表达满偏时需要的电阻为:
,故为了安全和准确,滑动变阻器应选择R2;
②为了让电路中电流由最小开始调节,滑动变阻器开始时接入电阻应最大,故滑片应滑至a端;
⑤由实验步骤可知,当R=10Ω时,电流表G的示数为20mA,则流过R的电流为10mA,则电流表内阻
.
(2)根据实验电路以及闭合电路欧姆定律可知:
,
变形可得:
;
则由图象可知图象的斜率
,而
,解得
;图象与纵轴的交点为5,则可知
,可得:
.
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【题目】探究“加速度与力、质量关系”的实验装置如图甲所示。小车后面固定一条纸带,穿过电火花打点计时器,细线一端连着小车,另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连,拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。
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(1)关于平衡摩擦力,下列说法正确的是___________。
A.平衡摩擦力时,需要在动滑轮土挂上钩码
B.改变小车质量时,需要重新平衡摩擦力
C.改变小车拉力时,不需要重新平衡摩擦力
(2)实验中___________(选填“需要”或“不需要”)满足所挂钩码质量远小于小车质量。
(3)某同学根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图像如图乙所示,图线不过原点的原因是___。
A.钩码质量没有远小于小车质量
B.平衡摩擦力时木板倾角过大
C.平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力
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【题目】如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd。先后将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场,在先后两种情况下,以下说法错误的是( )
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A. 导体框中产生的感应电流之比为1:3
B. 导体框中产生的焦耳热之比1:3
C. 导体框ad边两端电势差之比1:12
D. 通过导体框截面的电量之比1:1
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【题目】在探究光电效应现象时,某小组的同学分别用频率为v、2v的单色光照射某金属,逸出的光电子最大速度之比为1:2,普朗克常量用h表示,则
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A. 光电子的最大初动能之比为1:2
B. 该金属的逸出功为当![]()
C. 该金属的截止频率为![]()
D. 用频率为
的单色光照射该金属时能发生光电效应
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【题目】为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻Rx,小明设计了如图所示的电路。
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(1)实验时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变,将c点先后与a、b点连接,发现电压表示数变化较大,电流表示数基本不变,则测量时应将c点接________(选填“a点”或“b点”),按此连接测量,测量结果___________(选填“小于”、“等于”或“大于”)Rx的真实值。
(2)根据实验测得的6组数据,在图2中描点,作出了2条图线。你认为正确的是_____(选填“
”或“
”),并由图线求出电阻Rx=________Ω。(保留两位有效数字)
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【题目】如图所示,足够长的U型光滑导轨固定在倾角为30°的斜面上,导轨的宽度L=1m,其下端与R =1Ω的电阻连接,质量为m=0.2kg的导体棒(长度也为L)与导轨接触良好,导体棒电阻r =1Ω,导轨电阻不计。磁感应强度B = 2T的匀强磁场垂直于导轨所在的平面,用一根与斜面平行的不可伸长的轻绳跨过定滑轮将导体棒和质量为M=0.5kg的重物相连,重物离地面足够高。使导体棒从静止开始沿导轨上滑,当导体棒沿导轨上滑t =1.1s时,其速度达到最大.求:(取g =10m/s2)
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(1)导体棒的最大速度vm;
(2)导体棒从静止开始沿轨道上滑时间t =1.1s的过程中,电阻R上产生的焦耳热.
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【题目】如图所示,质量为m、带电荷量为+q的滑块,沿绝缘斜面匀速下滑,当滑块滑至竖直向下的匀强电场区时,滑块的运动状态为( )
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A. 继续匀速下滑
B. 将加速下滑
C. 将减速下滑
D. 上述三种情况都有可能发生
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【题目】有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电机不转,测得流过电动机的电流是0.4A;若把电动机接入2.0V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A.求
(1)电动机正常工作时的输出功率多大
(2)如果在发动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是多大?
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【题目】一质量为m的铁球在水平推力F的作用下,静止在倾角为θ的斜面和竖直墙壁之间,铁球与斜面的接触点为A,推力F的作用线通过球心O,如图所示,假设斜面、墙壁均光滑.若水平推力缓慢增大,则在此过程中( )
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A. 斜面对铁球的支持力缓慢增大
B. 斜面对铁球的支持力不变
C. 墙对铁球的作用力大小始终等于推力F
D. 墙对铁球的作用力大小始终大于推力F
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