- 闭合电路欧姆定律
- 共6987题
如图所示,两极板间距为d的平行板电容器与一电源连接,电键s闭合,电容器两极间有一质量为m、带电荷量为q的微粒静止不动,下列叙述中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由题,带电荷量为q的微粒静止不动,则微粒受到向上的电场力,平行板电容器板间场强方向竖直向下,则微粒带负电.故A错误.
B、由平衡条件得:mg=q得,电源电动势的大小为E=
.故B错误.
C、断开电键s,电容器所带电量不变,场强不变,微粒所受的电场力不变,则微粒仍静止不动.故C错误.
D、保持电键s闭合,把电容器两极板距离s增大,板间场强减小,微粒所受电场力减小,则微粒将向下做加速运动.故D正确.
故选D
某研究性学习小组,为了探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素,进行了模拟实验研究.如图为测定风力的实验装置图,其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝,电阻丝电阻较大;一质量和电阻都不计的细长细长裸金属丝一端固定于O点,另一端悬挂球P,无风时细金属丝竖直,恰与电阻丝在C点接触,OC=H;有风时金属丝将偏离竖直方向,与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示).细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触.
(1)已知电源的电动势为E,内阻不计,理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连,球P的质量为m,重力加速度为g,由此可以推得风力大小F与电压表示数的关系式为F=______.
(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因素有关,于是他们进行了如下的实验:
实验一:使用同一球,改变风速,记录了在不同风速下电压表的示数.
表一 球半径r=0.50cm
由表一数据可知:在球半径一定的情况下,风力大小与风速的关系是______.
实验二:保持风速一定,换用同种材料、不同半径的实心球,记录了在球半径不同情况下电压表的示数.
表二 风速v=10m/s
由表二数据可知:在风速一定的情况下,风力大小与球半径的关系是______.(球体积公式V=)
(3)根据上述实验结果可知风力的大小F与风速大小v、球半径r的关系式为______.
正确答案
解析
解:(1)以小球为研究对象,对小球进行受力分析,设小球受到风力为F是细金属丝与竖直方向的夹角为θ,由平衡条件可知其风力
F=mgtanθ ①
设细金属丝与电阻丝相交点与C点之间的长度Htanθ,电阻为,
由串联电路的分压规律可知电压表示数 ②
①②两式联立解得 ③
(2)由表一中的测量数据可以看出,在球半径一定的情况下,风力大小与风速成正比,即F与v成正比.
由表二中的测量数据可知:在风速一定的情况下,球半径增大到原来的二倍,电压表示数减小为原来的.
由③式和球体积公式、密度公式可得
综合考虑可得在风速一定的情况下,风力大小与球半径的关系是:F与r成正比.
(3)根据上述两次实验结果可以得出,风力大小与风速成正比,与球半径成正比,风力的大小F与风速大小v、球半径r的关系式可以写为F=kvr,式中k为常数.
故答案为:
(1)
(2)风力大小与风速成正比
(3)F=kvr,式中k为常数.
在如图所示的U-I图象中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路.由图象可知( )
正确答案
解析
解:
A、根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,当I=0时,U=E,由读出电源的电动势E=3V,内阻等于图线的斜率大小,则r==
.故A错误.
B、电阻R==
.故B正确.
C、两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态,由图读出电压U=2V,电流I=2A,则电源的输出功率为P出=UI=4W.故C正确.
D、电源的效率η==
=66.7%.故D正确.
故选BCD
如图所示,电源内阻r=1Ω,R1=3Ω,R2=4Ω,灯L标有“6V,3W”,滑线变阻器最大值为R.闭合电键S,当滑片P滑到最右端B时,电流表读数为1.5A,此时灯L恰好正常发光.求:
(1)当滑片P滑到最左端A时,电流表读数;
(2)当滑片P位于滑线变阻器的中点时,滑线变阻器上消耗的功率.
正确答案
解析
解:(1)灯L的电阻:
当P滑到B时,R2被短路,灯正常发光
通过灯L的电流:
∵总电流为I=1.5A,∴IR=1A,即
电源电动势:=1.5(3+4+1)V=12V
当P滑到A点时,灯L、滑线变阻器R及电阻R2都被短路,
此时电流表的读数:
(2)P位于滑线变阻器的中点时,灯L与并联后再与R1串联,
Ω
并联电压:U并=I总R并=1.875×2.4V=4.5V
滑线变阻器上消耗的功率:P=
答:(1)当滑片P滑到最左端A时,电流表读数为3A;
(2)当滑片P位于滑线变阻器的中点时,滑线变阻器上消耗的功率为6.75W.
如图所示电路用来测定电池的电动势和内电阻.其中V为电压表(理想电表),定值电阻R=7.0Ω.在电键未接通时,V的读数为6.0V;接通电键后,V的读数变为5.6V.那么,电池组的电动势和内电阻分别等于( )
正确答案
解析
解:电键未接通时,电压表示数即为电源电动势,故电动势E=6.0V;
接通电键后,对R由欧姆定律可得:
电路中电流为:I==0.8A;
由闭合电路欧姆定律可知:
内电阻为:r==0.5Ω;
故选:A
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