16.如圖所示的電路中.電源的電動(dòng)勢(shì)E=12V,內(nèi)阻r=0.5Ω,外電阻R1=2Ω,R2=3Ω,滑動(dòng)變阻器R3=5Ω.在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P從a滑到b的過程中,求:
(1)電路中電壓表的示數(shù)的最大值;
(2)電源的最大輸出功率.

分析 (1)當(dāng)變阻器兩側(cè)所在支路的電阻相等時(shí),并聯(lián)的總電阻最大,電壓表的示數(shù)最大.由串聯(lián)電路電壓與電阻成正比的規(guī)律求解.
(2)根據(jù)電源的內(nèi)電阻與外電阻相等時(shí)電源的輸出功率最大,兩者相差越小,電源的輸出功率越大,由此分析解答.

解答 解:(1)當(dāng)對(duì)分電路部分(R1、R2、R3)總阻值最大時(shí),電壓表示數(shù)最大.此時(shí)變阻器兩側(cè)所在支路的電阻相等,都為:$\frac{1}{2}$(R1+R2+R3)=5Ω
此時(shí)外電阻最大,且最大值為 Rmax=2.5Ω
則電壓表的示數(shù)的最大值 Umax=$\frac{{R}_{max}}{{R}_{max}+r}$E=$\frac{2.5}{2.5+0.5}$×12V=10V
(2)對(duì)分電路部分的最小電阻為當(dāng)滑片P在a點(diǎn)時(shí)的阻值,最小值為 Rmin=$\frac{{R}_{1}({R}_{2}+{R}_{3})}{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}$=$\frac{2×(3+5)}{2+3+5}$=1.6Ω>r=0.5Ω.故當(dāng)對(duì)分電路的阻值為1.6Ω時(shí),電源的輸出功率最大,為 Pmax=($\frac{E}{{R}_{min}+r}$)2Rmin=($\frac{12}{1.6+0.5}$)2×1.6W≈52.2W
答:(1)電路中電壓表的示數(shù)的最大值是10V;
(2)電源的最大輸出功率是52.2W.

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)分電路,要明確兩側(cè)電阻相等時(shí),并聯(lián)總電阻最大.掌握一個(gè)重要推論:電源的內(nèi)電阻與外電阻相等時(shí)電源的輸出功率最大,在求電路的極值問題非常有用.

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A.該質(zhì)點(diǎn)的初速度為4m/sB.該質(zhì)點(diǎn)在做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
C.該質(zhì)點(diǎn)第3s內(nèi)的位移為8.25mD.該質(zhì)點(diǎn)2s末的速度為5m/s

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A.剎車后2s末的速度是7m/s
B.剎車后4s內(nèi)的平均速度是6m/s
C.剎車后4s內(nèi)的位移為28m
D.汽車在停止前的最后1s內(nèi)的位移是2m

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4.下列關(guān)于重心、彈力和摩擦力的說法,正確的是( 。
A.物體的重心一定在物體的幾何中心上
B.勁度系數(shù)越大的彈簧,產(chǎn)生的彈力越大
C.存在摩擦力的接觸面間一定存在彈力
D.摩擦力的方向總跟接觸面相切

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11.如圖中①②所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有兩個(gè)通電線圈處于如圖所示的位置,則( 。
A.從上往下俯視,①中的線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
B.從上往下俯視,①中的線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
C.從上往下俯視,②中的線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
D.從上往下俯視,②中的線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

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1.現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是科技之戰(zhàn)、信息之戰(zhàn),某集團(tuán)軍進(jìn)行的一次實(shí)戰(zhàn)演習(xí)過程,在基地導(dǎo)演部的大型顯示屏上一覽無余,如圖所示是藍(lán)軍由基地A分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、三路大軍進(jìn)攻到紅軍基地B顯示的行軍路線圖,則下列判斷錯(cuò)誤的是(  )
A.三路大軍的路程一定相同B.三路大軍的位移一定相同
C.三路大軍的平均速度一定相同D.三路大軍可能同時(shí)到達(dá)B

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8.高大建筑大廳的天花板上,一個(gè)裝飾用的金屬小球從靜止開始下落,t1=2s時(shí)砸到一薄玻璃片,砸破玻璃后速度大小減小一半,但方向不變,再經(jīng)過t2=1s后落到地面.砸破玻璃過程時(shí)間和位移都極短可忽略.求:
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(1)粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)在垂直于極板方向偏移的距離y.
(2)粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度與水平方向間夾角α的正切值tanα.

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A.小球的機(jī)械能守恒
B.小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)金屬環(huán)的壓力是7mg
C.小球在最高點(diǎn)時(shí),重力的功率是mg$\sqrt{gR}$
D.小球的機(jī)械能不守恒,且克服摩擦力做的功是0.5mgR

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