【題目】如圖(1)所示,用電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源,向滑動變阻器R供電。合上電鍵后,改變變阻器R的阻值,路端電壓U與電流r均隨之變化。
(1)以U為縱坐標(biāo),I為橫坐標(biāo),在圖(2)中畫出變阻器阻值R在實(shí)驗(yàn)過程中變化時對應(yīng)的U-I圖像,并說明U-I圖像與坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義。
(2)在圖(2)畫好的U-I關(guān)系圖線上取一點(diǎn)A(U1、I1),請在圖(3)中用陰影面積表示電流為I1時的電源內(nèi)部發(fā)熱功率。
(3)推導(dǎo)該電源的最大輸出功率及條件,并作出P-R示意圖(已知R>r)。
【答案】(1)如圖所示:
圖像與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為電源電動勢E與橫軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為短路電流
(2)如圖所示:
(3)當(dāng)時,最大輸出功率為
P-R圖像如圖所示:
【解析】
(1)根據(jù)閉合電路的歐姆定律得到U-I表達(dá)式,再畫出圖象,根據(jù)表達(dá)式分析圖象與兩坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義;
(2)找出內(nèi)電壓和電流,根據(jù)公式求解并畫出圖像;
(3)根據(jù)閉合電路的歐姆定律結(jié)合電功率的計算公式求解最大輸出功率;
(1)根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得,解得
畫出的圖象如圖所示:
圖象與縱坐標(biāo)的坐標(biāo)值為電源電動勢,與橫軸交點(diǎn)表示短路電流;
(2)當(dāng)外電壓為時,此時內(nèi)電壓為:
則此時電源內(nèi)部發(fā)熱功率為:,如圖中網(wǎng)格圖形所示:
(3)電路中的電流強(qiáng)度為
輸出電功率
當(dāng)即時輸出功率最大,最大電功率
P-R圖像如圖所示:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。氣墊導(dǎo)軌傾斜固定在水平桌面上,導(dǎo)軌A點(diǎn)處有一帶擋光片的滑塊,滑塊與擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片的寬度為d,滑塊通過細(xì)線跨過光滑的定滑輪與兩個相同的鉤碼相連,連接滑塊的一段細(xì)線與導(dǎo)軌平行,每個鉤碼的質(zhì)量為m。開啟氣泵,滑塊恰好能靜止于A點(diǎn)。導(dǎo)軌上B點(diǎn)處固定一個光電門,擋光片到光電門的距離為L(L小于鉤碼到定滑輪的距離)。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。
① 該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測出遮光片的寬度,則該同學(xué)用的游標(biāo)卡尺是________分度(填10、20或50)。
② 某時刻只撤去鉤碼2,讓滑塊從A點(diǎn)靜止開始運(yùn)動,已知光電門記錄擋光片擋光時間為,則滑塊通過B點(diǎn)的瞬時速度為_________(用題目中所給的物理符號表示)。
③ 在滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中,為了驗(yàn)證滑塊與鉤碼1組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,需要驗(yàn)證的關(guān)系式為_________________________(用題目中所給的物理符號表示)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道,ab水平,長度為R,bc是半徑為R的四分之一的圓弧,與ab相切于b點(diǎn)。一質(zhì)量為m的小球受到與重力大小相等的水平風(fēng)力的作用,自a點(diǎn)從靜止開始向右運(yùn)動,運(yùn)動到c點(diǎn)時速度大小為v,重力加速度大小為g。小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動到其軌跡的最高點(diǎn)的過程中,下列說法正確的是( 。
A. 小球始終做勻變速運(yùn)動
B. 小球的速度先增大后減小,到最高點(diǎn)時速度最小
C. 小球速度最小時,加速度不為零
D. 軌跡最高點(diǎn)到b點(diǎn)的水平距離為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)歷過程1或者過程2到達(dá)狀態(tài)N,其p﹣V圖象如圖所示。在過程1中,氣體始終與外界無熱量交換;在過程2中,氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化。對于這兩個過程,下列說法正確的是( 。
A. 氣體經(jīng)歷過程1,氣體對外界做功
B. 氣體經(jīng)歷過程1,內(nèi)能可能增大
C. 氣體經(jīng)歷過程2,先放熱后吸熱
D. 氣體經(jīng)歷過程2,內(nèi)能可能不變
E. 氣體經(jīng)歷過程1的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過程2的一定相同
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,質(zhì)量m=1kg的物體量于傾角的固定斜面上(斜面足夠長)。從t=0開始,對物體施加平行于斜面向上的恒力F,使物體從靜止開始沿斜面加速上升。當(dāng)t1=1s時撒去F,此時物體速度大小。已知物體與斜面間的最大靜摩擦力和物體與斜面間的滑動摩擦力大小均為f=6N,g取10m/s2.求:
(1)拉力F的大;
(2)撤去F后,物體沿斜面上行過程中的加速度;
(3)4s時物體的度v2。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖,兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場,A為理想交流電流表。線圈繞垂直于磁場的水平軸OO’沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的圖象如圖乙所示。已知發(fā)電機(jī)線圈電阻為10,外接一只阻值為90的電阻,不計電路的其它電阻,則( )
A. 電流表的示數(shù)為0.31A
B. 線圈轉(zhuǎn)動的角速度為rad/s
C. 0.01s時線圈平面與磁場方向平行
D. 在線圈轉(zhuǎn)動一周過程中,外電阻發(fā)熱約為0.087J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一質(zhì)量為2.0×103kg的汽車在水平公路上行駛,路面對輪胎的徑向最大靜摩擦力為1.4×104N,當(dāng)汽車經(jīng)過半徑為80m的彎道時,下列判斷正確的是( )
A. 汽車轉(zhuǎn)彎時所受的力有重力、彈力、摩擦力和向心力
B. 汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20m/s時所需的向心力為1.4×104N
C. 汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20m/s時汽車會發(fā)生側(cè)滑
D. 汽車能安全轉(zhuǎn)彎的向心加速度不超過7.0m/s2
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用下面的實(shí)驗(yàn)可以測量出滑塊與桌面的動摩擦因素。圖中A是可以固定于水平桌面的滑槽,(滑槽末端與桌面相切),B是質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)).
第一次實(shí)驗(yàn):如圖(a)所示,將滑槽固定于水平桌面的右端,滑槽的末端與桌面的右端M對齊,讓滑塊a從滑槽上最高點(diǎn)由靜止釋放滑下,落在水平地面上的P點(diǎn),測出滑槽最高點(diǎn)距離桌面的高度為h、M距離地面的高度H、M與P間的水平距離為x1;
第二次實(shí)驗(yàn):如圖(b)所示,將滑槽固定于水平桌面的左端,測出滑槽的末端N與桌面的右端M的距離為L,M與P之間的水平距離為x2.
①在第一次實(shí)驗(yàn)中,滑塊在滑槽末端時的速度大小為____________(用試驗(yàn)中所測得物理量的符合表示,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g)
②實(shí)驗(yàn)中測得h=15cm,H=25cm,x1=30cm,L=10cm,x2=20cm,則滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ=___.滑塊在滑槽上滑動期間克服阻力做的功與重力做功之比等于____.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】自行車速度計的工作原理主要依靠的就是安裝在前輪上的一塊磁鐵,當(dāng)磁鐵運(yùn)動到霍爾傳感器附近時,就產(chǎn)生了霍爾電壓,霍爾電壓通過導(dǎo)線傳入一個小型放大器中,放大器就能檢測到霍爾電壓,這樣便可測出在某段時間內(nèi)的脈沖數(shù)。當(dāng)自行車以某個速度勻速直線行駛時,檢測到單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)為N,已知磁鐵和霍爾傳感器到前輪輪軸的距離均為R1,前輪的半徑為R2,脈沖的寬度為,峰值為Um,下列說法正確的是
A. 車速越快,脈沖的峰值Um越大
B. 車速越快,脈沖的寬度越大
C. 車速為
D. 車速為
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