如右圖所示，電源電動勢E＝10V，內(nèi)阻r＝1Ω，R1＝3Ω，R2＝6Ω，C＝30μF．

1.閉合開關(guān)S，求穩(wěn)定后通過R1的電流．

2.然后將開關(guān)S斷開，求電容器兩端的電壓變化量和流過R1的總電量．

3.如果把R2換成一個可變電阻，其阻值可以在0～10Ω范圍變化，求開關(guān)閉合并且電路穩(wěn)定時，R2消耗的最大電功率．

 

【答案】

 

1.1A

2.1.2×10－4C

3.6.25W

【解析】(1)穩(wěn)定時，電容看做斷開狀態(tài)，電路中的電流：I＝＝A＝1A

(2)S閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)時，電容器兩端的電壓：

U＝IR2＝1×6V＝6V

斷開后，電容器兩端的電壓為10V

所以ΔU＝4V

流過R1的總電量為：

ΔQ＝ΔU·C＝4×30×10－6C＝1.2×10－4C

(3)當R2＝R1＋r＝4Ω時，R2消耗的電功率最大，P2＝E2/4(R1＋r)＝6.25W

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量為M=4kg的木板靜止置于足夠大的水平面上，木板與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.01，板上最左端停放著質(zhì)量為m=1kg可視為質(zhì)點的電動小車，車與木板的檔板相距L=5m，車由靜止開始從木板左端向右做勻加速運動，經(jīng)時間t=2s，車與擋板相碰，碰撞時間極短且碰后電動機的電源切斷，車與擋板粘合在一起，求：
（1）試通過計算說明，電動小車在木板上運動時，木板能否保持靜止？
（2）試求出碰后木板在水平面上滑動的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）用游標為20分度的卡尺測量其長度如圖1，由圖1可知其長度為
50.15
50.15
mm；用螺旋測微器測量其直徑如圖，由圖1可知其直徑為
4.700
4.700
mm；

（2）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器所用電源頻率為50HZ，當?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．甲、乙、丙三學生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點間的距離分別為0.12cm，0.19cm和0.25cm，可見操作上有錯誤的是學生
丙
丙
，錯誤操作
是先放開紙帶后接通電源
是先放開紙帶后接通電源
．
若按實驗要求正確地選出紙帶進行測量，量得連續(xù)三點A，B，C到第一個點的距離如圖2所示（相鄰計數(shù)點時間間隔為0.02s），從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是△EP=
0.94
0.94
，此過程中物體動能的增加量是△EK
0.84
0.84
（取g=9.8m/s2）；
（3）如圖3所示氣墊是常用的一種實驗儀器，它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在軌道上，滑塊在軌道上的運動可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊軌道以及滑塊A和B來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計），采用的實驗步驟如下：
a．調(diào)整氣墊軌道，使導軌處于水平；
b．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導軌上；
c．按下電鈕放開卡銷，同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計數(shù)器開始工作，當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時，記下滑塊A、B分別到達擋板C、D的運動時間t1和t2；
d．用刻度尺測出滑塊A的左端至C擋板的距離L1、滑塊B的右端到D擋板的距離L2．
①試驗中還應(yīng)測量的物理量是
滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB．
滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB．
；
②利用上述過程測量的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達式是
mA
L1
t1
=mB
L2
t2
，
mA
L1
t1
=mB
L2
t2
，
；
③利用上述實驗數(shù)據(jù)導出的被壓縮彈簧的彈性勢能的表達式是
1
2
mA(
L1
t1
)2+
1
2
mB(
L2
t2
)2，
1
2
mA(
L1
t1
)2+
1
2
mB(
L2
t2
)2，
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，質(zhì)量為M=4kg的木板靜置于足夠大的水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.04，板上最左端停放著質(zhì)量為m=1kg．可視為質(zhì)點的電動小車，車與木板上的擋板相距L=5m．現(xiàn)通電使小車由靜止開始從木板左端向右做勻加速運動，經(jīng)時間t=2s，車與擋板相碰，碰撞時間極短且碰后自動切斷小車的電源，車與擋板粘合在一起，取g=10m/s2
（1）試判斷小車與擋板碰撞前木板的運動狀態(tài)；
（2）木板在水平地面上滑動的位移S的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，質(zhì)量為M=4kg的木板靜置于足夠大的水平地面上，木板與地面間的動因數(shù)μ=0.01，板上最左端停放著質(zhì)量為m=1kg可視為質(zhì)點的電動小車，車與木板的擋板相距L=5m．車由靜止開始從木板左端向右做勻加速運動，經(jīng)時間t=2s，車與擋板相碰，碰撞時間極短且碰后電動機的電源切斷，車與擋板粘合在一起，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：
（1）車從木板左端向右做勻加速運動時，木板是否運動？為什么？
（2）碰后木板在水平地上滑動的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2010?天津模擬）（1）某同學做“雙縫干涉測光的波長”實驗時，相鄰兩條亮紋間的距離用帶有螺旋測微器的測量頭測出，如圖所示．測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊時螺旋測微器的示數(shù)為
4.946
4.946
mm．
（2）氣墊導軌是常用的一種實驗儀器．它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌以及滑塊A和B來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計），采用的實驗步驟如下：
a．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB
b．調(diào)整氣墊導軌，使導軌處于水平
C．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導軌上
d．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1，
e．按下電鈕放開卡銷，同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作．當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時，記下A、B分別到達C、D的運動時間t1和t2
①實驗中還應(yīng)測量的物理量是
B的右端至D板的距離L2
B的右端至D板的距離L2
．
②利用上述測量的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達式是
mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0
mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0
．
③利用上述實驗數(shù)據(jù)還可以求出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小，請寫出彈性勢能表達式為
EP=
1
2
mA（
L1
t1
）2+
1
2
mB（
L2
t2
）2，
EP=
1
2
mA（
L1
t1
）2+
1
2
mB（
L2
t2
）2，

（3）實驗桌上有下列實驗儀器：
A．待測電源（電動勢約3V，內(nèi)阻約7Ω）：
B．直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A檔的內(nèi)阻約0.5Ω，3A檔的內(nèi)阻約0.1Ω：）
C．直流電壓表（量程0～3～15V，3V檔內(nèi)阻約5kΩ，15V檔內(nèi)阻約25kΩ）：
D．滑動變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）：
E．滑動變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A）：
F．開關(guān)、導線若干：
請解答下列問題：
①利用給出的器材測量電源的電動勢和內(nèi)阻，要求測量有盡可能高的精度且便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選擇的滑動變阻器是
D
D
（填代號），應(yīng)選擇的電流表量程是
0～0.6A
0～0.6A
（填量程），應(yīng)選擇的電壓表量程是
0～3V
0～3V
（填量程）．
②根據(jù)某同學測得的數(shù)據(jù)得知電動勢E=3V，內(nèi)阻r=6Ω，某小燈泡的伏安特性曲線如圖所示，將此小燈泡與上述電源組成閉合回路，此時小燈泡的實際功率為
0.375W
0.375W
W．（保留3位有效數(shù)字）

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