在圖10-11中,電源的電動勢E=18V,內(nèi)阻r=1.0Ω,電阻R2=5.0Ω,R3=6.0Ω.平行金屬板水平放置,兩板間距d=2cm,當(dāng)可變電阻R1的滑動頭移到R1的中點時,電源的路端電壓是16V,一個帶電量q=-8.0×10-9C的油滴正好平衡于兩板之間.(g=10m/s2)求:

(1)R1的總電阻;

(2)油滴的質(zhì)量

(3)移動R1的滑動頭P,油滴可獲得向下的最大加速度.

(1)12Ω;(2)4.0×10-7kg;(3)1m/s2


解析:

(1)電路中總電流為,R2兩端電壓為UR2=I1R2=2×5V=10V,R1、R3并聯(lián)部分電壓為UR3=UR1=U1-UR2=16V-10V=6V,通過R3的電流為IR3=UR3/R3=6/6=1A,則通過R1的電流為IR1=I1-IR3=1A,則R1接入電路中的電阻為R'1=UR1/IR1=6Ω,則可變電阻的總電阻為R1=2R'1=12Ω. 。2)電容器兩端電壓為UC=UR2=10V,由平衡條件得qUC/d=mg,油滴質(zhì)量為m=qUC/dg=4.0×10-7kg.。3)為使向下的加速度最大,則應(yīng)使R1的滑動頭移到最上端,以使電場力最。藭rR1、R3的并聯(lián)電阻為 則R2兩端電壓為 電容器兩端電壓為U'C=U'R2=9V 由牛頓第二定律得mg-qU'C/d=ma 油滴向下最大加速度為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

現(xiàn)已離不開電視、手機(jī)等電子產(chǎn)品,但這些產(chǎn)品生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含多種重金屬離子的廢水,這些廢水是否達(dá)標(biāo)也引起了人們的關(guān)注.某同學(xué)想測出學(xué)校附近一工廠排出廢水的電阻率,以判斷廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(一般工業(yè)廢水電阻率的達(dá)標(biāo)值為ρ≥200Ω?m).圖甲為該同學(xué)所用盛水容器,其左、右兩側(cè)面為帶有接線柱的金屬薄板(電阻極小),其余四面由絕緣材料制成,容器內(nèi)部長a=40cm,寬b=20cm,高c=10cm.他將水樣注滿容器后,進(jìn)行以下操作:
(1)他先后用多用電表歐姆檔的“×1k”、“×100”兩個檔位粗測水樣的電阻值時,表盤上指針如圖乙中所示,則所測水樣的電阻約為
1800
1800
Ω.
(2)他從實驗室中找到如下實驗器材更精確地測量所取水樣的電阻
A.電流表(量程5mA,電阻RA=800Ω)
B.電壓表(量程15V,電阻RV約為10.0kΩ)
C.滑動變阻器(0~20Ω,額定電流1A)
D.電源(12V,內(nèi)阻約10Ω)
E.開關(guān)一只、導(dǎo)線若干
請用筆線代替導(dǎo)線幫他在圖丙中完成電路連接.

(3)正確連接電路后,這位同學(xué)閉合開關(guān),測得一組U、I數(shù)據(jù);再調(diào)節(jié)滑動變阻器,重復(fù)上述測量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示,請你在圖丁的坐標(biāo)系中作出U-I關(guān)系圖線.
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
(4)由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為
136
136
Ω?m.據(jù)此可知,所測水樣在電阻率這一指標(biāo)上
不達(dá)標(biāo)
不達(dá)標(biāo)
(選填“達(dá)標(biāo)”或“不達(dá)標(biāo)”).

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現(xiàn)已離不開電視、手機(jī)等電子產(chǎn)品,但這些產(chǎn)品生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含多種重金屬離子的廢水,這些廢水是否達(dá)標(biāo)也引起了人們的關(guān)注.某同學(xué)想測出學(xué)校附近一工廠排出廢水的電阻率,以判斷廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(一般工業(yè)廢水電阻率的達(dá)標(biāo)值為ρ≥200Ω?m).圖甲為該同學(xué)所用盛水容器,其左、右兩側(cè)面為帶有接線柱的金屬薄板(電阻極。,其余四面由絕緣材料制成,容器內(nèi)部長a=40cm,寬b=20cm,高c=10cm.他將水樣注滿容器后,進(jìn)行以下操作:

(1)他先后用多用電表歐姆檔的“×1k”、“×100”兩個檔位粗測水樣的電阻值時,表盤上指針如圖乙中所示,則所測水樣的電阻約為
1800
1800
Ω.
(2)他從實驗室中找到如下實驗器材更精確地測量所取水樣的電阻:
A.電流表(量程5mA,電阻RA=800Ω)
B.電壓表(量程15V,電阻RV約為10.0kΩ)
C.滑動變阻器(0~20Ω,額定電流1A)
D.電源(12V,內(nèi)阻約10Ω)
E.開關(guān)一只、導(dǎo)線若干
請用筆線代替導(dǎo)線幫他在圖丙中完成電路連接.
(3)正確連接電路后,這位同學(xué)閉合開關(guān),測得一組U、I數(shù)據(jù);再調(diào)節(jié)滑動變阻器,重復(fù)上述測量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示,請你在圖丁的坐標(biāo)系中作出U-I關(guān)系圖線.
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
(4)由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為
136
136
Ω?m.據(jù)此可知,所測水樣在電阻率這一指標(biāo)上
不達(dá)標(biāo)
不達(dá)標(biāo)
(選填“達(dá)標(biāo)”或“不達(dá)標(biāo)”).

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Ⅰ.氣墊導(dǎo)軌工作時,空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出,在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層,使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸,故滑塊運動時受到的阻力大大減小,可以忽略不計.為了探究做功與物體動能之間的關(guān)系,在氣墊導(dǎo)軌上放置一帶有遮光片的滑塊,滑塊的一端與輕彈簧相接,彈簧另一端固定在氣墊導(dǎo)軌的一端,將一光電門P固定在氣墊導(dǎo)軌底座上適當(dāng)位置(如圖1),使彈簧處于自然狀態(tài)時,滑塊上的遮光片剛好位于光電門的擋光位置,與光電門相連的光電計時器可記錄遮光片通過光電門時的擋光時間.實驗步驟如下:精英家教網(wǎng)
①用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d;
②在氣墊導(dǎo)軌上適當(dāng)位置標(biāo)記一點A(圖中未標(biāo)出,AP間距離遠(yuǎn)大于d),將滑塊從A點由靜止釋放.由光電計時器讀出滑塊第一次通過光電門時遮光片的擋光時間t;
③利用所測數(shù)據(jù)求出滑塊第一次通過光電門時的速度V;
④更換勁度系數(shù)不同而自然長度相同的彈簧重復(fù)實驗步驟②③,記錄彈簧勁度系數(shù)及相應(yīng)的速度V,如下表所示:
彈簧勁度系數(shù) k 2k 3k 4k 5k 6k
V (m/s) 0.71 1.00 1.22 1.41 1.58 1.73
V2 (m2/s2 0.50 1.00 1.49 1.99 2.49 2.99
V3 (m3/s3 0.36 1.00 1.82 2.80 3.94 5.18
(1)測量遮光片的寬度時游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖2所示,讀得d=
 
m;
(2)用測量的物理量表示遮光片通過光電門時滑塊的速度的表達(dá)式V=
 
;
(3)已知滑塊從A點運動到光電門P處的過程中,彈簧對滑塊做的功與彈簧的勁度系數(shù)成正比,根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù),可得出合力對滑塊做的功W與滑塊通過光電門時的速度V的關(guān)系是
 

Ⅱ.現(xiàn)已離不開電視、手機(jī)等電子產(chǎn)品,但這些產(chǎn)品生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含多種重金屬離子的廢水,這些廢水是否達(dá)標(biāo)也引起了人們的關(guān)注.某同學(xué)想測出學(xué)校附近一工廠排出廢水的電阻率,以判斷廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(一般工業(yè)廢水電阻率的達(dá)標(biāo)值為ρ≥200Ω?m).圖甲為該同學(xué)所用盛水容器,其左、右兩側(cè)面為帶有接線柱的金屬薄板(電阻極。溆嗨拿嬗山^緣材料制成,容器內(nèi)部長a=40cm,寬b=20cm,高c=10cm.他將水樣注滿容器后,進(jìn)行以下操作:精英家教網(wǎng)
(1)他先后用多用電表歐姆檔的“×1k”、“×100”兩個檔位粗測水樣的電阻值時,表盤上指針如圖乙中所示,則所測水樣的電阻約為
 
Ω.
(2)他從實驗室中找到如下實驗器材更精確地測量所取水樣的電阻:
A.電流表(量程5mA,電阻RA=800Ω)
B.電壓表(量程15V,電阻RV約為10.0kΩ)
C.滑動變阻器(0~20Ω,額定電流1A)
D.電源(12V,內(nèi)阻約10Ω)
E.開關(guān)一只、導(dǎo)線若干
請用筆線代替導(dǎo)線幫他在圖丙中完成電路連接.
(3)正確連接電路后,這位同學(xué)閉合開關(guān),測得一組U、I數(shù)據(jù);再調(diào)節(jié)滑動變阻器,重復(fù)上述測量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示,請你在圖丁的坐標(biāo)系中作出U-I關(guān)系圖線.
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
(4)由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為
 
Ω?m.據(jù)此可知,所測水樣在電阻率這一指標(biāo)上
 
(選填“達(dá)標(biāo)”或“不達(dá)標(biāo)”).

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加速器是用來產(chǎn)生高能離子的裝置.圖10-4-11中虛線框內(nèi)為其主體的原理示意圖,其中加速管的中部b處有很高的正電勢U,a、c兩端均有電極接地(電勢為零).現(xiàn)將速度很低的負(fù)一價碳離子從a端輸入,當(dāng)離子到達(dá)b處時,可被設(shè)在b處的特殊裝置將其電子剝離,成為n價正離子,而不改變其速度大小.這些正n價碳離子從c端飛出后進(jìn)入一與其速度方向垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,在磁場中做半徑為R的圓周運動.已知碳離子的質(zhì)量m=2.0×10-26 kg,U=7.5×105 V,B=0.05 T,n=2,基元電荷e=1.6×10-19 C,求R.

圖10-4-11

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現(xiàn)已離不開電視、手機(jī)等電子產(chǎn)品,但這些產(chǎn)品生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含多種重金屬離子的廢水,這些廢水是否達(dá)標(biāo)也引起了人們的關(guān)注.某同學(xué)想測出學(xué)校附近一工廠排出廢水的電阻率,以判斷廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(一般工業(yè)廢水電阻率的達(dá)標(biāo)值為≥200Ω·m).圖甲為該同學(xué)所用盛水容器,其左、右兩側(cè)面為帶有接線柱的金屬薄板(電阻極小),其余四面由絕緣材料制成,容器內(nèi)部長a=40cm,寬b=20cm,高c=10cm.他將水樣注滿容器后,進(jìn)行以下操作:⑴他先后用多用電表歐姆檔的“×1k”、“× 100”兩個檔位粗測水樣的電阻值時,表盤上指針如圖乙中所示,則所測水樣的電阻約為   Ω.

⑵他從實驗室中找到如下實驗器材更精確地測量所

取水樣的電阻:

   A.電流表(量程5mA,電阻RA =800Ω)

   B.電壓表(量程15V,電阻RV約為10.0kΩ)

C.滑動變阻器(0~20Ω,額定電流1A)

D.電源(12V,內(nèi)阻約10Ω)

E.開關(guān)一只、導(dǎo)線若干

請用筆線代替導(dǎo)線幫他在圖丙中完成電路連接.

⑶正確連接電路后,這位同學(xué)閉合開關(guān),測得一組U、I數(shù)據(jù);再調(diào)節(jié)滑動變阻器,重復(fù)上述測量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示,請你在圖丁的坐標(biāo)系中作出U-I關(guān)系圖線.

U/V

2.0

3.8

6.8

8.0

10.2

11.6

I/mA

0.73

1.36

2.20

2.89

3.66

4.15

⑷由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為   Ω·m.據(jù)此可知,所測水樣在電阻率這一指標(biāo)上     (選填“達(dá)標(biāo)”或“不達(dá)標(biāo)”).

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