【題目】太陽能電池帆板可以給衛(wèi)星、宇宙飛船提供能量。如圖甲,太陽能電池在有光照時,可以將光能轉(zhuǎn)化為電能,在沒有光照時,可以視為一個電動勢為零的電學(xué)器件。
探究一:實(shí)驗(yàn)小組用測繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)方法,用圖乙電路探究太陽能電池被不透光黑紙包住時的I-U特性曲線。
(1)圖乙中虛線處______(填“需要”、“不需要’’)連接導(dǎo)線:滑動變阻器如圖丙所示,開關(guān)閉合前,滑片應(yīng)移至______(填“A”、“B”)端。
(2)通過實(shí)驗(yàn),在圖上作出被黑紙包住的太陽能電池的I-U特性曲線如圖,將其與一個電動勢為3V(內(nèi)阻忽略不計(jì))的電源和阻值為5kΩ的定值電阻串聯(lián)在一起,它消耗的電功率約為____W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
探究二:在穩(wěn)定光照環(huán)境中,取下太陽能電池外黑紙,并按圖丁電路丁測量金屬絲的電阻率”。
(3)該小組用螺旋測微器測量金屬絲直徑時讀數(shù)如圖戊所示,其直徑為____ mm
(4)實(shí)驗(yàn)中測得電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)I,金屬絲直徑為D、長度為l,則金屬絲電阻率為____(用上述測量量表示)。
(5)考慮電壓表與電流表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響,金屬絲電阻的測量值 _____ (填“大于”、“等于”、“小于”)真實(shí)值。
【答案】需要 A 4.2×10-4W(3.8×10-4—4.6×10-4都行) 0.790 小于
【解析】
(1)為了使電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大,滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法,則圖乙中虛線處需要連接導(dǎo)線;實(shí)驗(yàn)前應(yīng)使待測元件的分壓為零,滑片應(yīng)移至A端。
(2)將其與一個電動勢為3V(內(nèi)阻忽略不計(jì))的電源和阻值為5kΩ的定值電阻串聯(lián)在一起時,可等效為將其接在電動勢為3V、內(nèi)阻為5kΩ的電源上,將等效電源的I—U圖象畫在元件的I—U圖象上,交點(diǎn)處電壓與電流的乘積即為它消耗的電功率(如圖),即I=210uA,U=1.9V,則P=IU=4.0×10-4W。
(3)螺旋測微器測量金屬絲直徑為:0.5mm+0.01mm×29.0=0.790mm;
(4)由電阻定律,以及,可得。
(5)由于電壓表的分流作用,使得電阻上電流的測量值偏大,則電阻測量值偏小.
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【題目】如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一對正、負(fù)電子(正電子質(zhì)量和電量與電子大小相等,電性相反)分別以相同速度沿與x軸成60°角從原點(diǎn)射入磁場,則正、負(fù)電子在磁場中運(yùn)動時間之比為( )
A. 1∶2B. 2∶1C. 1∶D. 1∶1
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【題目】如圖所示,在真空中半徑R=3.0×10﹣2m的圓形區(qū)域內(nèi),有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T、方向如圖的勻強(qiáng)磁場。一帶正電的粒子以v0=1.0×106m/s的初速度,從磁場邊界上直徑ab的一端a平行紙面射入磁場,已知粒子的比荷為q/m=1.0×108C/kg,不計(jì)粒子重力,取sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡半徑和周期。
(2)若粒子按圖示方向入射(θ=37°)從b點(diǎn)出射,求粒子在磁場中運(yùn)動的時間。
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【題目】如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球套在光滑的豎直桿上,一根不可伸長的細(xì)繩繞過滑輪連接小球,已知小球重力為IN,電動機(jī)從A端以1m/s的速度沿水平方向勻速拉繩,繩子始終處于拉直狀態(tài)。某一時刻,連接小球的繩子與豎直方向的夾角為60o,對此時小球速度及繩子中拉力的判斷正確的是
A. 小球速度等于2m/s
B. 小球速度等于0.5m/s
C. 繩中拉力大于2N
D. 繩中拉力等于2N
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【題目】如圖所示,豎直放置的長直導(dǎo)線通以恒定電流,有一矩形線框與導(dǎo)線在同一平面內(nèi),在下列情況中不能使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ( )
A. 導(dǎo)線中電流強(qiáng)度變大 B. 線框向右平動
C. 線框向下平動 D. 線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動
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【題目】如圖所示,真空中區(qū)域I存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,區(qū)域II存在水平向右的勻強(qiáng)電場,磁場和電場寬度均為d且長度足夠長,圖中虛線是磁場與電場的分界線,Q為涂有熒光物質(zhì)的熒光板,電子打在Q板上能產(chǎn)生亮斑,F(xiàn)有一束電子從A處的小孔以速度 v0連續(xù)不斷地射入磁場,入射方向平行紙面且與P板成300夾角。已知電子質(zhì)量為m,電荷量大小為e,區(qū)域II的電場強(qiáng)度,不計(jì)重力和電子間的相互作用力,求:
(1)若電子垂直打在Q板上,I區(qū)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1大小和電子到達(dá)Q板的速度。
(2)逐漸增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B1為保證Q板上出現(xiàn)亮斑,所加磁感應(yīng)強(qiáng)度B昀最大值。
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【題目】如圖(a)所示,理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為2︰1,R1為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻,R1為定值電阻,電壓表和電流表均為理想交流電表。原線圈所接電壓u隨時間t按正弦規(guī)律變化,如圖(b)所示。下列說法正確的是
A. 電壓表的示數(shù)為51V
B. 若電流表的示數(shù)為1.4A,則變壓器的輸入功率約為25W
C. 若熱敏電阻Rt的溫度升高則電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)變小
D. 若熱敏電阻Rt的溫度降低,則變壓器的輸出功率變大
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【題目】如圖所示,兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌電阻不計(jì),下端PQ接有阻值為R的電阻,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為,且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量為m、電阻也為R的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上,靜止時導(dǎo)體棒處于導(dǎo)軌的MN處。已知彈簧的勁度系數(shù)為k,彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行,F(xiàn)將導(dǎo)體棒從彈簧處于自然長度時由靜止釋放,整個運(yùn)動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。則下列說法中正確的是
A. 當(dāng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動時流過電阻R的電流方向?yàn)橛?/span>P到Q
B. 當(dāng)導(dǎo)體棒的速度最大時,彈簧的伸長量為
C. 導(dǎo)體棒最終靜止時彈簧的彈性勢能為EP,則導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動到停止運(yùn)動的過程中,回路中產(chǎn)生的焦耳熱為
D. 若導(dǎo)體棒第一次運(yùn)動到MN處時速度為v,則此時導(dǎo)體棒的加速度大小為
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【題目】如圖所示,從地面上A點(diǎn)發(fā)射一枚遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈,在引力作用下,沿ACB橢圓軌道飛行擊中地面目標(biāo)B,C為軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn),距地面高度為h.已知地球半徑為R,地球質(zhì)量為M,引力常量為G.設(shè)距地面高度為h的圓軌道上衛(wèi)星運(yùn)動周期為T0.下列結(jié)論正確的是( )
A.導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度大于
B.導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度等于
C.地球球心為導(dǎo)彈橢圓軌道的一個焦點(diǎn)
D.導(dǎo)彈從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的時間一定小于T0
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