【題目】用下列器材測(cè)量電容器的電容:一塊多用電表,一臺(tái)直流穩(wěn)壓電源,一個(gè)待測(cè)電容器(額定電壓16V),定值電阻R1(阻值未知),定值電阻R2=150Ω,電流傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī),單刀雙擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干.

實(shí)驗(yàn)過程如下:

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

實(shí)驗(yàn)步驟

1

①用多用電表的“×10”擋測(cè)量電阻R1,指針偏轉(zhuǎn)如圖甲所示.

②將電阻R1等器材按照?qǐng)D乙正確連接電路,將開關(guān)S1端連接,電源向電容器充電.

③將開關(guān)S擲向2端,測(cè)得電流隨時(shí)間變化的i﹣t曲線如圖丙中的實(shí)線a所示.

2

④用電阻R2替換R1,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟②③,測(cè)得電流隨時(shí)間變化的i﹣t曲線如圖丁中的某條虛線所示.

說明:兩次實(shí)驗(yàn)中電源輸出的直流電壓恒定且相同.

請(qǐng)完成下列問題:

(1)由圖甲可知,電阻R1的測(cè)量值為______Ω.

(2)第1次實(shí)驗(yàn)中,電阻R1兩端的最大電壓U=___V.利用計(jì)算機(jī)軟件測(cè)得i﹣t曲線和兩坐標(biāo)軸所圍的面積為42.3mAS,已知電容器放電時(shí)其內(nèi)阻可以忽略不計(jì),則電容器的電容為C=________

(3)第2次實(shí)驗(yàn)中,電流隨時(shí)間變化的i﹣t曲線應(yīng)該是圖丁中的虛線__(選填“b”、“c”“d”),判斷依據(jù)是_________________________________________________

【答案】 (1)100 (2)9 4.7×10-3F (3)C 因?yàn)閮纱坞妷合嗤,電容不變,所以電量相同圖線與坐標(biāo)軸所圍成的面積應(yīng)該相同,同時(shí)最大放電電流應(yīng)該小于90mA

【解析】試題分析:(1)歐姆表讀數(shù)=表盤刻度×倍率;(2)由i-t圖象得到開始時(shí)電流,結(jié)合歐姆定律求解電壓;根據(jù)求解電容;
(3)根據(jù)歐姆定律,電阻越大,最大電流越小.

(1)歐姆表讀數(shù)=表盤刻度×倍率=10×10=100Ω;
(2)由i-t圖象得到開始時(shí)電流為:I=90mA=0.09A;故最大電壓為;故電容為

(3)換用150Ω的電阻,則根據(jù),因第2次實(shí)驗(yàn)的最大電流小些,故不是b;根據(jù),因兩條曲線分別與坐標(biāo)軸所圍的面積相等,故不是d,是c;

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】軸正半軸分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。讓質(zhì)量為,電荷量為的帶正電小球從坐標(biāo)原點(diǎn)靜止釋放,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)恰好進(jìn)入一豎直向上場(chǎng)強(qiáng)為的勻強(qiáng)電場(chǎng),重力加速度為,不計(jì)空氣阻力,求:

(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)的速率;

(2)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及離開電場(chǎng)時(shí)與軸的距離

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【題目】如圖所示,理想變壓器的原線圈接在的交流電源上,原線圈上接有的電阻,副線圈接有的負(fù)載電阻,原、副線圈匝數(shù)之比為,電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是( 。

A.副線圈輸出交流電的周期為

B.電流表的讀數(shù)為

C.電壓表的讀數(shù)為

D.若將替換為電阻為的二極管,電流表、電壓表讀數(shù)均不發(fā)生變化

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為2kg的木板M放置在足夠大光滑水平面上,其右端固定一輕質(zhì)剛性豎直擋板,能承受的最大壓力為4N,質(zhì)量為1kg的可視為質(zhì)點(diǎn)物塊m恰好與豎直擋板接觸,已知Mm間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。初始兩物體均靜止,某時(shí)刻開始M受水平向左力F作用,FM位移關(guān)系為F=3+0.5x,重力加速度g=10m/s2,關(guān)于M、m的運(yùn)動(dòng),下列表述正確的是( )

A.m的最大加速度為5m/s2

B.m獲得的最大速度無法求解

C.當(dāng)F剛作用時(shí),豎直擋板對(duì)m就有彈力作用

D.當(dāng)M運(yùn)動(dòng)位移為24m過程中,F所做的功為216J

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【題目】如圖所示為磁懸浮列車模型,質(zhì)量M=2kg的絕緣板底座靜止在動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1的粗糙水平地面上。位于磁場(chǎng)中的正方形金屬框ABCD為動(dòng)力源,其質(zhì)量m2kg,邊長(zhǎng)為1m,電阻為,與絕緣板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2AD、BC的中點(diǎn)。在金屬框內(nèi)有可隨金屬框同步移動(dòng)的磁場(chǎng),區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)如圖a所示,CD恰在磁場(chǎng)邊緣以外;區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)如圖b所示,AB恰在磁場(chǎng)邊緣以內(nèi)(g=10m/s2)。若絕緣板足夠長(zhǎng)且認(rèn)為絕緣板與地面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則金屬框從靜止釋放后( )

A.若金屬框固定在絕緣板上,金屬框的加速度為2m/s2

B.若金屬框固定在絕緣板上,金屬框的加速度為1m/s2

C.若金屬框不固定,金屬框的加速度為6m/s2,絕緣板的加速度為1m/s2

D.若金屬框不固定,金屬框的加速度為2m/s2,絕緣板仍靜止

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【題目】甲、乙兩車在同一條平直公路上同向運(yùn)動(dòng),它們的速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示,已知在時(shí)刻兩車并排,下列說法正確的是( 。

A.時(shí)刻,甲、乙兩車再次并排行駛

B.時(shí)刻,甲、乙兩車的運(yùn)動(dòng)方向相反

C.時(shí)間內(nèi),甲、乙兩車間的距離逐漸減小

D.時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻,甲、乙兩車的加速度相等

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【題目】膠州灣大橋是青島市境內(nèi)黃島區(qū)、城陽(yáng)區(qū)以及李滄區(qū)的跨海通道,對(duì)進(jìn)一步加快山東半島城市群建設(shè)有著重要意義。如圖,設(shè)橋體中三塊相同的鋼箱梁1、2、3受到鋼索a、b、c拉力的方向相同,相鄰鋼箱梁間的作用力均沿水平方向,下列說法正確的是(  )

A. 鋼箱梁1對(duì)2的作用力大于鋼箱梁2對(duì)1的作用力

B. 鋼箱梁3所受合力最大

C. 鋼箱梁2、3間作用力大于鋼箱梁1、2間作用力

D. 鋼索c上的拉力大于鋼索b上的拉力

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【題目】如圖所示,圓心在O點(diǎn)、半徑為R的圓弧軌道abc豎直固定在水平桌面上,OcOa的夾角為60°,軌道最低點(diǎn)a與桌面相切.一輕繩兩端分別系著質(zhì)量為m1m2的小球(均可視為質(zhì)點(diǎn)),掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊,開始時(shí),m1c點(diǎn)從靜止釋放.設(shè)輕繩足夠長(zhǎng),不計(jì)一切摩擦.則(  )

A.m1下滑過程中,兩球速度大小始終相等

B.m1在由c下滑到a的過程中重力的功率逐漸增大

C.m1恰好能沿圓弧下滑到a點(diǎn),則m1=2m2

D.m1=4m2,則m1下滑到a點(diǎn)速度大小為

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A. a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

B. a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)

C. 粒子在b點(diǎn)的動(dòng)能小于在a點(diǎn)的動(dòng)能

D. 粒子在b點(diǎn)的電勢(shì)能小于在a點(diǎn)的電勢(shì)能

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