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如圖27所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d＝40 cm.電源電動勢E＝24 V，內電阻r＝1 Ω，電阻R＝15 Ω.閉合開關S，待電路穩定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0＝4 m/s豎直向上射入板間．若小球帶電荷量為q＝1×10－2 C，質量為m＝2×10－2 kg，不考慮空氣阻力．那么，滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，小球恰能到達A板？此時，電源的輸出功率是多大？(取g＝10 m/s2)

解析：小球進入板間后，受重力和電場力作用，且到A板時速度為零．

設兩板間電壓為UAB，由動能定理得－mgd－qUAB＝0－mv

解得UAB＝8 V

滑動變阻器兩端電壓　U滑＝UAB＝8 V

設通過滑動變阻器的電流為I，由歐姆定律得I＝＝1 A

滑動變阻器接入電路的電阻R滑＝＝8 Ω

電源的輸出功率P出＝I2(R＋R滑)＝23 W

答案：8 Ω　23 W

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某探究學習小組驗證動能定理的實驗裝置如圖．
①實驗時首先要平衡摩擦力：取下沙桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，輕推小車，讓小車
 
（選填“拖著”或“不拖著”）紙帶運動．
②打點計時器使用頻率為50Hz的交流電，記錄小車運動的紙帶如圖乙所示．在紙帶上相鄰兩計數點之間還有四個點未畫出．本實驗需根據此紙帶計算
 
（選填“速度”、“加速度”）的值，其中小車通過計數點“B”時，該值=
 
（計算結果保留兩位有效數字）．
③若實驗室沒有沙桶只有鉤碼，每個鉤碼質量m=50g，小車總質量M=200g，用該實驗裝置驗證動能定理，則需驗證重力對鉤碼所做的功是否等于
 
（選填“小車”或“小車和鉤碼”）動能的增量．
（2）小明同學為了測定某太陽能硅光電池組的電動勢和內電阻，設計了如圖甲所示的電路，在一定光照條件下進行實驗：
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①請根據圖1完成圖2中實物的連線．
②將測量出來的數據記錄在下表中，其中第4組數據的電壓如圖3所示，則此時電壓為
 
V．
③將這些數據在圖4中描點，第4組數據還未描出．
a．請在圖4中描出第4組數據的點，作出該硅光電池組的U-I圖線；
b．由此U-I圖線可知，該硅光電池組的電動勢E=1.80V，電池組的內阻隨其輸出電流的變化而改變，在電流為80μA時，該電池組的內阻r=
 
Ω（保留兩位有效數字）．
1 2 3 4 5 6 7 8
U/V 1.77 1.75 1.70 1.54 1.27 1.00 0.50
I/μA 12 30 48 60 68 76 80 86

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

將答案填在直線上，作圖或連線．
（1）學過單擺的周期公式以后，物理興趣小組的同學們對鐘擺產生了興趣，老師建議他們先研究用厚度和質量分布均勻的方木塊（如一把米尺）做成擺（這種擺被稱為復擺），如圖丁所示．讓其在豎直平面內做小角度擺動，C點為重心，板長為L，周期用T表示．
甲同學猜想：復擺的周期應該與板的質量有關．
乙同學猜想：復擺的擺長應該是懸點到重心的距離
L
2
．
丙同學猜想：復擺的擺長應該大于
L
2
．理由是：若OC段看成細線，線栓在C處，C點以下部分的中心離O點的距離顯然大于
L
2

為了研究以上猜想是否正確，同時進行了下面的實驗探索；
（1）把兩個相同的木板完全重疊在一起，用透明膠（質量不計）粘好，測量其擺動周期，發現與單個木板擺動時的周期相同，重做多次仍有這樣的特點．則證明了甲同學的猜想是
 
的（選填“正確”或“錯誤”）．
（2）用T0表示板長為L的復擺（也稱擺長為
L
2
的單擺）的周期計算值（T0=2π
L
2g
），用T表示板長為L復擺的實際周期測量值．計算與測量的數據如下表：
板長L/cm 25 50 80 100 120 150
周期計算值T0/s 0.70 1.00 1.27 1.41 1.55 1.73
周期測量值T/S 0.81 1.16 1.47 1.64 1.80 2.01
由上表可知，復擺的等效擺長
 
L
2
（選填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）我們知道：小燈泡的電阻隨通電電流的增加而非線地增大．現要測定當一個小燈泡的電阻等于已知電阻R0時，通過它的電流強度．選用的實驗器材有：
A．待測小燈泡RL：標稱值2.5V、0.3A
B．直流電源E：電動勢約6V
C．滑動變阻器R′：標稱值50Ω、1.5A
D．微安表 精英家教網：量程0～200μA、內阻500Ω
E．已知定值電阻：R0=6Ω
F．三個可供選用的電阻：R1=160Ω、R2=3kΩ、R3=100kΩ
G．一個單刀單擲開關S1、一個單刀雙擲開關S2、導線若干
①如圖乙，利用三個可供電阻中的一個或幾個，將微安表 精英家教網 μA
改裝成一個量程略大于2.5V的伏特表，將改裝表的電路圖畫在圖甲的方框內，此伏特表 精英家教網V
的量程是
 
V（本問的結果取兩位有效數字）
②現利用改裝好的伏特表精英家教網和選用的器材設計如圖乙所示的電路，來測量通過小燈泡的電流強度，請在圖丙的實物圖上連線
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③將滑動變阻器R′的觸頭置于最右端，閉合S1．S2先接a，測得定值電阻R0兩端的電壓U0，再改接b，測得小燈泡RL兩端的電壓UL．若UL≠U0，則需反復調節R′，直到S2接a和b時，定值電阻R0兩端電壓U′0=U′L．若測得此時伏特表精英家教網的示數為1.5V，則通過小燈泡的電流強度為
 
A．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2012?西城區二模）實驗題
（1）甲乙兩個同學共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗，裝置如圖所示．

①兩位同學用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車（對象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運動的影響．他們將長木板的一端適當墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能夠自由地做
勻速直線
勻速直線
運動．另外，還應滿足砝碼盤（連同砝碼）的質量m
遠小于
遠小于
小車的質量M．（填“遠小于”、“遠大于”或“近似等于”）
接下來，甲同學研究：在保持小車的質量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關系；乙同學研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質量的關系．
②甲同學通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a．圖2是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標出了5個計數點，在相鄰的兩個計數點之間還有4個點未標出，圖中數據的單位是cm．實驗中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流．根據以上數據，可以算出小車的加速度a=
0.343
0.343
m/s2．（結果保留三位有效數字）
③乙同學通過給小車增加砝碼來改變小車的質量M，得到小車的加速度a與質量M的數據，畫出a～
1
M
圖線后，發現：當
1
M
較大時，圖線發生彎曲．于是，該同學后來又對實驗方案進行了進一步地修正，避免了圖線的末端發生彎曲的現象．那么，該同學的修正方案可能是
A
A

A．改畫a與
1
M+m
的關系圖線       B．改畫a與（M+m）的關系圖線
C．改畫 a與
m
M
的關系圖線         D．改畫a與
1
(M+m)2
的關系圖線
（2）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，采用如圖3所示的電路．
①請根據圖3在圖4中進行實物連線．

②某同學在實驗中得到下面一組U和I的數據：
序號 1 2 3 4 5 6 7 8 9
U/V 0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 1.00 1.50 2.00 3.00
I/A 0.05 0.08 0.10 0.11 0.12 0.16 0.19 0.22 0.27
圖5是該同學根據實驗數據描繪出的伏安特性曲線．從圖線上可以看出，當通過小燈泡的電流逐漸增大時，燈絲的阻值逐漸
增大
增大
；這表明燈絲的電阻率隨溫度升高而
增大
增大
．（以上兩空均選填“增大”、“不變”或“減小”）
③將本實驗中的小燈泡兩端加3.0V的電壓，則小燈泡的實際功率約為
0.81（0.80～0.82）
0.81（0.80～0.82）
W；若直接接在電動勢為3.0V、內阻為2.0Ω的直流電源兩端，則小燈泡的實際功率約為
0.62（0.60～0.64）
0.62（0.60～0.64）
W．（以上兩空的結果均保留兩位有效數字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

用如圖1所示的電路，測定一節干電池的電動勢和內阻．電池的內阻較小，為了防止在調節滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用．除電池、電鍵和導線外，可供使用的實驗器材還有：精英家教網
A．電流表（量程0.6A，內阻約0.5Ω）
B．電流表（量程3A，內阻約0.1Ω）
C．電壓表（量程3V，內阻約3kΩ）
D．電壓表（量程15V，內阻約9kΩ）
E．定值電阻（阻值1Ω）
F．定值電阻（阻值10Ω）
G．滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω）
H．滑動變阻器（阻值范圍0～100Ω）．那么：
（1）要正確完成實驗，上述器材中應選擇
 
（只填序號）．
（2）某同學按實驗電路測量記錄如下：
1 2 3 4 5
U（V） 1.40 1.35 1.25 1.10 1.00
I （A） 0.12 0.24 0.27 0.45 0.57
請在如圖2中畫出U-I圖，并根據圖線求出電動勢E=
 
V（小數點后保留1位），
內電阻r=
 
Ω（小數點后保留1位）．
（3）該實驗由于系統誤差，實驗得到電動勢的測量值E測
 
真實值E真（填“小于”“等于”或“大于”）

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