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【题目】在如图(a)所示的电路中,Rl为定值电阻,R2为滑动变阻器,电表均为理想电表.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端,两个电压表读数随电流表读数变化的图线如图(b)所示.则( )

A. 电源内电阻的阻值为10Ω

B. 电源的最大输出功率为1.8W

C. 滑动变阻器R2的最大功率为0.9W

D. 图线甲是电压表V2读数随电流表读数变化的图线

【答案】BCD

【解析】解:AD、将滑动变阻器的滑片P从最右端移到最左端,接入电路的电阻减小,电路中的电流增大,R1的电压和电源的内电压增大,则R2的电压减小,所以电压表V1的示数增大,电压表V2的示数减小,可知图线乙反映的是电压表V1的示数随电流的变化,图线甲反映的是电压表V2的示数随电流的变化.

根据闭合电路欧姆定律得:

电压表V2的示数 U2=E﹣IR1+r

由图线甲的斜率大小等于R1+r,由图知:R1+r==Ω=10Ω

图线的斜率等于R1,则R1==Ω=5Ω

则得:r=5Ω,故A错误,D正确.

B、由甲图知:I=0.2A时,U2=4V,则电源的电动势为 E=U2+IR1+r=4+0.2×5+5=6V

R1+R2=r时电源的输出功率最大,则电源的最大输出功率为 Pm==W=1.8W,故B正确.

C、将Rl看成电源的内阻,当R1+r=R2时,滑动变阻器R2的功率最大,为 PmR2==W=0.9W,故D正确.

故选:BCD

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A. P、Q两质点运动的方向始终相同

B. P、Q两质点运动的方向始终相反

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(1)通过法拉第电磁感应定律推导证明:导线MN切割磁感线产生的电动势E=BLv

(2)从微观角度看,导线MN中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用。为了方便,可认为导线MN中的自由电荷为正电荷。

a.电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。如果移送电荷q时非静电力所做的功为W,那么电动势。请据此推导证明:导线MN切割磁感线产生的电动势E=BLv

b.导体切割磁感线时,产生的电能是通过外力克服安培力做功转化而来的。但我们知道,洛伦兹力对运动电荷不做功。那么,导线MN中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢?请通过计算分析说明。

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