练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    16．如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长l=80cm，两板间的距离d=40cm．电源电动势E=40V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω，闭合开关S，待电路稳定后将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0=4m/s水平向右射入两板间，该小球可视为质点．若小球带电量q=1×10-2 C，质量为m=2×10-2 kg，不考虑空气阻力，电路中的电压表、电流表均是理想电表．若小球恰好从A板右边缘射出（g取10m/s2）．求：
    （1）滑动变阻器接入电路的阻值为多少．
    （2）此时电流表、电压表的示数分别为多少．
    （3）此时电源的输出功率是多少．

    分析 （1）小球进入电场中做类平抛运动，小球恰好从A板右边缘射出时，水平位移为l，竖直位移为d，根据运动学和牛顿第二定律结合可求出板间电场强度，由U=Ed求出板间电压，再根据串联电路分压特点，求解滑动变阻器接入电路的阻值．
    （2）根据闭合电路欧姆定律求解电路中电流，由欧姆定律求解路端电压，即可求得两电表的读数．
    （3）电源的输出功率由公式P=EI-I2r求解．

    解答 解：（1）小球进入电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速运动，则有：
    水平方向：l=v0t
    竖直方向：d=$\frac{1}{2}$at2；
    由上两式得：a=$\frac{2d{v}_{0}^{2}}{{l}^{2}}$=$\frac{2×0.4×{4}^{2}}{0．{8}^{2}}$=20m/s2
    又加速度为：a=$\frac{\frac{qU}{d}-mg}{m}$
    联立得：U=$\frac{m（g+a）d}{q}$=$\frac{2×1{0}^{-2}×（10+20）×0.4}{1×1{0}^{-2}}$V=24V
    根据串联电路的特点有：$\frac{U}{E}$=$\frac{R′}{R+R′+r}$
    代入得解得，滑动变阻器接入电路的阻值为：R′=24Ω
    （2）根据闭合电路欧姆定律得电流表的示数为：
     I=$\frac{E}{R+R′+r}$=$\frac{40}{15+24+1}$A=1A
    电压表的示数为：U=E-Ir=40-1×1=39V
    （3）此时电源的输出功率是 P=EI-I2r=40×1-12×1=39W
    答：
    （1）滑动变阻器接入电路的阻值为24Ω．
    （2）此时电流表、电压表的示数分别为1A和39V．
    （3）此时电源的输出功率是39W．

    点评 本题是带电粒子在电场中类平抛运动和电路问题的综合，容易出错的是受习惯思维的影响，求加速度时将重力遗忘，要注意分析受力情况，根据合力求加速度

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4：1，降压变压器副线圈两端交变电压u=220$\sqrt{2}$sin（100πt）V，降压变压器的副线圈与阻值R0=11Ω的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是（　　）
    A．通过R0电流的有效值是20A
    B．降压变压器T2原、副线圈的电压比为4：1
    C．升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压
    D．升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置，上端管口水平，质量为m的小球可在直管内自由滑动，用一根长为L轻质光滑细线将小球与另一质量为M的物块相连，M=4m，开始时小球固定于管底，物块悬挂于管口，小球、物块均可视为质点，将小球释放，小球在管口的转向过程中速率不变．试求：
    （1）物块落地瞬间的速度大小；
    （2）小球做平抛运动的水平位移；
    （3）有同学认为，若取M=km，则k足够大时，能使小球平抛运动水平位移的大小最大达到绳长L，请通过计算判断这种说法是否正确．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行，完成了既定任务，并成功撞月．如图为卫星撞月的模拟图，卫星在控制点开始进入撞月轨道．假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R，周期为T，引力常量为g，根据题中信息（　　）
    A．可以求出“嫦娥一号”绕月球做圆周运动的速度
    B．可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力
    C．“嫦娥一号”卫星在控制点处应加速
    D．“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2m/s

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，如图在水平桌面上放置了一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动．在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺读出，木板可以上下自由调节．但不能水平移动．在木板上固定一张白纸．该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验：
    A．实验前在白纸上画一条直线，并在线上标出a、b、c三点，且ab=bc=30.00cm，如图所示．
    B．让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中a点，记下此时木板与桌面的高度差h1=h．
    C．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中b点，记下此时木板与桌面的高度h2=h+10.00（cm）．
    D．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中c点，记下此时木板与桌面的高度h3=h+30.00（cm）．
    则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0=2m/s，已知钢球的重力加速度为g=10m/s2，空气阻力不计．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．质量为m的小球，用长为l的细线悬挂在O点，在O点的正下方$\frac{l}{2}$处有一光滑的钉子P，钉子在线的左侧，如图把小球拉到与钉子P等高的位置，钉子把线挡住，现将小球由静止释放，当小球由左至右第一次经过最低点有（　　）
    A．小球运动的线速度突然减小B．小球的角速度突然减小
    C．小球的向心加速度突然减小D．悬线的拉力突然增大

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．对于平抛运动（不计空气阻力，g为已知），下列条件中，可确定物体在空中运动时间的是（　　）
    A．已知位移的大小B．已知初速度C．已知下落高度D．已知水平速度

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．如图所示，半径为R的光滑圆形轨道竖直固定放置，小球m在圆形轨道内侧做圆周运动对于半径R不同的圆形轨道，小球m通过轨道最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力．下列说法中正确的是（　　）
    A．半径R越大，小球通过轨道最高点时的速度越大
    B．半径R越大，小球通过轨道最高点时的速度越小
    C．半径R越大，小球通过轨道最低点时的速度越大
    D．半径R越大，小球通过轨道最低点时的速度越小

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    6．同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星．关于各国发射的地球同步卫星，下列表述正确的是（　　）
    A．运行的速度都大于7.9km/sB．所受的万有引力大小都相等
    C．离地面的高度都相同D．都处于平衡状态

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案