Question

图为一测速计的原理图，滑动触头P与某运动物体相连，当P匀速滑动时，电流表有一定的电流通过，从电流表的示数可得运动物体的速度。已知电源的电动势E=4V，内阻r=10Ω，AB为粗细均匀的电阻丝，阻值R=30Ω，长度L=30cm，电容器的电容C=50μF。现测得电流表示数为0.05mA，方向由N流向M。试求运动物体的速度大小和方向。

Answer 1

解：电阻丝上电流约为I=E/（R+r）=4/（10+30）=0.1A＞＞0.05mA与电阻丝上的电流相比，电容器的充放电电流可忽略。整根电阻丝与电源串联，当滑动触头P移动△x时，电容器上的电压变化为△U=IR_X=E/（R+r）?R△x/L （5分） 则充放电的电流为I_C=△Q/t=C△U/t=CRE/[（R+r）L]?△x/t得v=△x/t=I_C（R+r）L/CRE所以v=0.05×（30+10）×0.3/（50×10^―6×30×4）=0.1m/s。 （5分）