【题目】太阳能电池板在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池板在没有光照时(没有储存电能)U特性。所用的器材包括:太阳能电池板,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干。
(1)为了达到上述目的,实验电路应选用图甲中的图___________(填“a”或“b”)。
(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图乙的I-U图像。由图可知,当电压小于2.00V时,太阳能电池板的电阻___________(填“很大”或“很小”):当电压为2.80V时,太阳能电池板的电阻为___________kΩ。
(3)当有光照射时,太阳能电池板作为电源,其路端电压与总电流的关系如图丙所示,分析该曲线可知,该电池板作为电源时的电动势为___________V.若把它与阻值为1kQ的电阻连接构成一个闭合电路,在有光照射情况下,该电池板的效率是___________%。(结果保留三位有效数字)
【答案】a 很大 1.00 64.3(64.1—64.5之间)
【解析】
(1)测绘伏安特性曲线,电压和电流需从零开始测起,滑动变阻器采用分压式接法,应选图a所示实验电路.
(2)由I=U/R,得电阻阻值R=U/I,由图乙所示图象可知,在电压小于2.00V时,电流I很小,所以太阳能电池的电阻很大.由图丙所示图象可知,当电压为2.80V时,电流I=2.80×10-3A,电阻.
(3)由图可知,图象与纵坐标的交点为电源的电动势,故电动势为2.8V;若与1kΩ的电阻连接构成一个闭合电路;在U-I图中作出对应的电阻的伏安特性曲线,如图所示;
图象的交点为电源的工作点,则由图可知电源的工作电压为1.8V,则电源的效率 ;
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【题目】如图所示,水平放置的U形导轨足够长,置于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B=5T,导轨宽度L=0.4m,左侧与R=0.5Ω的定值电阻连接。右侧有导体棒ab跨放在导轨上,导体棒ab质量m=2.0kg,电阻r=0.5Ω,与导轨的动摩擦因数μ=0.2,其余电阻可忽略不计。导体棒ab在大小为10N的水平外力F作用下,由静止开始运动了x=40cm后,速度达到最大,取g=10m/s2.求:
(1)导体棒ab运动的最大速度是多少?
(2)当导体棒ab的速度v=1ms时,导体棒ab的加速度是多少?
(3)导体棒ab由静止达到最大速度的过程中,电阻R上产生的热量是多少?
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【题目】如图所示,一理想变压器原线圈与定值电阻R1、理想电流表A1一起接入电压恒为U的交流电源上,原线圈接入电路的匝数可通过调节触头P进行改变,副线圈和滑动变阻器R、定值电阻R2以及理想电流表A2连接在一起,下列说法正确的是
A. 保持R不变,将触头P向上移动,则A1的示数变小,A2的示数变小
B. 保持R不变,将触头P向下移动,电源输出的总功率变小
C. 保持P的位置不动,增大R,则A1的示数减小,A2的示数减小
D. 保持P的位置不动,增大R,则R的电功率变小,R1的电功率不变
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【题目】如图甲所示,M是一个小型理想变压器,原副线圈匝数之比n1:n2=10:1,接线柱a、b间接一正弦交变电源,其电压随时间的变化规律如图乙所示。变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2是用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器,R1为一定值电阻。下列说法中正确的是( )
A. 电压表V的示数为22V
B. 当R2所在处出现火警时,电压表Ⅴ的示数增大
C. 当R2所在处出现火警时,电流表A的示数增大
D. 当R2所在处出现火警时,电阻R1的功率不变
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【题目】某实验小组利用如图所示的装置进行实验,钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,钩码质量均为M,在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C,在距地面为处由一宽度略大于A的狭缝,钩码A能通过狭缝,环形金属块C不能通过,开始时A距离狭缝的高度为
,放手后,A、B、C从静止开始运动
(1)利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后落地用时,则钩码A通过狭缝的速度为_______(用题中字母表示);
(2)若通过此装置验证机械能守恒定律,还需要测出环形金属框C的质量m,当地重力加速度为g,若系统的机械能守恒,则需满足的等式为___________(用题中字母表示);
(3)为减小测量时间的误差,有同学提出如下方案:实验时调节,测出钩码A从释放到落地的总时间t,来计算钩码A通过狭缝的速度,你认为可行吗?若可行,写出钩码A通过狭缝时的速度表达式;若不可行,请简要说明理由________、___________。
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【题目】一物体在外力作用下由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的关系图线如图所示。下列说法正确的是
A. 物体运动的最大速度是4 m/s
B. t=4s时物体回到出发点
C. t=4s时物体开始反向运动
D. t=1s末和t=3s末物体的瞬时速度相同
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【题目】如图所示,某段滑草坡倾角为,总质量为m(包括滑草车在内)的小朋友从距底端高为h处的坡上由静止开始匀加速下滑,经过时间t到达滑草坡的底端。则小朋友从开始到滑到底端的过程中,下列说法正确的是(重力加速度用g表示)
A. 滑草坡对小朋友的支持力的冲量为零
B. 小朋友所受重力的冲量为mgsin·t
C. 小朋友所受重力的最大功率为
D. 小朋友的机械能减少了
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【题目】某同学想要描绘标有“3.8V,0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线,要求实验尽量准确。可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外,还有:
电压表V,量程0~5V,内阻约5kΩ
电流表A1,量程0~500mA,内阻约0.5Ω
电流表A2,量程0~-100mA,内阻约4Ω
滑动变阻器R1,最大阻值10Ω,额定电流2.0A
滑动变阻器R2,最大阻值100Ω,额定电流1.0A
直流电源E,电动势约6V,内阻可忽略不计
(1)上述器材中,电流表应选___________,滑动变阻器应选___________(填写所选器材的字母符号)。
(2)该同学正确选择仪器后连接了图甲所示的电路,为保证实验顺利进行,并使误差尽量小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的两项问题:
①__________________________________________________________________;
②__________________________________________________________________。
(3)该同学校正电路后,经过正确的实验操作和数据记录,描绘出了小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,由此推断小灯泡的电阻值随工作电压的增大而___________(选填“不变”、“增大”或“减小”)
(4)该同学完成实验后又进行了以下探究:把两只这样的小灯泡并联,直接接在电动势为4V、内阻为8Ω的电源上组成闭合回路。请你根据上述信息估算此时一只小灯泡的功率约为___________W(结果保留2位有效数字)。
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【题目】如图所示,真空中有以O1为圆心、r半径的圆形匀强磁场区域,坐标原点O为圆形磁场边界上的一点。磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。x=r的虚线右侧足够大的范围内有方向竖直向下、大小为E的匀强电场。从O点在纸面内向各个方向发射速率相同的质子,速度方向与x轴正方向成120°角的质子,经磁场偏转后又垂直射入电场,到达x轴上的P点(图中未画出)。已知质子的电荷量为e、质量为m,质子重力可忽略。
(1)求质子射入磁场时的速度大小;
(2)求质子从坐标原点O到x轴上的P点所需的时间;
(3)若质子沿y釉正方向射入磁场,在离开磁场前的某一时刻,磁场方向不变、大小突然变为B1,此后质子恰好被束缚在该圆形磁场中,则B1的最小值为多少?
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