【题目】某同学用光敏电阻和电磁继电器等器材设计自动光控照明电路。
(1)光强(E)是表示光强弱程度的物理量,单位为坎德拉(cd)。如图(a)所示是光敏电阻阻值随光强变化的图线,由此可得到的结论是:________。
(2)如图(b)为电磁继电器的构造示意图,其中L为含有铁芯的线圈,P为可绕O点转动的衔铁,K为弹簧,S为一对触头,A、B、C、D为四个接线柱。工作时,应将____(填“A、B”或“C、D”)接照明电路。
(3)请在图(c)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接_______。
(4)已知电源电动势为3V,内阻很小,电磁铁线圈电阻Ro= 20.0 Ω,电流超过50 mA时可吸合衔铁。如果要求光强达到2 cd时,照明电路恰好接通,则图(c)中定值电阻R=____Ω。
【答案】随着光照强度的增加,光敏电阻的阻值迅速下降,进一步增大光照强度,电阻值变化减小,然后逐渐趋向平缓 CD 如图所示:
40Ω
【解析】
(1)由图像可得到的结论是:随着光照强度的增加,光敏电阻的阻值迅速下降,进一步增大光照强度,电阻值变化减小,然后逐渐趋向平缓.
(2)由电磁继电器的工作原理可知,电磁铁连接的是控制电路,衔铁连通的是工作电路,故工作时,应将 “C、D”接照明电路。
(3)由于光敏电阻在光照弱时电阻大,光照强时电阻小,故而要想是照明电路正常工作,需要在光照弱时,使电磁铁中电流足够大,此时光敏电阻组织较大,因此需要使用并联分流。则实物电路的连接如图;
(4)由于电源内阻极小,故,, ,解得:=40Ω.
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【题目】如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态。小物块的质量为m,从A点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,弹簧未超出弹性限度。在上述过程中( )
A.弹簧的最大弹力为μmgB.物块克服摩擦力做的功为μmgs
C.弹簧的最大弹性势能为2μmgsD.物块在A点的初速度为
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【题目】图中竖直方向的平行线表示电场线,但未标明方向.一个带电量为q=-10-6C的微粒,仅受电场力的作用,从M点运动到N点时,动能增加了10-4J,则( )
A.该电荷运动的轨迹不可能是b
B.该电荷从M点运动到N点时电势能增加
C.MN两点间的电势差为100V
D.该电荷从M点由静止开始运动
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【题目】如图所示,在平行金属板电容器A、B两极加一电压,在金属板之间产生匀强电场,在它的右侧有一有界匀强磁场区域I,左、右边界均竖直,上、下范围足够大,磁场方向垂直纸面向里,O、O1别是金属板之间左侧和右侧的中点,O、O1、P三点在同一直线上,磁场区域I整体可以在O1与P点之间平移。已知金属板长为2L、间距为1.5L,O1P之间距离为2L。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从O点以初速度v0沿中心线射入电场。不计粒子重力,不考虑电场的边界效应。用U表示A、B两极之间的电压大小,用x表示磁场区域I左侧边界与O1的水平距离,用d表示磁场区域I左、右边界的宽度。用B表示磁场区域Ⅰ内的磁感应强度大小。
(1)若x=0,粒子恰好能通过电场,后经磁场偏转通过P点,且粒子射出电场和经过P点时的速度方向与OP的夹角相等,求d、B、U;
(2)若U为题(1)中一半,其它条件均不变,要使粒子经电场和磁场偏转后也能通过P点,且粒子射出电场和经过P点时的速度方向与OP的夹角相等,求x;
(3)若U、x、d与题(2)中相同,其它条件均不变,大量相同的带电粒子从金属上极板左端与O点之间区域以初速度v0平行极板射入电场,要使粒子经电场和磁场偏转后全部通过P点,还需在磁场区域I右侧某圆形区域内再加另一匀强磁场,不考虑粒子之间的相互作用,求该圆形区域的面积S和磁感应强度大小、方向。
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【题目】在三角形ABC区域中存在着磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,三边电阻均为R的三角形导线框abc沿AB方向从A点以速度v匀速穿过磁场区域。如图所示,ab =L,AB =2L,∠abc=∠ABC=90°,∠acb=∠ACB=30°。线框穿过磁场的过程中
A. 感应电流先沿逆时针方向,后沿顺时针方向
B. 感应电流先增大,后减小
C. 通过线框的电荷量为
D. c、b两点的最大电势差为
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【题目】如图所示,xOy平面处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。点处有一粒子源,可向各个方向发射速率不同、电荷量为q、质量为m的带负电粒子。不考虑粒子的重力。
(1)若粒子1经过第一、二、三象限后,恰好沿x轴正向通过点Q(0,-L),求其速率v1;
(2)若撤去第一象限的磁场,在其中加沿y轴正向的匀强电场,粒子2经过第一、二、三象限后,也以速率v1沿x轴正向通过点Q,求匀强电场的电场强度E以及粒子2的发射速率v2;
(3)若在xOy平面内加沿y轴正向的匀强电场Eo,粒子3以速率v3沿y轴正向发射,求在运动过程中其最小速率v.
某同学查阅资料后,得到一种处理相关问题的思路:
带电粒子在正交的匀强磁场和匀强电场中运动,若所受洛伦兹力与电场力不平衡而做复杂的曲线运动时,可将带电粒子的初速度进行分解,将带电粒子的运动等效为沿某一方向的匀速直线运动和沿某一时针方向的匀速圆周运动的合运动。 请尝试用该思路求解。
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【题目】如图所示直线a和曲线b分别是两个运动物体a和b的位置一时间图线。由图可知( )
A.在t1时刻,物体a、b速度的大小相等
B.在t2时刻,物体a、b速度的方向不同
C.在t1到t2这段时间内,物体a的平均速度比b的小
D.在t1到t2这段时间内,物体a的速率一直比b的小
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【题目】一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图所示,以E表示两板间的场强,U表示电容器的电压,W表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )
A.U变大,E不变B.E变大,W变大C.U变小,W不变D.U不变,W不变
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【题目】如图所示,BC是半径为R的圆弧形的光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E。现有一质量为m、带正电q的小滑块(可视为质点),从C点由静止释放,滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,求:
(1)滑块通过B点时的速度大小;
(2)滑块经过圆弧轨道的B点时,所受轨道支持力的大小;
(3)水平轨道上A、B两点之间的距离。
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