【題目】如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間距離d=40cm．電源電動(dòng)勢(shì)E=24V，內(nèi)電阻r=1Ω，電阻R=15Ω．閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入板間．若小球帶電荷量q=1×10﹣2 C，質(zhì)量為m=2×10﹣2 kg，不考慮空氣阻力．那么，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，小球恰能到達(dá)A板？此時(shí)電源輸出功率是多大？（g取10m/s2）

【答案】解：設(shè)兩板間電壓為UAB，小球從B板到A板的過程，由動(dòng)能定理：

﹣mgd﹣qUAB=0﹣ mv02，

代入數(shù)據(jù)解得：UAB=8 V．

則滑動(dòng)變阻器兩端電壓為：U滑=UAB=8 V．

設(shè)通過滑動(dòng)變阻器電流為I，由閉合電路歐姆定律得：

I= = A=1 A．

滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為：R滑= = Ω=8Ω

電源輸出功率為：P=I2（R+R滑）=12×（15+8）W=23 W

答：滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為8Ω；此時(shí)電源輸出功率是23W．


【解析】小球從B板到A板的過程，由動(dòng)能定理結(jié)合電場(chǎng)力做功求出AB之間的電勢(shì)差，也就是滑動(dòng)變阻器兩端電壓，由閉合電路歐姆定律求出流過滑動(dòng)變阻器的電流，根據(jù)歐姆定律求滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻。
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用和電功率和電功，掌握應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問題，都可以用動(dòng)能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷；電流做功的實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)力對(duì)電荷做功.電場(chǎng)力對(duì)電荷做功，電荷的電勢(shì)能減少，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt，這是計(jì)算電功普遍適用的公式. ? 單位時(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計(jì)算電功率普遍適用的公式即可以解答此題．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是（ ）
A.原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B.一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能
C.銫原子核（ Cs）的結(jié)合能小于鉛原子核（ Pb）的結(jié)合能
D.自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小張和小明測(cè)繪標(biāo)有“3.8V 0.4A”小燈泡的伏安特性曲線，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：

A．電源E（4V，內(nèi)阻約0.4Ω）
B．電壓表V（2V，內(nèi)阻為2kΩ）
C．電流表A（0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R（0～10Ω）
E．三個(gè)定值電阻（R1=1kΩ，R2=2kΩ，R3=5kΩ）
F．開關(guān)及導(dǎo)線若干
（1）小明研究后發(fā)現(xiàn)，電壓表的量程不能滿足實(shí)驗(yàn)要求，為了完成測(cè)量，他將電壓表進(jìn)行了改裝．在給定的定值電阻中選用（選填“R1”、“R2”或“R3”）與電壓表（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），完成改裝．
（2）小張選好器材后，按照該實(shí)驗(yàn)要求連接電路，如圖所示（圖中電壓表已經(jīng)過改裝）．閉合開關(guān)前，小明發(fā)現(xiàn)電路中存在兩處不恰當(dāng)?shù)牡胤�，分別是：①；② ．
（3）正確連接電路后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)改變，但均不能變?yōu)榱悖纱丝梢酝茢嚯娐分邪l(fā)生的故障可能是導(dǎo)線（選填圖中表示導(dǎo)線的序號(hào)）出現(xiàn)了（選填“短路”或“斷路”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知磁敏電阻在無磁場(chǎng)時(shí)電阻很小，有磁場(chǎng)時(shí)電阻變大，并且磁場(chǎng)越強(qiáng)阻值越大。為探測(cè)磁場(chǎng)的有無，利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計(jì)了如圖所示電路。若探測(cè)裝置從無磁場(chǎng)區(qū)進(jìn)入強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r不變，理想電壓表、電流表的示數(shù)將發(fā)生變化，電壓表V1、V2示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為U1、U2 ， 已知電阻R大于電源內(nèi)阻r，則（ ）

A.電流表A的示數(shù)減小
B.電壓表V1的示數(shù)減小
C.電壓表V2的示數(shù)減小
D.U1大于U2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系：
先安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重垂線所指的位置O．

接下來的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上．重復(fù)多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置；
步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞．重復(fù)多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置；
步驟3：用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度．
（1）對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)操作，下列說法正確的是
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端必須水平
D.小球1質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量
（2）上述實(shí)驗(yàn)除需測(cè)量線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度外，還需要測(cè)量的物理量有 ．
A.A，B兩點(diǎn)間的高度差h1
B.B點(diǎn)離地面的高度h2
C.小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2
D.小球1和小球2的半徑r
（3）當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式（用所測(cè)物理量的字母表示）時(shí)，即說明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律．如果還滿足表達(dá)式（用所測(cè)物理量的字母表示）時(shí)，即說明兩球碰撞時(shí)無機(jī)械能損失．
（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了改造，如圖2所示．在水平槽末端與水平地面間放置了一個(gè)斜面，斜面的頂點(diǎn)與水平槽等高且無縫連接．使小球1仍從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1和2的操作，得到兩球落在斜面上的平均落點(diǎn)M′、P′、N′．用刻度尺測(cè)量斜面頂點(diǎn)到M′、P′、N′三點(diǎn)的距離分別為l1、l2、l3 ． 則驗(yàn)證兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為（用所測(cè)物理量的字母表示）．

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【題目】如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖．若勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，電子束由電子槍產(chǎn)生，其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直．電子速度的大小和磁場(chǎng)強(qiáng)弱可分別由通過電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線圈的電流來調(diào)節(jié)．下列說法正確的是（ ）

A.僅增大勵(lì)磁線圈中的電流，電子束徑跡的半徑變大
B.僅提高電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變大
C.僅增大勵(lì)磁線圈中的電流，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變小
D.僅提高電子槍加速電壓，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=3V，小燈泡L標(biāo)有“2V、0.4W”，開關(guān)S接l，當(dāng)變阻器調(diào)到R=4Ω時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光；現(xiàn)將開關(guān)S接2，小燈泡L和電動(dòng)機(jī)M均正常工作．則（ ）

A.電源內(nèi)阻為1Ω
B.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為4Ω
C.電動(dòng)機(jī)正常工作電壓為1V
D.電源效率約為93.3%

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是利用電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖，其中D是直流電動(dòng)機(jī)．P是一個(gè)質(zhì)量為m的重物，它用細(xì)繩繞在電動(dòng)機(jī)的軸上，閉合開關(guān)S，重物P以速度v勻速上升，這時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別是I=5A和U=220V，重物P勻速上升的速度v=0.4m/s，重物的質(zhì)量m=50kg，g取10m/s2 ． 求：

（1）電動(dòng)機(jī)消耗的電功率P電；
（2）繩對(duì)重物做功的機(jī)械功率P機(jī)；
（3）電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，是用某種玻璃制成的橫截面為圓形的圓柱體光學(xué)器件，它的折射率為 ，橫截面半徑為R．現(xiàn)用一束細(xì)光線垂直圓柱體的軸線以i=60°的入射角射入圓柱體，不考慮光線在圓柱體內(nèi)的反射，真空中光速為c．
（i）作出光線穿過圓柱體并射出的光路圖．
（ii）求出該光線從圓柱體中射出時(shí)，出射光線偏離原方向多大的角度？
（iii）光線在圓柱體中的傳播時(shí)間．

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