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(12分)一电路如图所示,电源电动势,内阻,电阻,,,C为平行板电容器,其电容C...

(12分)一电路如图所示,电源电动势满分5 manfen5.com,内阻满分5 manfen5.com,电阻满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com,C为平行板电容器,其电容C=3.0pF,虚线到两极板距离相等,极板长满分5 manfen5.com,两极板的间距满分5 manfen5.com

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(1)若开关S处于断开状态,则当其闭合后,求流过R4的总电量为多少?

(2)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以满分5 manfen5.com的初速度射入C的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中,能否从C的电场中射出?(要求写出计算和分析过程,g取满分5 manfen5.com

 

(1);(2) 【解析】 试题分析:(1)S断开时,电阻R3两端电压为U3==16V,S闭合后,外阻为R==6Ω,端电压为U==21V,电阻R3两端电压为U'3==14V,则所求流过R4的总电量为ΔQ=CU3-C U'3=6.0×10-12C (2)设微粒质量为m,电量为q,当开关S断开时有:=mg 当开关S闭合后,设微粒加速度为a,则mg- =ma 设微粒能从C的电场中射出,则水平方向:t= 竖直方向:y=at2 由以上各式求得:y=6.25×10-3m> 故微粒不能从C的电场中射出。 考点:含容电路、带电粒子在电场中的运动 【名师点睛】本题学生明确开关断开和闭合时电路中各电阻的连接方式,电容器两极板间的电压变化,进而求出电荷量的变化;第二问微粒做类平抛运动,可按平抛运动的方法去分析。对于电容器,关键是确定其电压,当电路稳定时,电容器的电压等于与之并联的电路的电压,也等于所在电路两端的电压.(1)当开关S断开时,电容器的电压等于电阻R3两端的电压,根据欧姆定律及串联电路电压的分配关系,利用比例法电容器的电压和电量.当S闭合后,电阻R2与R3串联后再与R1并联,电容器的电压等于电阻R3两端的电压,求出电容器的电量,再求出电容器电量的变化量,即为流过R4的总电量;(2)开关S断开时带电油滴恰好静止在水平放置的平行金属板正中间,电场力与重力平衡,根据平衡条件得到重力与电场力的关系.S闭合时,根据牛顿第二定律求出加速度,由位移公式求出油滴到达极板的时间.然后根据侧向位移来确定是否能射出.  
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考点分析:
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(10分)在如图所示的电路中,R1=2 Ω,R2=R3=4 Ω,当开头K接a时,R2上消耗的电功率为4 W,当开关K接b时,电压表示数为4.5 V,试求:

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(1)开关K接a时,通过电源的电流和电源两端的电压;

(2)开关K接b时,电源的电动势和内电阻;

(3)开关K接c时,通过R2的电流。

 

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(10分)水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与

水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问:

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(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?

(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

 

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南昌公交运输集团于今年10月20日起开通50路红谷滩配套中心到南昌西站纯电动公交车,这是我省首条全部采用纯电动公交车运营的公交线路。这辆有三十多个座位的客车的动力装置的一套电池能反复充电1 200多次;每次充电仅需三至五个小时,蓄电量可让客车一次性跑500 km,客车时速最高可达180 km/h。如果客车总质量为9×103 kg。当它在某城市快速公交路面上以v=90 km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=150 A,电压U=300 V。在此行驶状态下(取g=10 m/s2),求:

(1)驱动电机的输入功率P

(2)若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P,求汽车所受阻力的大小;

(3)如果当它在某城市快速公交路面上以v=90 km/h的速度匀速行驶一段时间后关闭电源(设汽车所受阻力不变),客车滑行的时间是多少?

 

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在测定电源电动势和内阻的实验中某同学所用电路图和测得的数据如下。

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(1)实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误差主要是由____________引起的。

(2)用给出的数据在图中画出U-I图线,从你作出的图像中可以发现该同学记录的第______组数据有误。

(3)求得电动势E=________V,内阻r=________Ω。(均保留两位有效数字)

 

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用伏安法测量电阻阻值R,并求出电阻率ρ。某同学所用实验电路如图所示。给定电压表、电流表、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻及导线若干。

(1)待测电阻是一均匀材料制成的金属丝(横截面为圆形),用直尺测量其长度,用螺旋测微器测量其直径,结果分别如图甲、乙所示。

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甲                              乙

由图可知其长度为________cm,直径为________mm。

(2)闭合电键后,发现电流表示数为零、电压表示数与电源电动势相同,则发生故障的是____________(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“开关”)。

(3)图中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值,请在图中作出U-I图线。

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(4)求出的电阻值R=____________Ω(保留3位有效数字)。

(5)请根据以上测得的物理量写出电阻率的表达式ρ=____________。

 

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