某同学设计了一种测定风力的装置,其原理如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。是一个阻值为400Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻,其阻值可随压力大小变化而改变,其关系如下表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。迎风板的重力忽略不计。试
(1)利用表中的数据归纳出电阻R随风力F变化的函数式;
(2)若电容器的耐压值为5V,该装置能测得的最大风力为多少牛顿?
(3)若风(运动的空气)与迎风板作用后速度变为零,已知迎风板面积S=0.5m2,装置所在处的空气密度ρ=1.3kg/m3。试通过寻求风速与电流表中电流的关系,且说明该装置作为风速显示器时刻度是否均匀?
(16分)
两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是均匀的。
一个粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达抚极板是恰好落在极板中心。
已知质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:
(1)极板间的电场强度E;
(2)粒子在极板间运动的加速度a;
(3)粒子的初速度v0。
(18分)环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量。当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50A,电压U=300V。在此行驶状态下
(1)求驱动电机的输入功率;
(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10m/s2);
(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果,简述你对该设想的思考。
已知太阳辐射的总功率,太阳到地球的距离
,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
王红同学到实验室做“测定电源电动势和内阻”的实验时,发现实验桌上还有一个定值电阻.他设计了如图所示的电路来测量
的阻值,实验时用
、
、I分别表示电表V1、V2、A的读数,并将滑动变阻器的滑片P移动到不同位置时,记录了
、
、I的一系列值.
(1)他在同一坐标纸上分别作出-I、
-I图线,则所作的直线斜率较大的是____
(2)定值电阻的计算表达式是
= _____________ (用测得的物理量表示), 若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得
值 _______(填“大于”、“等于”或“小于”)实际值。
(3)张超同学说:“在王红同学所用的实验器材中,如果知道电流表的内阻,就能少用一个电压表测出电动势、内阻以及的值。请你在虚线框中画出张超同学设想的电路图___________,并写出简单实验步骤和E、
、三个物理量的计算式_________________________________。
某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量.如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球,用绝缘丝线悬挂于O点,O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量角器,M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场).另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干.该小组的实验步骤如下,请你帮助该小组完成:
(1)用天平测出小球的质量m,按如图所示进行器材的安装,并用刻度尺测出M、N板之间的距离d,使小球带上一定的电量.
(2)连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图,电源、开关已经画出).
(3)闭合开关,调节滑动变阻器滑片的位置,读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ.
(4)以电压U为纵坐标,以________为横坐标作出过原点的直线,求出直线的斜率k.
(5)小球的带电量q=________.(用m、d、k等物理量表示)
电动车所需能量由它所携带的电池供给.图为某类电动车与汽油车性能的比较,通常车用电动机的质量是汽油机的4倍或5倍.为促进电动车的推广使用,在技术上主要应对电动车的_______、______等部件加以改进.
给电动车蓄电池充电的能量实际上来自于发电站.一般发电站燃烧燃料所释放出来的能量仅30%转化为电能,在向用户输送及充电过程中又损失了20%,这意味着使用电动车时能量转化的总效率约为_______%.