材料的电阻率ρ随温度变化的规律为,其中
称为电阻温度系数,
是材料在t="0" ℃时的电阻率,在一定的温度范围内
是与温度无关的常量。金属的电阻一般随温度的增加而增加,有正温度系数;而某些非金属如碳等则相反,具有负温数系数。利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性,可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻。已知:在0 ℃时,铜的电阻率为
,碳的电阻率为
,在0 ℃附近,铜的电阻温度系数为3.9×10–3 ℃-1,碳的电阻温度系数为
。将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m的导体,要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化,求所需碳棒的长度(略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化).
如图所示,电阻,小灯泡
上标有“3V,1.5W",电源内阻
,滑动变阻器的最大阻值为
(大小未知),当触头
滑动到最上端
时;’安培表的读数为l A,小灯泡
恰好正常发光,求:
(1)滑动变阻器的最大阻值
(2)当触头滑动到最下端
时,求电源的总功率及输出功率。
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。
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%。
如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值R=3Ω的定值电阻.在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d=0.5m.导体杆a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=6Ω;导体杆b的质量mb=0.6kg、电阻Rb=3Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当a杆刚穿出磁场时b杆正好进入磁场.设重力加速度为g=10m/s2.(不计a、b之间的作用)求:
(1)在整个过程中,a、b两杆完全穿出磁场区克服安培力分
别做的功;
(2)设a、b杆在磁场中的运动速率分别为,则
的值为多少?
(3)M点和N点距水平虚线L1的高度.
如图所示,在xoy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成45°角.在x<0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场E,场强大小为0.32N/C;在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.1T.一不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度进入磁场,最终离开电磁场区域.已知微粒的电荷量q=5×10-18C,质量m=1×10-24kg,求:
(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标;
(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间;
(3)带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标.
如图所示,一轻质弹簧的一端固定于倾角为θ=300的光滑斜面上端,另一端系质量m=0.5kg的小球,小球被一垂直于斜面的挡板挡住,此时弹簧恰好为自然长度.现使挡板以恒定加速度a=2m/s2沿斜面向下匀加速运动(斜面足够长),己知弹簧的劲度系数k=50N/m.求:
(1)小球开始运动时挡板对小球提供的弹力.
(2)小球从开始运动到与挡板分离时弹簧的伸长量.
(3)试问小球与挡板分离后能否回到出发点?请简述理由.