如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.30 m.导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R=0.40 Ω.导轨上停放一质量m=0.10 kg、电阻r=0.20 Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.50 T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使之由静止开始运动,电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑,获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示.
(1)利用上述条件证明金属杆做匀加速直线运动,并计算加速度的大小;
(2)求第2 s末外力F的瞬时功率;
(3)如果水平外力从静止开始拉动杆2 s所做的功W=0.35 J,求金属杆上产生的焦耳热.
在图18-1-9所示的电路中,线圈的电阻可忽略.电键断开后,试画出电容器极板a上的电荷量q随时间变化的关系图象.从S断开瞬间计时.
图18-1-9
如图18-2-2所示是通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低的仪器原理图,容器中装有导电液体,是电容器的一个电极,中间的导体芯柱是电容器的另一个电极,芯柱外面套有绝缘管作为电介质,电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连,组成LC振荡电路,使该振荡电路产生电磁振荡,根据其振荡频率的高低(用与该电路相连的频率计显示)就可以知道容器内液面位置的高低,如果频率计显示该振荡电路的振荡频率变大了,则液面是升高了还是降低了?_______________,容器内的导电液体与大地相连,若某一时刻线圈内磁场方向向右,且正在增强,则此时导体芯柱的电势是升高还是降低?________________.
图18-2-2
请设计一个用光敏电阻来模拟路灯的自动夜开昼关的电路.提供的仪器:光敏电阻、小灯泡、电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线若干.
电话的话筒可以把声音变化转换为电流变化.炭精话筒的结构如图5-1-12所示,炭精盘和振动膜之间充满了接触不紧密的炭粒.声音使振动膜振动,改变炭粒接触的紧密程度,使炭粒的电阻发生变化,从而改变电路电流的大小.如果炭粒的电阻能在45—55 Ω的范围内变化,当加在它两端的电压为3 V时,求电路中电流变化的范围.
图5-1-12
一热敏电阻阻值随温度变化的图象如实验图5-1-19甲所示.请应用这一热敏电阻自行设计一控制电路.当温度高于某一值后红色指示灯亮.而温度低于这一值时绿色指示灯亮.
图5-1-19
给你的器材有:如实验图乙所示的继电器一只(a、b为常闭触点.c、d为常开触点)、热敏电阻一只、滑动变阻器一只、红绿色指示灯各一个、两个独立的电池组、开关两个、导线若干等.并且请说明滑动变阻器的作用.