(2013?海淀區(qū)一模)某種角速度計,其結(jié)構(gòu)如圖所示.當(dāng)整個裝置繞軸OO′轉(zhuǎn)動時,元件A相對于轉(zhuǎn)軸發(fā)生位移并通過滑動變阻器輸出電壓,電壓傳感器(傳感器內(nèi)阻無限大)接收相應(yīng)的電壓信號.已知A的質(zhì)量為m,彈簧的勁度系數(shù)為k、自然長度為l,電源的電動勢為E、內(nèi)阻不計.滑動變阻器總長也為l,電阻分布均勻,裝置靜止時滑片P在變阻器的最左端B端,當(dāng)系統(tǒng)以角速度ω轉(zhuǎn)動時,則( 。
分析:當(dāng)系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度ω轉(zhuǎn)動時,電路中電阻保持不變,根據(jù)閉合電路歐姆定律分析電路中電流的變化情況.系統(tǒng)勻速轉(zhuǎn)動時,由彈簧的彈力提供元件A的向心力,根據(jù)牛頓第二定律得到角速度ω與彈簧伸長的長度x的關(guān)系式.根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比和電阻定律,得到電壓U與x的關(guān)系式,再聯(lián)立解得電壓U與ω的函數(shù)關(guān)系式.
解答:解:A、B系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度ω轉(zhuǎn)動時,無論角速度增大還是減小,BC的電阻不變,根據(jù)閉合電路歐姆定律得知,電路中電流保持不變,與角速度無關(guān).故AB錯誤.
C、D設(shè)系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度ω轉(zhuǎn)動時,彈簧伸長的長度為x,則對元件A,根據(jù)牛頓第二定律得
kx=mω2(L+x) 又輸出電壓U=
RBP
RBC
E=
x
L
E
聯(lián)立兩式得U=
Emω2
k-mω2
.故C錯誤,D正確.
故選D
點評:本題考查學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力.對于力電綜合題,關(guān)鍵要尋找力電聯(lián)系的橋梁和紐帶.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?海淀區(qū)一模)如圖所示,物體B通過動滑輪懸掛在細(xì)繩上,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),動滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計.如果將繩的左端由Q點緩慢地向左移到P點,整個系統(tǒng)重新平衡后,繩的拉力F和繩子與豎直方向的夾角θ的變化情況是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?海淀區(qū)一模)圖甲為一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,Q是平衡位置x=4.0m處的質(zhì)點,圖乙是質(zhì)點Q的振動圖象,則( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?海淀區(qū)一模)如圖所示,通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的閉合銅線圈,線圈均與傳送帶以相同的速度勻速運動.為了檢測出個別未閉合的不合格線圈,讓傳送帶通過一固定勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直于傳送帶平面向上,線圈進(jìn)入磁場前等距離排列,穿過磁場后根據(jù)線圈間的距離,就能夠檢測出不合格線圈.通過觀察圖,下列說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2013?海淀區(qū)一模)(1)某同學(xué)在“用單擺測定重力加速度”的實驗中,需要用秒表測出單擺振動n次所需要的時間.在某次實驗中,當(dāng)擺球通過最低點開始計時,同時計數(shù)為“0”,下次擺球回到最低點時計數(shù)為“1”,當(dāng)計數(shù)到“100”時停止計時,此時秒表記錄的時間如圖1所示,由圖可讀出時間為
101.3
101.3
s,可知單擺的振動周期為
2.03
2.03
s.
(2)某同學(xué)欲采用下列器材研究一個額定電壓為2.5V的小燈泡的伏安特性曲線.
A.直流電源(3V,內(nèi)阻不計);
B.電流表(0~3A,內(nèi)阻約0.03Ω);
C.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻約0.13Ω);
D.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約3kΩ);
E.電壓表(0~15V,內(nèi)阻約15kΩ);
F.滑動變阻器(0~20Ω,額定電流2A);
G.滑動變阻器(0~1000Ω,額定電流0.5A)
H.開關(guān)、導(dǎo)線等;
①為減小測量誤差,電壓表應(yīng)選用
D
D
,滑動變阻器應(yīng)選用
F
F
.(選填代號)
②該同學(xué)選擇安培表外接,且要求小燈泡兩端電壓變化范圍盡量大些.請在圖2虛線框中畫出正確的實驗電路圖.
③閉合開關(guān),逐次改變滑動變阻器滑片的位置,在下表中記錄與之對應(yīng)的電流表的示數(shù)I、電壓表的示數(shù)U.其中某組電流表、電壓表的示數(shù)如圖3示.請把圖3電流表、電壓表示數(shù)填入表中的空格處.
I/A 0 0.10 0.13 0.16 0.18 0.19 0.20 0.19 0.23 0.25 0.27 0.28 0.29 0.30
U/V 0 0.10 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.80 2.00 2.20 2.40 2.50
④處理實驗數(shù)據(jù)時,繪制了如圖4示的I-U坐標(biāo)圖,請將表中空缺的數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點補畫在圖3中,并在圖3中繪制出小燈泡的I-U圖線.
⑤某同學(xué)連接電路的實物圖如圖5示,請指出他電路接線中的錯誤:
測量電路兩端都接在變阻器的滑動端,安培表用了內(nèi)接、滑動變阻器接入點錯誤.
測量電路兩端都接在變阻器的滑動端,安培表用了內(nèi)接、滑動變阻器接入點錯誤.

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