如图为一测速计原理图,滑动触头P与某运动物体相连,当P匀速滑动时,电流表有一定的电流通过,从电流表示数可得到运动物体的速度,已知电源电动势E=4V,内阻r=10Ω,AB为粗细

◎ 题目

如图为一测速计原理图,滑动触头P与某运动物体相连,当P匀速滑动时,电流表有一定的电流通过,从电流表示数可得到运动物体的速度,已知电源电动势E=4V,内阻r=10Ω,AB为粗细均匀的电阻丝,阻值R=30Ω,长度L=30cm,电容器电容C=50μF,现测得电流表示数为0.05mA,方向由N流向M,试求物体速度的大小和方向.
魔方格

◎ 答案

估算流过电阻丝上的电流为
I=
E
R+r
=
4
30+10
A=100mA,远远大于电容器上的充放电电流,故电容器对电路的影响较小,电阻丝与电源串联.
当P移动△x时,电容器上电压的变化为△U,
△U=I△R=
E?R
(R+r)?L
?△x,
其充放电电流IC=
△Q
t
=
C?△U
t
=
CER
(R+r)?L
?
△x
t

又v=
△x
t
,所以v=
Ic(R+r)L
CER
=0.1m/s
又因Ic由N流向M,电容器放电,P右移,物体移动方向向右.
故物体移动的速度为0.1m/s,方向向右.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图为一测速计原理图,滑动触头P与某运动物体相连,当P匀速滑动时,电流表有一定的电流通过,从电流表示数可得到运动物体的速度,已知电源电动势E=4V,内阻r=10Ω,AB为粗细…”主要考查了你对  【电容的定义式】,【闭合电路欧姆定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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