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有一種“電測(cè)井”技術(shù)，用鉆頭在地上鉆孔，通過在鉆孔中進(jìn)行電特性測(cè)量，可以反映地下的有關(guān)情況，如圖7所示為一鉆孔，其形狀為圓柱體，半徑為10 cm，設(shè)里面充滿濃度均勻的鹽水，其電阻率ρ＝0.314 Ω·m，現(xiàn)在鉆孔的上表面和底部加上電壓，測(cè)得U＝100 V，I＝100 mA。

圖7

(1)求：該鉆孔的深度。

(2)若截取一段含鹽水的圓柱體與電動(dòng)勢(shì)為200 V、內(nèi)阻為100 Ω的電源相連，通電10 min，當(dāng)截取的圓柱體長(zhǎng)度為多少時(shí)，鹽水產(chǎn)生的熱量最多，最多為多少？


解析：(1)鹽水電阻R＝U/I＝1 000 Ω。

由電阻定律R＝ρh/S，S＝πr2＝3.14×10－2m2，

解得h＝100 m。

(2)當(dāng)圓柱體電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，電源輸出功率最大，鹽水產(chǎn)生熱量最多。電源內(nèi)阻r＝100 Ω，則截取的圓柱體內(nèi)阻也應(yīng)該等于R′＝100 Ω，

圓柱體長(zhǎng)度L＝R′S/ρ＝10 m。

圓柱體與電源組成閉合電路，電流I′＝E/(r＋R′)＝1 A

熱量最多為Q＝I′2R′t＝6×104 J。

答案：(1)100 m　(2)10 m　6×104 J


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


質(zhì)量m=0.1kg的金屬小球從距水平面h=1.8m的光滑斜面上由靜止開始釋放，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)無能量損耗，水平面AB粗糙，與半徑為R=0.4m的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點(diǎn)，其中圓軌道在豎直平面內(nèi)，D為軌道的最高點(diǎn)，小球恰能通過最高點(diǎn)D，（g=10m/s2）．求：

（1）小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的速度大小；

（2）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)克服摩擦阻力所做的功．

　

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，輕繩a、b將燈籠懸掛于O點(diǎn)．燈籠保持靜止，所受重力為G，繩a、b對(duì)O點(diǎn)拉力的合力為F，F(xiàn)的大小和方向是（　�。�

　

A．

F＞G，方向豎直向上

B．

F＞G，方向斜向上

　

C．

F=G，方向豎直向上

D．

F=G，方向斜向上

　

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy，在第一象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿y軸負(fù)方向；在第四象限的正方形abcd區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于xOy平面向外，正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，且ab邊與y軸平行．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，從y軸上的P（0，h）點(diǎn)，以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場(chǎng)，通過電場(chǎng)后從x軸上的a（2h，0）點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，最后從b點(diǎn)離開磁場(chǎng)，且速度方向與bc邊成45°角，不計(jì)粒子所受的重力．求：

（1）判斷粒子帶電的電性，并求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大�。�

（2）粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)速度v的大小和方向；

（3）求abcd區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．

　

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖5所示是某導(dǎo)體的I­U圖線，圖中α＝45°，下列說法正確的是(　　)

圖5

A．通過電阻的電流與其兩端的電壓成正比

B．此導(dǎo)體的電阻R＝2 Ω

C．I­U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以R＝cot 45°＝1.0 Ω

D．在R兩端加6.0 V電壓時(shí)，每秒通過電阻截面的電荷量是3.0 C

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科目：高中物理 來源： 題型：


在如圖4所示的電路中，開關(guān)S閉合后，由于電阻元件發(fā)生短路或斷路故障，某時(shí)刻電壓表和電流表的讀數(shù)都增大，則可能出現(xiàn)了下列哪種故障(　　)

圖4

A．R1短路　　　　                             　B．R2短路

C．R3短路　　　　                             　D．R1斷路

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖10甲所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3為一滑動(dòng)變阻器。當(dāng)其滑片P從左端滑至右端時(shí)，測(cè)得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化圖線如圖乙所示，其中A、B兩點(diǎn)是滑片P在變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)得到的。求：

圖10

(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；

(2)定值電阻R2的阻值；

(3)滑動(dòng)變阻器的最大阻值。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖7所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶電粒子以速度v從A點(diǎn)沿直徑AOB方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)過Δt時(shí)間從C點(diǎn)射出磁場(chǎng)，OC與OB成60°角�，F(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)?sub>，仍從A點(diǎn)沿原方向射入磁場(chǎng)，不計(jì)重力，則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變?yōu)?　　)

圖7

A.Δt　　　　　　　　                     　B．2Δt

C.Δt                                                   D．3Δt

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖13甲所示，光滑導(dǎo)軌寬0.4 m，ab為金屬棒，均勻變化的磁場(chǎng)垂直穿過軌道平面，磁場(chǎng)的變化情況如圖乙所示，金屬棒ab的電阻為1 Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。t＝0時(shí)刻，ab棒從導(dǎo)軌最左端，以v＝1 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，求1 s末回路中的感應(yīng)電流及金屬棒ab受到的安培力。

圖13

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