Question

【題目】某同學設計了一個測定列車加速度的儀器，如圖所示，AB是一段1/4圓弧形的電阻，O點為圓心，圓弧半徑為r．O點下用一電阻不計的金屬線懸掛著一個金屬球，球的下部與AB接觸良好且無摩擦．A、B之間接有內(nèi)阻不計、電動勢為9V的電池，電路中接有理想電流表A，O、B間接有一個理想電壓表V．整個裝置在一豎直平面內(nèi)，且裝置所在平面與列車前進的方向平行．下列說法中正確的有（ ）

A. 從圖中看到列車一定是向右加速運動

B. 當列車的加速度增大時，電流表A的讀數(shù)增大，電壓表V的讀數(shù)也增大

C. 若電壓表顯示3V，則列車的加速度為

D. 如果根據(jù)電壓表示數(shù)與列車加速度的一一對應關系將電壓表改制成一個加速度表，則加速度表的刻度是均勻的

Answer 1

【答案】C

【解析】

通過小球的合力方向確定列車的加速度方向，當加速度增大時，判斷出θ角的變化，從而得知BC段電阻的變化，根據(jù)閉合電路歐姆定律判斷電流和電壓的變化.

A、小球所受的合力水平向右，則知列車向右做加速運動或向左做減速運動；故A錯誤．

B、小球的加速度為 a=gtanθ，當加速度增大，θ增大，BC段電阻增大，因為總電阻不變，所以電流不變，BC段電壓增大，電壓表讀數(shù)增大；故B錯誤．

C、電壓表為3V時，知BC段的電阻是總電阻的三分之一，則θ=30°，則a=gtan30°=；故C正確．

D、根據(jù)a=gtanθ知，a與θ不成正比關系，因為電流不變，電壓表示數(shù)的大小與電阻成正比，BC段電阻與θ成正比，所以a與電壓表示數(shù)的關系不成正比，所以加速度表的刻度不均勻；故D錯誤．

故選C．