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  • 科目:物理
  • 题型:计算题
  • 难度:较难
  • 人气:135

现有一个粗细均匀的金属圆环,它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性,小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时,小科先将触点 M 与圆环上的 A 点连接,再移动滑动变阻器 R 1 的滑片 P 至最右端后,闭合开关 S ,将触点 N A 开始沿逆时针方向滑动一周,在触点 N 滑动的过程中,触点 M N 之间的电阻等效于一个变化的电阻,记为 R MN .设滑过弧 MN 的长为 x ,电流表示数 I x 之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为 4 . 5 V ,铜丝的阻值不计,触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。

(1)由图乙可知,该金属圆环中铜丝的长度是   cm

(2)在触点 N 滑动过程中, R MN 的最大值是多少?

(3)每 1 cm 电阻丝的阻值是   Ω .(提示:图甲中 M N 之间的电阻等效于 M N 之间两段弧形金属丝并联后的总电阻)

(4)如图丙所示,把 M N 接到圆环其中一条直径的两端,将滑片 P 移到最左端后闭合开关 S ,通电 1 min ,电路消耗的电能为 W .求 W 的最大值。(计算过程中不需要说明取最大值的理由)

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现有一个粗细均匀的金属圆环,它是由一段铜丝和一段同种材料制成