AP物理C电学:AP物理C

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例子问题

例子问题1:当前的

一个半径为500米的粒子加速器可以达到质子同时在里面循环。

为了产生1A的电流,加速器中的质子必须移动多快?

可能的答案:

正确答案:

解释

产生的电流是单位时间内粒子加速器的总电荷。

我们通过以下公式计算:

是质子数,是每个质子的电荷,每个质子的速度,和是粒子加速器的半径。

使用给定的电流,然后我们求解速度:

例子问题1:电路的关系

三个电阻R1R2,R3.电容,C,连接到一个理想的电池V完成电路如图所示。

Ps0_capacitorcircuit

在电路连接很长一段时间后,测量电路每个分支的电流为某个值,,电容上的电荷有一定的值

下面哪个方程是关于电路长时间后电压的正确表达式?

可能的答案:

正确答案:

解释

确定该电路的三个可能回路周围的电压下降和上升的总和(基尔霍夫回路定律)是正确回答这个问题的关键。下面的符号可以根据给定的电流方向分配给每个电路元件。

Ps0_capacitorcircuit_2

利用欧姆定律和电容方程推导出电路中每个元件之间的电压项。

电路中有三种可能的路径,可以推导出三个正确的方程:

给出的答案选项中只有一个与这些正确匹配。

例子问题1:利用欧姆定律

一个简单的电路由一个连接到a的电阻电池。电阻器消耗了多少功率?

可能的答案:

正确答案:

解释

权力的公式之一是.我们已知电压和电阻的值。

利用这些值,我们可以解出幂。

例子问题1:电路的关系

电压源为40V的电路有一个电阻和a电阻串联,后面跟着两个并联电阻。平行分支重新连接后,有一个电路在电压源处闭合前的电阻。

电源提供的电流是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

电源提供的电流可以用欧姆定律的推导来计算:

首先求出电路的等效电阻。

将前两个电阻串起来求和:

并联计算两个电阻的等效电阻:

现在,所有的电阻都可以看作是串联的。

回到我们当前的计算,我们可以找到最终的答案:

例子问题1:电路的关系

Ps0_resistorcircuit

电池给电路的电流是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

利用欧姆定律来求解来自电池的电流值,需要计算电路的等效电阻。

电阻R2和R3.是相互平行的。一旦组合,它们的所需电阻(R23)与R成串联1

Ps0_resistorcircuit_2

因此,等效电阻为:

使用这个值和给定的电压来求解电路中的电流:

例子问题1:电路的关系

一根直铜线在其长度上施加一个固定的电压。以下哪一项改变会增加这条电线所消耗的功率?

可能的答案:

这些选项都不会增加功耗

将导线的材料改为电阻率更高的金属

提高导线的温度

减小导线的长度

减小导线的截面积

正确答案:

减小导线的长度

解释

相关方程:

假设电压固定,电流和电阻成反比。自电流的变化比电阻的变化对功率的影响更大。因此,我们需要增加电流,这意味着电阻必须减小。

为了减少阻力,我们可以:

1.将导线的材料改为电阻率较小的材料

2.缩短电线的长度

3.增加导线的截面积

4.降低导线温度(对电阻影响很小)

例子问题1:计算电路功率

一个简单的电路包含两个电阻并联,连接到20V电源。电源提供给电路的功率是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

提供给电路的功率可以用以下公式计算:

为了使用这个方程,我们需要找出电路的等效电阻。使用并联等效电阻的公式:

现在我们有了电阻和电压,我们可以解出功率。

例子问题1:电路的关系

测得电池的电势为5V。当连接到没有电阻或其他元件的电线时,测量的电压为4.9V。

如果测量导线的电流为2A,那么一旦导线连接到电池上,每秒钟会损失多少热能?

可能的答案:

正确答案:

解释

首先,我们必须知道导线有一些内阻.为了计算这个,我们需要知道导线的电位差,它必须是我们从初始电压读数到第二次电压读数的差值。这个值,0.1V,我们代入欧姆定律来计算导线的电阻。

问题问的是每秒损失的能量;这个值等于幂。

用我们的价值观去解决问题。

例子问题1:圆周运动

一个1.6公斤重的球系在一根1.8米长的绳子上,沿着绳子的全长水平作圆周运动摆动。如果绳子可以承受87N的拉力,那么球在不折断绳子的情况下的最大速度是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

球受到向心力,所以它可以沿圆形路径运动。这个向心力如下式所示。

记住,向心加速度由下面的方程给出。

因为向心力来自于弦的张力,所以设张力等于向心力。

因为我们要求球的速度,所以要解出v。

从问题中我们知道了以下信息。

我们可以用这个信息在方程中解出球的速度。

问题71:运动

作匀速圆周运动时,合力总是有方向的___________

可能的答案:

向着圆心

远离圆心

与切向速度方向相同

任何地方;合力为零

正确答案:

向着圆心

解释

正确答案是“朝着圆心”。牛顿第二定律告诉我们合力的方向与物体加速度的方向相同。

匀速圆周运动时,物体向圆心加速(向心加速度);合力的作用方向相同。

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