某同学利用业余时间为工厂设计了一个测定机器转动角速度的装置，如图所示．A为一金属小球，质量为m，电阻不计．水平光滑的均匀滑杆PN由合金材料制成，电阻不能忽略，PA与电路相

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 闭合电路欧姆定律/2022-12-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

某同学利用业余时间为工厂设计了一个测定机器转动角速度的装置，如图所示．A为一金属小球，质量为m，电阻不计．水平光滑的均匀滑杆PN由合金材料制成，电阻不能忽略，PA与电路相连接，电源电动势为ε，内阻不计，限流电阻与杆PN的总电阻相等．连接小球的弹簧，由绝缘材料制成，弹簧的劲度系数为K．小球静止时恰好在滑杆PN的中点，当系统绕OO′轴匀速转动时，电压表的示数为U，试求此时系统转动的角速度ω．
魔方格

◎ 答案

设杆PN电阻为R0，系统转动时杆PA段的电阻为R
根据欧姆定律得：
U1=
ε
R0+
1
2
R0
?
1
2
R0=
1
3
ε  （1）
U2=
ε
R0+R
?R         （2）
设弹簧原长为l，则实际长度l0（反映PN杆接入电路中的长度）为：
l0=
R
R0
?2l             （3）
弹簧伸长量为：
x=l0-l                （4）
据胡克定律和牛顿第二定律得  Kx=mω2l （5）
由（1）（2）（3）（4）（5）式解得：
ω=

k(3U-ε)
2mU
（6）
答：此时系统转动的角速度ω为

k(3U-ε)
2mU
．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“某同学利用业余时间为工厂设计了一个测定机器转动角速度的装置，如图所示．A为一金属小球，质量为m，电阻不计．水平光滑的均匀滑杆PN由合金材料制成，电阻不能忽略，PA与电路相…”主要考查了你对  【线速度】，【角速度】，【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。

制成 知识点 光滑 业余 工厂
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