如图2-1-3所示,有一长圆柱,两端温度是,其导热系数为λ,圆柱的外柱面是完全绝热的,圆柱内部具有热源强度为的均匀内热源。正确描述这圆柱内稳态温度分布的微分方程是()。
A 、
B 、
C 、
D 、
【正确答案:B】
柱坐标系的导热微分方程表达式为,本题是柱坐标系下沿半径方向有内热源的一维的稳态导热,上述方程中左边项、右边第二项、第三项都为零,偏导数改为导数后,导热微分方程为。
(1)由图可知,游标上的第5小格与主尺上的47mm刻度对齐,则读数为47mm-5×0.98mm=42.10mm;
(2)①由实验数据可知,实验中没有得出两力的方向;同时没有将结点拉至O点,无法保证实验效果相同;
故答案为:①C、E ②描下两力的方向,结点拉至O点;
(3)由图可知电压传感器1测电源的路端电压,电压传感器2测R0两端的电压;电流传感器测电路中的电流;
①由图可知,M图象中的电压随电流的增大而增大,故M应为R0两端的电压;而N图象中电压随电流的增大而减小,符合闭合电路的欧姆定律U=E-Ir,故N显示的是电源的输出电压与电流的关系;故选BC;
②两图象相交说明R0两端的电压等于电源的输出的电压;故说明此时滑动变阻器应短路,电源直接接在了R0两端,故滑动变阻器接在了最左端,故A正确;
此时电源的输出功率等于R0的功率,故R0消耗的功率P=UI=1.0×0.5W=0.5W;故C正确;
因为电源的输出功率取决于内电阻与外电阻的关系,当内电阻等于外电阻时输出功率最大,而题目中不知电阻关系,无法确定功率大小,故B错误;
外电阻越大,电源的效率越高,故电源的效率没有达到最大,故D错误;
故选AC;
③由N图纵轴的交点为1.50V,则可知电源电动势为1.50V;
由交点可知,电源的路端电压为1.0V,此时电流为0.5A,则由闭合电路欧姆定律可知:
r=
| E?U |
| I |
| 1.50?1 |
| 0.5 |
故答案为:
(1)42.10;
(2)①CE②描下两力的方向,拉点拉至O点;
(3)①BC;
②AC;
③1.50;1.0.
(1)根据向心力公式F=m
| v2 |
| r |
圆柱体质量和运动半径一定时,向心力与线速度的平方成正比,
所以为方便研究,应画F-V2图象.
故选:B.
(2)该实验运用控制变量法研究物理量的关系,根据向心力公式F=m
| v2 |
| r |
为研究F与r的关系,实验时除保持圆柱体的质量不变外,还应保持不变的物理量是线速度的大小.
(3)利用表中数据得F=0.88v2,
根据已经学习过的向心力公式得F=m
| v2 |
| r |
联立解得:
| m |
| r |
将r=0.1m代入得,m=0.09kg.
故答案为:
(1)B;
(2)线速度的大小;
(3)0.09.