Question

可以用電學(xué)方法來測(cè)水流的速度．如圖所示，將小鉛球P系在細(xì)金屬絲下，懸掛在O點(diǎn)，開始時(shí)小鉛球P沿豎直方向處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)將小鉛球P放入水平流動(dòng)的水中時(shí)，球向左擺起一定的角度．為了測(cè)定水流的速度V，在水平方向固定一根電阻絲BC，使C端位于O點(diǎn)的正下方，它與金屬絲接觸良好，不計(jì)摩擦，還有一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為ε電源(內(nèi)阻不計(jì))和一只電壓表．

(1)設(shè)計(jì)一個(gè)電路，使水流速度增大時(shí)，電壓表的示數(shù)也增大，在題圖上畫出原理圖．

(2)已知水流對(duì)小球的作用力F與水流速度V的關(guān)系為F＝kDV(k為比例系數(shù)，D為小鉛球的直徑)，OC＝h，BC長(zhǎng)為L，小鉛球質(zhì)量為m，當(dāng)小鉛球平衡時(shí)電壓表示數(shù)為U，請(qǐng)推導(dǎo)出V與U的關(guān)系式．(水對(duì)小鉛球的浮力忽略不計(jì))

Answer 1

答案：
解析：

　　解：(1)略

　　(2)平衡得＝tg

　　由串聯(lián)電路電壓關(guān)系可得＝又＝tg

　　解得U＝V　V＝·U