33.現(xiàn)有一個(gè)粗細(xì)均勻的金屬圓環(huán),它是由一段銅絲和一段同種材料制成的電阻絲連接而成的。為了研究它的導(dǎo)電性,小科把它接入到如圖甲所示的電路中。實(shí)驗(yàn)時(shí),小科先將觸點(diǎn)M與圓環(huán)上的A點(diǎn)連接,再移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R
1的滑片P至最右端后,閉合開關(guān)S,將觸點(diǎn)N從A開始沿逆時(shí)針?lè)较蚧瑒?dòng)一周,在觸點(diǎn)N滑動(dòng)的過(guò)程中,觸點(diǎn)M、N之間的電阻等效于一個(gè)變化的電阻,記為R
MN.設(shè)滑過(guò)弧MN的長(zhǎng)為x,電流表示數(shù)I與x之間的關(guān)系如圖乙所示。已知電源電壓恒為4.5V,銅絲的阻值不計(jì),觸點(diǎn)接觸良好。粗細(xì)均勻、同種材料制成的電阻絲阻值與其長(zhǎng)度成正比。
(1)由圖乙可知,該金屬圓環(huán)中銅絲的長(zhǎng)度是
cm。
(2)在觸點(diǎn)N滑動(dòng)過(guò)程中,R
MN的最大值是多少?
(3)每1cm電阻絲的阻值是
Ω.(提示:圖甲中M、N之間的電阻等效于M、N之間兩段弧形金屬絲并聯(lián)后的總電阻)
(4)如圖丙所示,把M、N接到圓環(huán)其中一條直徑的兩端,將滑片P移到最左端后閉合開關(guān)S,通電1min,電路消耗的電能為W.求W的最大值。(計(jì)算過(guò)程中不需要說(shuō)明取最大值的理由)