物理穩(wěn)恒電流專項(xiàng)含解析-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 當(dāng)調(diào)整開關(guān)，可以看到從水龍頭中流出的水柱越來越細(xì)，如圖2所示，垂 直于水柱的橫截面可視為圓．在水柱上取兩個(gè)橫截面A、B，經(jīng)過A、B的水流速度大小分別為vI、v2；A、B直徑分別為dd2，且d1：d2=2:1．求：水流的速度大小之 比v1:v2．(3)如圖3所示：一盛有水的大容器，其側(cè)面有一個(gè)水平的短細(xì)管，水能夠從細(xì)管中噴出；容器中水面的面積Sl 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于細(xì)管內(nèi)的橫截面積S2。求：①電阻R的阻值；②電源的內(nèi)電壓U內(nèi)；③電源的電動(dòng)勢(shì)E。10．如圖中A、B、C、D四個(gè)電路中，小燈L1上標(biāo)有“6V 3A”字樣，小燈L2上標(biāo)有“4V ”字樣，電壓Uab均為U=10V。整個(gè)管道置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向沿 軸正方向?！敬鸢浮浚?）U0=Bdv0， （2）a．；b．【解析】【詳解】（1）該發(fā)電裝置原理圖等效為如圖，管道中液體的流動(dòng)等效為寬度為d的導(dǎo)體棒切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=Bdv0則開關(guān)斷開時(shí)U0=Bdv0由右手定則可知等效電源MN內(nèi)部的電流為N到M，則M點(diǎn)為等效正極，有；（2）a．由閉合電路歐姆定律外電路兩端的電壓：b．設(shè)開關(guān)閉合后，管道兩端壓強(qiáng)差分別為，忽略液體所受的摩擦阻力，開關(guān)閉合后管道內(nèi)液體受到安培力為F安，則有聯(lián)立可得管道兩端壓強(qiáng)差的變化為：12．對(duì)于同一物理問題，常常可以從宏觀與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻的理解其物理本質(zhì)。請(qǐng)根據(jù)以上的描述構(gòu)建物理模型，推導(dǎo)出比例系數(shù)k的表達(dá)式。已知某次此線圈勻加速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，該切線方向的力的大小恒為F。【答案】(1)9V；(2)6W；(3)19【解析】【詳解】（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律有：E＝nS 線圈面積為：S＝πr2代入數(shù)據(jù)得：E＝9V（2）當(dāng)R＝1Ω時(shí)，由閉合電路的歐姆定律得：E＝I（R0+R+）流過電阻R1的電流為： R1消耗的電功率為：P＝I12R1代入數(shù)據(jù)可求得：P1＝6W（3）由楞次定律可知電容器下極板帶正電，且電容器的電壓等于R2兩端電壓，帶電粒子在兩極板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，所以有：x＝vty＝at2由牛頓第二定律有： 由電路規(guī)律有：E＝UR2+I（Rx+R0）聯(lián)立以上方程可得此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為：R＝19Ω14．有“200V、40W”燈泡40盞，并聯(lián)于電源兩端，這時(shí)路端電壓，當(dāng)關(guān)掉20盞，則路端電壓升為試求：（1）電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻多大？（2）若使電燈正常發(fā)光還應(yīng)關(guān)掉多少盞燈？【答案】（1）210V；10（2）15盞【解析】試題分析：（1）電燈的電阻40盞燈并聯(lián)的總電阻：R1=RD/40=25；20盞燈并聯(lián)的總電阻：R2=RD/20=50。導(dǎo)軌電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，長(zhǎng)為L(zhǎng)=、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌電接觸良好，金屬棒ab的質(zhì)量m=1kg、電阻r=1Ω．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路，燈泡電阻RL=4Ω，定值電阻R1=2Ω，電阻箱電阻R2=12Ω，重力加速度為g=10m/s2，現(xiàn)閉合開關(guān)，將金屬棒由靜止釋放，下滑距離為s0=50m時(shí)速度恰達(dá)到最大，試求：（1）金屬棒下滑的最大速度vm；（2）金屬棒由靜止開始下滑2s0的過程中整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱Q．【答案】（1）30m/s（2）50J【解析】解：（1）由題意知，金屬棒勻速下滑時(shí)速度最大，設(shè)最大速度為vm，則有：mgsinθ=F安又 F安=BIL，即得 mgsinθ=BIL…①ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=BLvm…②通過ab的感應(yīng)電流為 I=…③回路的總電阻為 R=r+R1+…④聯(lián)解代入數(shù)據(jù)得：vm=30m/s…⑤（2）由能量守恒定律有：mg?2s0sinθ=Q+…⑥聯(lián)解代入數(shù)據(jù)得：Q=50J…⑦答：（1）金屬棒下滑的最大速度vm是30m/s．（2）金屬棒由靜止開始下滑2s0的過程中整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱Q是50J．【點(diǎn)評(píng)】本題對(duì)綜合應(yīng)用電路知識(shí)、電磁感應(yīng)知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)的能力要求較高，但是常規(guī)題，要得全分．
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