最新高考物理試卷分類匯編物理穩(wěn)恒電流(及答案)(編輯修改稿)
2025-04-01 22:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ①；②；③3V【解析】【詳解】①由歐姆定律得電阻R的阻值為。②電源的內(nèi)電壓為。③根據(jù)閉合電路歐姆定律有即電源的電動(dòng)勢(shì)為3V。9．利用如圖所示的電路可以測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑到某一位置時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)分別為I1和U1。改變滑片的位置后,兩表的示數(shù)分別為I2和U2。寫出這個(gè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的表達(dá)式?！敬鸢浮浚篍= r=【解析】【分析】由閉合電路歐姆定律列出兩次的表達(dá)式，聯(lián)立即可求解．【詳解】由全電路歐姆定律得：E=U1+I1rE=U2+I2r解得：E=r=10．麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論告訴我們：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感生電場(chǎng)，該感生電場(chǎng)是渦旋電場(chǎng)；變化的電場(chǎng)也可以產(chǎn)生感生磁場(chǎng)，該感生磁場(chǎng)是渦旋磁場(chǎng)．（1）如圖所示，在半徑為r的虛線邊界內(nèi)有一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系為B=kt（k0且為常量）．將一半徑也為r的細(xì)金屬圓環(huán)（圖中未畫出）與虛線邊界同心放置．①求金屬圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)的大小． ②變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的渦旋電場(chǎng)存在于磁場(chǎng)內(nèi)外的廣闊空間中，在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)其電場(chǎng)線是一系列同心圓，如圖中的實(shí)線所示，圓心與磁場(chǎng)區(qū)域的中心重合．在同一圓周上，渦旋電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小處處相等．使得金屬圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是渦旋電場(chǎng)對(duì)自由電荷的作用力，這個(gè)力稱為渦旋電場(chǎng)力，其與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系和靜電力與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系相同．請(qǐng)推導(dǎo)金屬圓環(huán)位置的渦旋電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E感．（2）如圖所示，在半徑為r的虛線邊界內(nèi)有一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系為E=ρt（ρ0且為常量）．①我們把穿過(guò)某個(gè)面的磁感線條數(shù)稱為穿過(guò)此面的磁通量，同樣地，我們可以把穿過(guò)某個(gè)面的電場(chǎng)線條數(shù)稱為穿過(guò)此面的電通量．電場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，對(duì)應(yīng)面積內(nèi)的電通量也會(huì)發(fā)生變化，該變化的電場(chǎng)必然會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)．小明同學(xué)猜想求解該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B感的方法可以類比（1）中求解E感的方法．若小明同學(xué)的猜想成立，請(qǐng)推導(dǎo)B感在距離電場(chǎng)中心為a（ar）處的表達(dá)式，并求出在距離電場(chǎng)中心和2r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值B感1：B感2． ②小紅同學(xué)對(duì)上問(wèn)通過(guò)類比得到的B感的表達(dá)式提出質(zhì)疑，請(qǐng)你用學(xué)過(guò)的知識(shí)判斷B感的表達(dá)式是否正確，并給出合理的理由．【答案】（1）① ② ；（2）①1:1②不正確.【解析】【分析】（1）①根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解金屬圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)ε的大?。谠诮饘賵A環(huán)內(nèi)，求解非靜電力對(duì)帶電量為q的自由電荷所做的功，求解電動(dòng)勢(shì)，從而求解感應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）①類比（1）中求解E感的過(guò)程求解 兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值；②通過(guò)量綱分析表達(dá)式的正誤.【詳解】（1）①根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得 ②在金屬圓環(huán)內(nèi)，非靜電力對(duì)帶電量為q的自由電荷所做的功W非=qE感2πr 根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義解得感生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小（2）①類比（1）中求解E感的過(guò)程，在半徑為R處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為在R=a時(shí)，解得在R=時(shí)， ，解得將R=2r時(shí)， ，解得所以 ② 上問(wèn)中通過(guò)類比得到的B感的表達(dá)式不正確； 因?yàn)橥ㄟ^(guò)量綱分析我們知道：用基本物理量的國(guó)際單位表示的導(dǎo)出單位為 ；又因?yàn)?，用基本物理量的?guó)際單位表示的導(dǎo)出單位為．可見(jiàn)，通過(guò)類比得到的B感的單位是不正確的，所以的表達(dá)式不正確．【點(diǎn)睛】考查電磁學(xué)綜合運(yùn)用的內(nèi)容，掌握法拉第電磁感應(yīng)定律、電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的應(yīng)用，會(huì)用類比法解決問(wèn)題以及用物理量的量綱判斷表達(dá)式的正誤．11．如圖所示，在兩光滑平行金屬導(dǎo)軌之間存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌的間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)．金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為m，重力和電阻可忽略不計(jì)．現(xiàn)在導(dǎo)軌左端接入一個(gè)電阻為R的定值電阻，給金屬棒施加一個(gè)水平向右的恒力F，經(jīng)過(guò)時(shí)后金屬棒達(dá)到最大速度．金屬棒的最大速度是多少？求金屬棒從靜止達(dá)到最大速度的過(guò)程中．通過(guò)電阻R的電荷量q；如圖乙所示，若將電阻換成一個(gè)電容大小為C的電容器認(rèn)為電容器充放電可瞬間完成．求金屬棒由靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)時(shí)間t后，電容器所帶的電荷量Q．【答案】；；．【解析】【分析】（1）當(dāng)速度最大時(shí)，導(dǎo)體棒受拉力與安培力平衡，根據(jù)平衡條件、安培力公式、切割公式列式后聯(lián)立求解即可；（2）根據(jù)法律的電磁感應(yīng)定律列式求
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