高考物理專題匯編物理穩(wěn)恒電流(一)含解析(編輯修改稿)
2025-04-02 21:43 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 至另一位置，電壓表指針指在滿偏的，電流表指針也指在滿偏的．求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的大小．（保留兩位有效數(shù)字）【答案】，．【解析】【分析】根據(jù)滑動(dòng)變阻器的移動(dòng)可知電流及電壓的變化，是可判斷所選量程，從而求出電流表的示數(shù)；由閉合電路歐姆定律可得出電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的兩個(gè)表達(dá)式，聯(lián)立即可求得電源的電動(dòng)勢(shì)．【詳解】滑片P向右移動(dòng)的過(guò)程中，電流表示數(shù)在減小，電壓表示數(shù)在增大，由此可以確定電流表量程選取的是0～ A，電壓表量程選取的是0～15 V，所以第二次電流表的示數(shù)為 A＝ A，電壓表的示數(shù)為15 V＝5 V，R1兩端的電壓為U1＝I1R1＝4 V＝2 V回路的總電流為I總＝I1+＝+A＝ A由閉合電路歐姆定律得E＝I總r+U1+U3，即E＝+2+2① A時(shí)，R1兩端的電壓為U1′＝I1′R1＝4V＝ V回路的總電流為I總′＝I1′+＝+A＝由閉合電路歐姆定律得E＝I總′r+U1′+U3′，即E＝++5②聯(lián)立①②解得E＝ V，r＝【點(diǎn)睛】本題考查閉合電路的歐姆定律，但解題時(shí)要注意先會(huì)分析電流及電壓的變化，從而根據(jù)題間明確所選電表的量程．6．一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù)，穿過(guò)每匝線圈的磁通量隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖所示，發(fā)電機(jī)內(nèi)阻，外電路電阻，已知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，其中為穿過(guò)每匝線圈磁通量的最大值，求串聯(lián)在外電路的交流電流表（內(nèi)阻不計(jì)）的讀數(shù)?！敬鸢浮俊窘馕觥俊驹斀狻坑蓤D可知磁通量最大值為：線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為：代入公式得：交流電流的最大值為：交流電流表的讀數(shù)為：7．在現(xiàn)代生活中，充電寶是手機(jī)一族出行的必備品當(dāng)充電寶電量不足時(shí)，需要給充電寶充電，此時(shí)充電寶相當(dāng)于可充電的電池，充電過(guò)程可簡(jiǎn)化為如圖所示電路先給一充電寶充電，充電電壓為5V，充電電流為1000mA，充電寶的內(nèi)阻為試求：充電寶的輸入功率；充電寶內(nèi)阻消耗的熱功率；一分鐘內(nèi)充電寶儲(chǔ)存的電能．【答案】 5W；； 288．【解析】【分析】(1)根據(jù)求解充電寶的輸入功率；(2)根據(jù)求解熱功率；(3)根據(jù)求解一分鐘內(nèi)充電寶儲(chǔ)存的電能．【詳解】(1)充電寶的輸入功率為：；(2)充電寶內(nèi)阻消耗的熱功率為：；(3)一分鐘內(nèi)充電寶儲(chǔ)存的電能為：．【點(diǎn)睛】注意本題中的充電寶是非純電阻電路，輸入功率不等于熱功率，知道熱功率只能用求解.8．電源是通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置，在不同的電源中，非靜電力做功的本領(lǐng)也不相同，物理學(xué)中用電動(dòng)勢(shì)來(lái)表明電源的這種特性。（1）電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把的電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功，如圖甲所示，如果移送電荷時(shí)非靜電力所做的功為，寫(xiě)出電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式；（2）如圖乙所示，固定于水平面的U形金屬框架處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，金屬框兩平行導(dǎo)軌間距為。金屬棒在外力的作用下，沿框架以速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終垂直于兩平行導(dǎo)軌并接觸良好。已知電子的電荷量為，請(qǐng)說(shuō)明是什么力充當(dāng)非靜電力，求出這個(gè)非靜電力產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式；，給出一個(gè)合理的自由電子的運(yùn)動(dòng)模型；在此基礎(chǔ)上，求出導(dǎo)線中金屬離子對(duì)一個(gè)自由電子沿導(dǎo)線長(zhǎng)度方向的平均作用力的表達(dá)式；（3）現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場(chǎng)使電子加速的設(shè)備。它的基本原理如圖丙所示，上、下為電磁鐵的兩個(gè)磁極，磁極之間有一個(gè)環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓周運(yùn)動(dòng)。電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場(chǎng)使電子加速。上圖為側(cè)視圖，下圖為真空室的俯視圖，如果從上向下看，電子沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)。已知電子的電荷量為e，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，因電流變化而產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為（k為一定值）。求電子在圓形軌道中加速一周的過(guò)程中，感生電場(chǎng)對(duì)電子所做功及電子所受非靜電力的大小?！敬鸢浮?1) (2)，； b. (3)， 【解析】【詳解】(1)根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義可知：(2)；由題意可知金屬棒在外力和安培力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則：所以根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義有：，導(dǎo)線中的自由電子與金屬離子發(fā)生了碰撞，可以看做是安全彈性碰撞，碰后自由電子損失動(dòng)能，損失的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為焦耳熱。從整體上看，可以視為金屬離子對(duì)自由電子整體運(yùn)動(dòng)的平均阻力導(dǎo)致自由電子動(dòng)能的的損失。設(shè)導(dǎo)線MN的橫截面積為S，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，自由電子沿導(dǎo)線長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的平均速度為ve，則導(dǎo)線MN內(nèi)的
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