高考物理穩(wěn)恒電流解析版匯編含解析(編輯修改稿)
2025-04-05 04:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。 所以：．9．如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌相距 L =1m ，導軌平面與水平面成??= 30 0角，下端連接阻值為 R = 的電阻，勻強磁場方 向與導軌平面垂直，磁感應強度大小為 B=1T；質(zhì)量為m = 、電阻 r = 在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸．g 取 10m/s2，求：（1）金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大??；（2）金屬棒 ab 所能獲得的最大速度；（3） 時恰好獲得最大速度，求在此過程中回路一共生熱多少焦？【答案】（1）5m/s2（2）（3）【解析】試題分析：（1）金屬棒開始下滑的初速度為零，根據(jù)牛頓第二定律得：代人數(shù)據(jù)解得：．（2）設金屬棒運動達到穩(wěn)定時，速度為，所受安培力為，棒在沿導軌方向受力平衡有：，，最大速度為：．（3）根據(jù)全過程中能的轉(zhuǎn)化和守恒規(guī)律，有：，所以全過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱為：．考點：導體切割磁感線時的感應電動勢【名師點睛】電磁感應中導體切割引起的感應電動勢在考試中涉及較多，關(guān)鍵要正確分析導體棒受力情況，運用平衡條件、牛頓第二定律和功能關(guān)系進行求解．10．如圖所示，電源電動勢E＝27 V，內(nèi)阻r＝2 Ω，固定電阻R2＝4 Ω，R1為光敏電阻．C為平行板電容器，其電容C＝3pF，虛線到兩極板距離相等，極板長L＝ m，間距d＝10－2 m．P為一圓盤，由形狀相同透光率不同的二個扇形a、b構(gòu)成，它可繞AA′軸轉(zhuǎn)動．當細光束通過扇形a、b照射光敏電阻R1時，R1的阻值分別為12 Ω、3 ＝－10－4 C微粒沿圖中虛線以速度v0＝10 m/s連續(xù)射入C的電場中．假設照在R1上的光強發(fā)生變化時R1阻值立即有相應的改變．重力加速度為g＝10 m/s2.(1)求細光束通過a照射到R1上時，電容器所帶的電量；(2)細光束通過a照射到R1上時，帶電微粒剛好沿虛線勻速運動，求細光束通過b照射到R1上時帶電微粒能否從C的電場中射出．【答案】（1）（2）帶電粒子能從C的電場中射出【解析】【分析】由閉合電路歐姆定律求出電路中電流，再由歐姆定律求出電容器的電壓，即可由Q=CU求其電量；細光束通過a照射到R1上時，帶電微粒剛好沿虛線勻速運動，電場力與重力二力平衡．細光束通過b照射到R1上時，根據(jù)牛頓第二定律求粒子的加速度，由類平拋運動分位移規(guī)律分析微粒能否從C的電場中射出．【詳解】（1）由閉合電路歐姆定律，得 又電容器板間電壓，得UC=6V設電容器的電量為Q，則Q=CUC解得（2）細光束通過a照射時，帶電微粒剛好沿虛線勻速運動，則有 解得 細光束通過b照射時，同理可得由牛頓第二定律，得 解得 微粒做類平拋運動，得， 解得， 所以帶電粒子能從C的電場中射出．【點睛】本題考查了帶電粒子在勻強電場中的運動，解題的關(guān)鍵是明確帶電粒子的受力情況，判斷其運動情況，對于類平拋運動，要掌握分運動的規(guī)律并能熟練運用．11．如圖a所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌相距L＝1m，導軌平面與水平面成θ＝370角，下端連接阻值為R＝．勻強磁場方向垂直于導軌平面向上，磁感應強度為B＝，質(zhì)量m＝、電阻R＝，桿與導軌垂直且保持良好接觸，金屬導軌之間連接一理想電壓表．現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止沿導軌開始下滑，電壓表示數(shù)U隨時間t變化關(guān)系如圖b所示．取g＝10m/s2，sin370＝，cos370＝：⑴金屬桿在第5s末的運動速率；⑵第5s末外力F的功率；【答案】(1)1m/s (2)【解析】【分析】金屬桿沿金屬導軌方向在三個力作用下運動，一是桿的重力在沿導軌向下方向的分力G1，二是拉力F在沿導軌向下方向的分力F1，三是沿導軌向上方向的安培力，金屬桿在這幾個力的作用下，向下做加速運動．【詳解】(1)如下圖所示，F(xiàn)1是F的分力，G1是桿的重力的分力，沿導軌向上方向的安培力未畫出，由題設條件知，電壓表示數(shù)U隨時間t均勻增加，說明金屬桿做的是勻加速運動，設此時桿的運動速率為，電壓為U，電流I，由電磁感應定律和歐姆定律有因電路中只有兩個相同電阻，有解得m/s故金屬桿在第5s末的運動速率是1m/s(2) 金屬桿做的是勻加速運動，設加速度為
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