高中物理穩(wěn)恒電流解題技巧和訓(xùn)練方法及練習(xí)題(編輯修改稿)
2025-04-05 04:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 阻R隨時(shí)間均勻減小，故所求功率為：，由以上各式得：。（3）將可控電阻改為定值電阻，棒將變減速運(yùn)動(dòng)，有：，而，由以上各式得，而，由以上各式得，所求?？键c(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道分析導(dǎo)體棒受力情況，應(yīng)用閉合電路歐姆定律和牛頓第二定律求解，注意對(duì)于線性變化的物理量求平均的思路，本題中先后用到平均電動(dòng)勢(shì)、平均電阻和平均加速度。7．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。試判斷：（1）哪個(gè)電路兩小燈不可能正常發(fā)光，并說(shuō)明理由；（2）兩小燈均正常發(fā)光時(shí)，哪個(gè)電路消耗的電功率最小。【答案】（1）b電路小燈不可能正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路電壓關(guān)系和題中所給條件，兩燈中若有一個(gè)正常發(fā)光，則另一個(gè)也正常發(fā)光，此時(shí)L2中電流大于3A，因此兩燈均不能正常發(fā)光； 例如：b電路小燈不可能正常發(fā)光；根據(jù)串、并聯(lián)電路知識(shí)和所給條件知：由于L2的電阻大于L1的電阻，L2分得電壓大于4V（燒壞）、L1分得電壓小于6V，因此兩燈均不可能正常發(fā)光（2）a電路消耗的電功率最小【解析】【詳解】（1）b電路小燈不可能正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路電壓關(guān)系和題中所給條件，兩燈中若有一個(gè)正常發(fā)光，則另一個(gè)也正常發(fā)光，此時(shí)L2中電流大于3A，因此兩燈均不能正常發(fā)光；（2）電壓Uab均為U=10V，a圖回路電流為，所以總功率為；b圖無(wú)法滿足均正常發(fā)光；c圖干路電流為，所以總功率為；d圖干路電流為，所以總功率為，所以a圖消耗功率最小。8．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)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(zhǎng)L＝ m，間距d＝10－2 m．P為一圓盤(pán)，由形狀相同透光率不同的二個(gè)扇形a、b構(gòu)成，它可繞AA′軸轉(zhuǎn)動(dòng)．當(dāng)細(xì)光束通過(guò)扇形a、b照射光敏電阻R1時(shí)，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(chǎng)中．假設(shè)照在R1上的光強(qiáng)發(fā)生變化時(shí)R1阻值立即有相應(yīng)的改變．重力加速度為g＝10 m/s2.(1)求細(xì)光束通過(guò)a照射到R1上時(shí)，電容器所帶的電量；(2)細(xì)光束通過(guò)a照射到R1上時(shí)，帶電微粒剛好沿虛線勻速運(yùn)動(dòng)，求細(xì)光束通過(guò)b照射到R1上時(shí)帶電微粒能否從C的電場(chǎng)中射出．【答案】（1）（2）帶電粒子能從C的電場(chǎng)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(xì)光束通過(guò)a照射到R1上時(shí)，帶電微粒剛好沿虛線勻速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力與重力二力平衡．細(xì)光束通過(guò)b照射到R1上時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律求粒子的加速度，由類平拋運(yùn)動(dòng)分位移規(guī)律分析微粒能否從C的電場(chǎng)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(shè)電容器的電量為Q，則Q=CUC解得（2）細(xì)光束通過(guò)a照射時(shí)，帶電微粒剛好沿虛線勻速運(yùn)動(dòng)，則有 解得 細(xì)光束通過(guò)b照射時(shí)，同理可得由牛頓第二定律，得 解得 微粒做類平拋運(yùn)動(dòng)，得， 解得， 所以帶電粒子能從C的電場(chǎng)中射出．【點(diǎn)睛】本題考查了帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，解題的關(guān)鍵是明確帶電粒子的受力情況，判斷其運(yùn)動(dòng)情況，對(duì)于類平拋運(yùn)動(dòng)，要掌握分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律并能熟練運(yùn)用．9．如圖甲所示，一正方形線框邊長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0．3m，匝數(shù)為n＝10匝，放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab邊與磁場(chǎng)邊界MN重疊，線框內(nèi)阻為r=2Ω，與R＝10Ω的外電阻形成一閉合回路。若以垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按如圖乙所示規(guī)律周期性變化（圖中只畫(huà)出兩個(gè)周期）求從t=0時(shí)刻開(kāi)始經(jīng)過(guò)3分鐘電阻產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮?24J【解析】【詳解】在0~：；~: ；在0~ 3min總熱量為10．如圖所示，圓形金屬線圈半徑r＝，匝數(shù)n＝50，電阻R0＝19，豎直放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中；磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間t按B＝（1+t）T的規(guī)律變化，磁場(chǎng)方向水平向里與線圈平面垂直：兩個(gè)定值電阻的阻值分別為R1＝69Ω，R2＝12Ω，水平平行板電容器C極板長(zhǎng)L＝，兩板間距d＝（1）求線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值R＝1Ω時(shí)，求電阻R1消耗的電功率；（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，可使速度為v＝3102m/s、比荷為＝3104Ckg的帶電粒子（重力忽略不計(jì)）緊貼電容器C上極板從左側(cè)水平射入電容器后，剛好能從下極板的右邊緣射出，求此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值?！敬鸢浮?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
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