高考物理試題解(編輯修改稿)
2024-12-15 22:45 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 為理想變壓器 )的原線圈接在 220V的市電上 ， 向額定電壓為 104V的霓虹燈供電 ， 使它正常發(fā)光 ． 為了安全 ， 需在原線圈回路中接入熔斷器 ， 使副線圈電路中電流超過 12mA時(shí) ， 熔絲就熔斷 ． （ 1） 熔絲的熔斷電流是多大 ? （ 2） 當(dāng)副線圈電路中電流為10mA時(shí) ． 變壓器的輸入功率是多大 ? 霓虹燈 熔斷器 解： (1)設(shè)原、副線圈上的電壓、電流分別為 U U I I2． 根據(jù)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率， 有 I1 U1= I2U2． 當(dāng) I2=12 mA時(shí)， I1 即為熔斷電流．代人數(shù)據(jù)，得 I1 = A (2) 設(shè)副線圈中電流為 I2 ′=10 mA時(shí)， 變壓器的輸入功率為 P1 根據(jù)理想變壓器的輸入功 率等于輸出功率，有 P1= I2′U2 代人數(shù)據(jù)，得 P1 =180 W (14分 )如圖所示的電路中 ， 電源電動(dòng)勢(shì)E=， 其內(nèi)阻可忽略不計(jì) ． 電阻的阻值分別為 R1= kΩ、R2=， 電容器的電容 C=． 閉合開關(guān) S， 待電流穩(wěn)定后 ，用電壓表測(cè) R1兩端的電壓 ， 其穩(wěn)定值為 ． （ 1） 該電壓表的內(nèi)阻為多大 ? （ 2） 由于電壓表的接入 ， 電容器的帶電量變化了多少 ? S E R2 R1 C 解： (1)設(shè)電壓表的內(nèi)阻為 RV，測(cè)得 R1兩端的電壓為U1， R1與 RV并聯(lián)后的總電阻為 R，則有 ? ?11111 vRRR??由串聯(lián)電路的規(guī)律 ? ?2112 UEURR??聯(lián)立①②，得 1211121)( URRERURRRV ???代入數(shù)據(jù)，可得 RV = S E R2 R1 C (2)電壓表接入前，電容器上的電壓 UC等于電阻 R2上的電壓， R1兩端的電壓為 UR1 ，則 211CRU RUR?1CRE U U??又 接入電壓表后，電容器上的電壓為 139。CU E U??由于電壓表的接入，電容器帶電量增加了 )( cc UUCQ ????由以上各式解得 1112REQ C URR??? ? ??????代入數(shù)據(jù)，可得 5 10QC ?? ? ? (15分 )如圖所示 ， 半徑為 R、 圓心為 O的大圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi) ， 兩個(gè)輕質(zhì)小圓環(huán)套在大圓環(huán)上 ． 一根輕質(zhì)長(zhǎng)繩穿過兩個(gè)小圓環(huán) ， 它的兩端都系上質(zhì)量為 m的重物 ， 忽略小圓環(huán)的大小 。 （ 1） 將兩個(gè)小圓環(huán)固定在大圓環(huán)豎直對(duì)稱軸的兩側(cè)θ=30176。 的位置上 (如圖 )． 在兩個(gè)小圓環(huán)間繩子的中點(diǎn) C處 ， 掛上一個(gè)質(zhì)量 M= m的重物 ， 使兩個(gè)小圓環(huán)間的繩子水平 ， 然后無初速釋放重物 M． 設(shè)繩子與大 、 小圓環(huán)間的摩擦均可忽略 ， 求重物 M下降的最大距離 ． （ 2） 若不掛重物 M． 小圓環(huán)可以在大圓環(huán)上自由移動(dòng) ，且繩子與大 、 小圓環(huán)間及大 、 小 圓環(huán)之間的摩擦均可以忽略 ， 問 兩個(gè)小圓環(huán)分別在哪些位置時(shí) ， 系統(tǒng)可處于平衡狀態(tài) ? O θ θ R m m C 2O θ θ R m m C (1)重物向下先做加速運(yùn)動(dòng) ， 后做減速運(yùn)動(dòng) ， 當(dāng)重物速度 為零時(shí) ， 下降的距離最大 ． 設(shè)下降的最大距離為 h ， 由機(jī)械能守恒定律得 ? ? ?????? ??? R s i n θR s i n θh2m gM gh 22解得 R2h ? （ 另解 h=0舍去 ） (2)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時(shí) ， 兩小環(huán)的可能位置為 a．兩小環(huán)同時(shí)位于大圓環(huán)的底端． b．兩小環(huán)同時(shí)位于大圓環(huán)的頂端． c．兩小環(huán)一個(gè)位于大圓環(huán)的頂端
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