最新物理高考物理穩(wěn)恒電流練習(xí)題-資料下載頁
2025-04-02 03:43本頁面
【正文】 斜面向下)(3)MN棒做變加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)x＝5 m時(shí)，v＝＝5 m/s＝2 m/s因?yàn)樗俣葀與位移x成正比，所以電流I、安培力也與位移x成正比，安培力做功：【點(diǎn)睛】本題是雙桿類型，分別研究它們的情況是解答的基礎(chǔ)，運(yùn)用力學(xué)和電路．關(guān)鍵要抓住安培力與位移是線性關(guān)系，安培力的平均值等于初末時(shí)刻的平均值，從而可求出安培力做功．12．如圖所示，電動(dòng)機(jī)通過其轉(zhuǎn)軸上的絕緣細(xì)繩牽引一根原來靜止的長為L=1m，質(zhì)量m=㎏的導(dǎo)體棒ab，導(dǎo)體棒緊貼在豎直放置、電阻不計(jì)的金屬框架上，導(dǎo)體棒的電阻R=1Ω，磁感強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)體框架所在平面，當(dāng)導(dǎo)體棒在電動(dòng)機(jī)牽引下上升h=，獲得穩(wěn)定速度，此過程導(dǎo)體棒產(chǎn)生熱量Q=2J．電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，電壓表、電流表的讀數(shù)分別為7V和1A，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r=1Ω，不計(jì)一切摩擦，g=10m/s2，求：（1）導(dǎo)體棒所達(dá)到的穩(wěn)定速度是多少？（2）導(dǎo)體棒從靜止到達(dá)穩(wěn)定速度的時(shí)間是多少？【答案】（1）m/s （2）s【解析】：（1）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩拉力T，有TmgF=0（2分），其中F=BIL，I=ε/R, ε=BLv，(3分)此時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出功率與拉力功率應(yīng)相等，即Tv=UI/I/2r（2分），（U、I/、r是電動(dòng)機(jī)的電壓、電流和電阻），化簡并代入數(shù)據(jù)得v=2m/s（1分）．（2）從開始達(dá)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，此過程由能量守恒定律，UI/tI/2rt=mgh+mv2+Q（4分），代入數(shù)據(jù)得t=1s（2分）．13．如圖所示，質(zhì)量m=1kg的通電導(dǎo)體棒在安培力作用下靜止在傾角為37176。、寬度L=1m的光滑絕緣框架上，磁場方向垂直于框架平面向下（磁場僅存在于絕緣框架內(nèi)）．右側(cè)回路中，電源的電動(dòng)勢E=8V、內(nèi)阻r=1Ω，額定功率為8W、額定電壓為4V的電動(dòng)機(jī)M正常工作．取sin37176。=，cos37176。=，重力加速度大小g=10m/s2．試求：（1）電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的電流IM與通過電源的電流I總．（2）金屬棒受到的安培力大小及磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。敬鸢浮浚?）電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的電流是2A，通過電源的電流是4A；（2）金屬棒受到的安培力大小是6N，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小3T．【解析】試題分析：（1）由P=UI求出電動(dòng)機(jī)中的電流，由串并聯(lián)電路的電壓關(guān)系得到內(nèi)電阻上的電壓，由歐姆定律得到干路電流；（2）進(jìn)而得到磁場中導(dǎo)線的電流，由平衡條件得到安培力，由安培力公式得到B．解：（1）電動(dòng)機(jī)的正常工作時(shí)，有：PM=UIM代入數(shù)據(jù)解得：IM=2A通過電源的電流為：I總===4A（2）導(dǎo)體棒靜止在導(dǎo)軌上，由共點(diǎn)力的平衡可知，安培力的大小等于重力沿斜面向下的分力，即：F=mgsin37176。=6N流過電動(dòng)機(jī)的電流I為：I=I總 IM=4A 2A=2AF=BIL解得：B=3T答：（1）電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的電流是2A，通過電源的電流是4A；（2）金屬棒受到的安培力大小是6N，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小3T．【點(diǎn)評】本題借助安培力與電路問題考查了平衡條件的應(yīng)用，解答的關(guān)鍵是正確找出兩個(gè)支路的電流之間的關(guān)系．是一道很好的綜合題．14．“、”的電風(fēng)扇，線圈電阻為，當(dāng)接上電壓后，求：（1）電風(fēng)扇發(fā)熱功率；（2）電風(fēng)扇轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率（3）如接上電源后，扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，求電動(dòng)機(jī)消耗的功率和發(fā)熱的功率?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3），；【解析】試題分析：（1）由可得電流為：；線圈電阻發(fā)熱功率：；（2）機(jī)械功率：；（3）當(dāng)葉片不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，作純電阻，根據(jù)歐姆定律，有：；.考點(diǎn)：電功、電功率，焦耳定律【名師點(diǎn)睛】對于電功率的計(jì)算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計(jì)算公式是不一樣的。15．如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面夾角θ=30176。，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，長為L=、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌電接觸良好，金屬棒ab的質(zhì)量m=1kg、電阻r=1Ω．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路，燈泡電阻RL=4Ω，定值電阻R1=2Ω，電阻箱電阻R2=12Ω，重力加速度為g=10m/s2，現(xiàn)閉合開關(guān)，將金屬棒由靜止釋放，下滑距離為s0=50m時(shí)速度恰達(dá)到最大，試求：（1）金屬棒下滑的最大速度vm；（2）金屬棒由靜止開始下滑2s0的過程中整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱Q．【答案】（1）30m/s（2）50J【解析】解：（1）由題意知，金屬棒勻速下滑時(shí)速度最大，設(shè)最大速度為vm，則有：mgsinθ=F安又 F安=BIL，即得 mgsinθ=BIL…①ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為 E=BLvm…②通過ab的感應(yīng)電流為 I=…③回路的總電阻為 R=r+R1+…④聯(lián)解代入數(shù)據(jù)得：vm=30m/s…⑤（2）由能量守恒定律有：mg?2s0sinθ=Q+…⑥聯(lián)解代入數(shù)據(jù)得：Q=50J…⑦答：（1）金屬棒下滑的最大速度vm是30m/s．（2）金屬棒由靜止開始下滑2s0的過程中整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱Q是50J．【點(diǎn)評】本題對綜合應(yīng)用電路知識(shí)、電磁感應(yīng)知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)的能力要求較高，但是常規(guī)題，要得全分．
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