最新物理高考物理穩(wěn)恒電流練習題-資料下載頁
2025-04-02 03:43本頁面
【正文】 斜面向下)(3)MN棒做變加速直線運動，當x＝5 m時，v＝＝5 m/s＝2 m/s因為速度v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：【點睛】本題是雙桿類型，分別研究它們的情況是解答的基礎，運用力學和電路．關鍵要抓住安培力與位移是線性關系，安培力的平均值等于初末時刻的平均值，從而可求出安培力做功．12．如圖所示，電動機通過其轉(zhuǎn)軸上的絕緣細繩牽引一根原來靜止的長為L=1m，質(zhì)量m=㎏的導體棒ab，導體棒緊貼在豎直放置、電阻不計的金屬框架上，導體棒的電阻R=1Ω，磁感強度B=1T的勻強磁場方向垂直于導體框架所在平面，當導體棒在電動機牽引下上升h=，獲得穩(wěn)定速度，此過程導體棒產(chǎn)生熱量Q=2J．電動機工作時，電壓表、電流表的讀數(shù)分別為7V和1A，電動機的內(nèi)阻r=1Ω，不計一切摩擦，g=10m/s2，求：（1）導體棒所達到的穩(wěn)定速度是多少？（2）導體棒從靜止到達穩(wěn)定速度的時間是多少？【答案】（1）m/s （2）s【解析】：（1）導體棒勻速運動時，繩拉力T，有TmgF=0（2分），其中F=BIL，I=ε/R, ε=BLv，(3分)此時電動機輸出功率與拉力功率應相等，即Tv=UI/I/2r（2分），（U、I/、r是電動機的電壓、電流和電阻），化簡并代入數(shù)據(jù)得v=2m/s（1分）．（2）從開始達勻速運動時間為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，電源的電動勢E=8V、內(nèi)阻r=1Ω，額定功率為8W、額定電壓為4V的電動機M正常工作．取sin37176。=，cos37176。=，重力加速度大小g=10m/s2．試求：（1）電動機當中的電流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強度大?。敬鸢浮浚?）電動機當中的電流是2A，通過電源的電流是4A；（2）金屬棒受到的安培力大小是6N，磁場的磁感應強度大小3T．【解析】試題分析：（1）由P=UI求出電動機中的電流，由串并聯(lián)電路的電壓關系得到內(nèi)電阻上的電壓，由歐姆定律得到干路電流；（2）進而得到磁場中導線的電流，由平衡條件得到安培力，由安培力公式得到B．解：（1）電動機的正常工作時，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）導體棒靜止在導軌上，由共點力的平衡可知，安培力的大小等于重力沿斜面向下的分力，即：F=mgsin37176。=6N流過電動機的電流I為：I=I總 IM=4A 2A=2AF=BIL解得：B=3T答：（1）電動機當中的電流是2A，通過電源的電流是4A；（2）金屬棒受到的安培力大小是6N，磁場的磁感應強度大小3T．【點評】本題借助安培力與電路問題考查了平衡條件的應用，解答的關鍵是正確找出兩個支路的電流之間的關系．是一道很好的綜合題．14．“、”的電風扇，線圈電阻為，當接上電壓后，求：（1）電風扇發(fā)熱功率；（2）電風扇轉(zhuǎn)化為機械能的功率（3）如接上電源后，扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動，求電動機消耗的功率和發(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）機械功率：；（3）當葉片不轉(zhuǎn)動時，作純電阻，根據(jù)歐姆定律，有：；.考點：電功、電功率，焦耳定律【名師點睛】對于電功率的計算，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軌MN、PQ相距為L，導軌平面與水平面夾角θ=30176。，導軌電阻不計．磁感應強度為B=2T的勻強磁場垂直導軌平面向上，長為L=、PQ放置在導軌上，且始終與導軌電接觸良好，金屬棒ab的質(zhì)量m=1kg、電阻r=1Ω．兩金屬導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，將金屬棒由靜止釋放，下滑距離為s0=50m時速度恰達到最大，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，金屬棒勻速下滑時速度最大，設最大速度為vm，則有：mgsinθ=F安又 F安=BIL，即得 mgsinθ=BIL…①ab棒產(chǎn)生的感應電動勢為 E=BLvm…②通過ab的感應電流為 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的過程中整個電路產(chǎn)生的電熱Q是50J．【點評】本題對綜合應用電路知識、電磁感應知識和數(shù)學知識的能力要求較高，但是常規(guī)題，要得全分．
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