物理穩(wěn)恒電流專項(xiàng)含解析-資料下載頁(yè)
2025-04-02 04:47本頁(yè)面
【正文】 答案】（1）①；② ne2ρ；（2）① Fl；② ?！窘馕觥俊痉治觥俊驹斀狻浚?）①一小段時(shí)間內(nèi)，流過(guò)導(dǎo)線橫截面的電子個(gè)數(shù)為：對(duì)應(yīng)的電荷量為：根據(jù)電流的定義有：解得：②從能量角度考慮，假設(shè)金屬中的自由電子定向移動(dòng)的速率不變，則電場(chǎng)力對(duì)電子做的正功與阻力對(duì)電子做的負(fù)功大小相等，即：又因?yàn)椋郝?lián)立以上兩式得：（2）①電子運(yùn)動(dòng)一圈，非靜電力做功為：②對(duì)于圓線圈這個(gè)閉合回路，電動(dòng)勢(shì)為：根據(jù)閉合電路歐姆定律，圓線圈這個(gè)閉合回路的電流為：聯(lián)立以上兩式，并根據(jù)電阻定律：解得：13．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。【答案】(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代入數(shù)據(jù)得：E＝9V（2）當(dāng)R＝1Ω時(shí)，由閉合電路的歐姆定律得：E＝I（R0+R+）流過(guò)電阻R1的電流為： R1消耗的電功率為：P＝I12R1代入數(shù)據(jù)可求得：P1＝6W（3）由楞次定律可知電容器下極板帶正電，且電容器的電壓等于R2兩端電壓，帶電粒子在兩極板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，所以有：x＝vty＝at2由牛頓第二定律有： 由電路規(guī)律有：E＝UR2+I（Rx+R0）聯(lián)立以上方程可得此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為：R＝19Ω14．有“200V、40W”燈泡40盞，并聯(lián)于電源兩端，這時(shí)路端電壓，當(dāng)關(guān)掉20盞，則路端電壓升為試求：（1）電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻多大？（2）若使電燈正常發(fā)光還應(yīng)關(guān)掉多少盞燈？【答案】（1）210V；10（2）15盞【解析】試題分析：（1）電燈的電阻40盞燈并聯(lián)的總電阻：R1=RD/40=25；20盞燈并聯(lián)的總電阻：R2=RD/20=50。根據(jù)歐姆定律可得：解得E=210V，r=10（2）根據(jù)歐姆定律可得：，解得:=200，解得n=5，所以要關(guān)15盞?？键c(diǎn)：全電路歐姆定律。15．如圖所示，兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng)，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(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，長(zhǎng)為L(zhǎng)=、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(kāi)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(kāi)始下滑2s0的過(guò)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(shì)為 E=BLvm…②通過(guò)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(kāi)始下滑2s0的過(guò)程中整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱Q是50J．【點(diǎn)評(píng)】本題對(duì)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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