高中物理穩(wěn)恒電流試題經(jīng)典-資料下載頁(yè)
2025-04-02 21:09本頁(yè)面
【正文】 化．開(kāi)始時(shí)線框靜止在斜面上，在線框運(yùn)動(dòng)前，燈泡始終正常發(fā)光．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10 m/s2，sin 37176。＝，cos 37176。＝：(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻R；(2)線框保持不動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，小燈泡產(chǎn)生的熱量Q.【答案】(1) Ω (2) J【解析】【分析】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，即可求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；由功率表達(dá)式，結(jié)合閉合電路歐姆定律即可；（2）對(duì)線框受力分析，并結(jié)合平衡條件，及焦耳定律，從而求得．【詳解】（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律有E＝n 得 小燈泡正常發(fā)光，有P＝I2R由閉合電路歐姆定律有E＝I(R0＋R)則有P＝()2R，代入數(shù)據(jù)解得R＝ Ω.（2）對(duì)線框受力分析如圖設(shè)線框恰好要運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B′，由力的平衡條件有mgsin θ＝F安＋f＝F安＋μmgcos θF安＝nB′I2r聯(lián)立解得線框剛要運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B′＝ T線框在斜面上可保持靜止的時(shí)間 小燈泡產(chǎn)生的熱量Q＝Pt＝J＝ J.14．如圖所示，一電荷量q=3105C帶正電的小球，用絕緣細(xì)線懸于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點(diǎn)．電鍵S合上后，當(dāng)小球靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角α=37176。．已知兩板相距d=，電源電動(dòng)勢(shì)=15V，內(nèi)阻r=，電阻R1=3Ω，R2=R3= R4=8Ω．g取10m/s2，已知，．求：（1）電源的輸出功率；（2）兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。唬?）帶電小球的質(zhì)量．【答案】（1）28W（2）140V/m（3）【解析】(1)R外= R總= I=15/=2A 2’P出=I2R外=227.=28w 2’(2) U外=IR=27=14V 2’E=U/d=14/=140V/m 2’(3) Eq=mgtg37176。 2’m=Eq/gtg37176。=（1403105）/（10）=104kg15．如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的平行光滑的金屬導(dǎo)軌、相距為m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，長(zhǎng)為m的金屬棒垂直于、放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為kg、電阻為Ω，兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路，電路中通過(guò)導(dǎo)線接一對(duì)水平放置的平行金屬板，兩板間的距離和板長(zhǎng)均為m，定值電阻為Ω，現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)并將金屬棒由靜止釋放，取m/s2，求：（1）金屬棒下滑的最大速度為多大？（2）當(dāng)金屬棒下滑達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率為多少？（3）當(dāng)金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)，在水平放置的平行金屬板間加一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在下板的右端且非?？拷掳宓奈恢锰幱幸毁|(zhì)量為kg、所帶電荷量為C的液滴以初速度水平向左射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點(diǎn)，要使帶電粒子能從金屬板間射出，初速度應(yīng)滿足什么條件？【答案】（1）10m/s（2）100W（3）v≤≥【解析】試題分析：（1）當(dāng)金屬棒勻速下滑時(shí)速度最大，設(shè)最大速度vm，則有F安=B1IL所以代入數(shù)據(jù)解得：vm=10m/s(2)金屬棒勻速下滑時(shí)，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，此過(guò)程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，重力做功的功率等于整個(gè)電路消耗的電功率P=m1gsinαvm=100W (或)（3）金屬棒下滑穩(wěn)定時(shí)，兩板間電壓U=IR2=15V因?yàn)橐旱卧趦砂彘g有所以該液滴在兩平行金屬板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)當(dāng)液滴恰從上板左端邊緣射出時(shí)： 所以v1=當(dāng)液滴恰從上板右側(cè)邊緣射出時(shí)： 所以v2=初速度v應(yīng)滿足的條件是：v≤≥考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；物體的平衡；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).視頻
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