高考物理試卷分類匯編物理穩(wěn)恒電流(及答案)及解析-資料下載頁
2025-04-02 21:10本頁面
【正文】 d=14/=140V/m 2’(3) Eq=mgtg37176。 2’m=Eq/gtg37176。=（1403105）/（10）=104kg13．如圖所示，水平面內(nèi)固定的三條光滑平行金屬導軌a、b、c，相距均為d=2m，導軌ac間橫跨一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒MN，棒與導軌始終良好接觸．棒的總電阻r=2Ω，導軌的電阻忽略不計．在導軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導軌ac間接一理想電壓表．整個裝置放在磁感應強度B=2T勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下．現(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運動，已知施加的水平外力功率恒定，經(jīng)過t=2s時間棒的速度達到=3m/s且以后穩(wěn)定．試求：（1）金屬棒速度穩(wěn)定時施加的水平恒力F為多大?（2）水平外力F的功率為多少?（3）在此t=2s時間內(nèi)金屬棒產(chǎn)生的熱量是多少?【答案】（1）16N（2）48W（3）30．5J【解析】試題分析：（1）金屬棒速度達到穩(wěn)定，有：而，聯(lián)立得：F=16N（2）=48W（3）設小燈泡和金屬棒產(chǎn)生的熱量分別為、根據(jù)焦耳定律得知：由功能關系得：Pt=++代入數(shù)據(jù)得：=30．5J考點：法拉第電磁感應定律；焦耳定律；功能關系14．如圖所示，寬度的足夠長的U形金屬框架水平放置，框架中連接電阻，框架處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度，框架導軌上放一根質(zhì)量為、電阻，的金屬棒，棒與導軌間的動摩擦因數(shù)，現(xiàn)用功率恒定的牽引力使棒從靜止開始沿導軌運動（棒始終與導軌接觸良好且垂直），當整個回路產(chǎn)生熱量時剛好獲得穩(wěn)定速度，此過程中，通過棒的電量（框架電阻不計，?。┣螅海?）當導體棒的速度達到時，導體棒上兩點電勢的高低？導體棒兩端的電壓？導體棒的加速度？（2）導體棒穩(wěn)定的速度？（3）導體棒從靜止到剛好獲得穩(wěn)定速度所用的時間？【答案】（1）點的電勢高，（2）；（3）【解析】試題分析：（1）當時，根據(jù)法拉第電磁感應定律： 則根據(jù)歐姆定律：，則： 。根據(jù)牛頓第二定律可以得到：，則點的電勢高（2）當達到最大速度， 根據(jù)平衡條件：整理可以得到：（3）根據(jù)功能關系：，根據(jù)動能定理：可以得到：考點：導體切割磁感線時的感應電動勢；牛頓第二定律；電磁感應中的能量轉(zhuǎn)【名師點睛】由題意，牽引力F的功率恒定，使棒從靜止開始先做加速度減小的變加速運動，最后做勻速運動，達到穩(wěn)定．根據(jù)動能定理列式得到位移與最大速度的關系．再由法拉第電磁感應定律，由電量得出棒運動的位移與電量的關系，再聯(lián)立可求解穩(wěn)定的速度和時間。15．如圖所示的電路中，電源的電動勢E=80 V，內(nèi)電阻r=2Ω，R1=4Ω，：（1）R2阻值為多大時，它消耗的功率最大？（2）如果要求電源輸出功率為600 W，外電路電阻R2應取多少？此時電源效率為多少？（3）該電路中R2取多大時，R1上功率最大？【答案】（1）；（2）， ；（3）【解析】試題分析：（1）將視為電源的內(nèi)電阻處理，則根據(jù)電源的輸出功率隨外電阻變化的特點，知道當時電源的輸出功率最大（即外電阻消耗的電功率最大）：；，解得；，則得電源的效率。（4）時，電路中電流最大，則上功率最大?？键c：閉合電路的歐姆定律、電功、電功率【名師點睛】本題關鍵要掌握電源的總功率、內(nèi)部消耗的功率和輸出功率的計算公式，以及三者之間的關系，并理解掌握電源輸出功率最大的條件。
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