高考物理穩(wěn)恒電流專項(xiàng)訓(xùn)練100(附答案)-資料下載頁
2025-04-02 21:17本頁面
【正文】 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，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)滑動變阻器接入電路的阻值為：R＝19Ω13．如圖所示，在兩光滑平行金屬導(dǎo)軌之間存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌的間距為L，電阻不計(jì)．金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為m，重力和電阻可忽略不計(jì)．現(xiàn)在導(dǎo)軌左端接入一個(gè)電阻為R的定值電阻，給金屬棒施加一個(gè)水平向右的恒力F，經(jīng)過時(shí)后金屬棒達(dá)到最大速度．金屬棒的最大速度是多少？求金屬棒從靜止達(dá)到最大速度的過程中．通過電阻R的電荷量q；如圖乙所示，若將電阻換成一個(gè)電容大小為C的電容器認(rèn)為電容器充放電可瞬間完成．求金屬棒由靜止開始經(jīng)過時(shí)間t后，電容器所帶的電荷量Q．【答案】；；．【解析】【分析】（1）當(dāng)速度最大時(shí)，導(dǎo)體棒受拉力與安培力平衡，根據(jù)平衡條件、安培力公式、切割公式列式后聯(lián)立求解即可；（2）根據(jù)法律的電磁感應(yīng)定律列式求解平均感應(yīng)電動勢、根據(jù)歐姆定律列式求解平均電流、再根據(jù)電流定義求解電荷量；（3）根據(jù)牛頓第二定律和電流的定義式，得到金屬棒的加速度表達(dá)式，再分析其運(yùn)動情況．由法拉第電磁感應(yīng)定律求解MN棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，得到電容器的電壓，從而求出電容器的電量．【詳解】（1）當(dāng)安培力與外力相等時(shí)，加速度為零，物體速度達(dá)到最大，即F=BIL=由此可得金屬棒的最大速度：vmax=（2）由動量定律可得：(F)t0=mvmax其中：=解得金屬棒從靜止達(dá)到最大速度的過程中運(yùn)動的距離：x=通過電阻R的電荷量：q==（3）設(shè)導(dǎo)體棒運(yùn)動加速度為a，某時(shí)裝金屬棒的速度為v1，經(jīng)過t金屬體的速度為v2，導(dǎo)體棒中流過的電流充電電流為I，則:FBIL=ma電流：I==其中：E=BLv2BLv1=BLv，a=聯(lián)立各式得：a=因此，導(dǎo)體棒向右做勻加速直線運(yùn)動．由于所有電阻均忽略，平行板電容器兩板間電壓U與導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E相等，電容器的電荷量：Q=CBLat=答：（1）金屬棒的最大速度是；（2）金屬棒從靜止達(dá)到最大速度的過程中，通過電阻R的電荷量q為；（3）金屬棒由靜止開始經(jīng)過時(shí)間t后，電容器所帶的電荷量Q為．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵有兩個(gè)：一是抓住電流的定義式，結(jié)合牛頓第二定律分析金屬棒的加速度．二是運(yùn)用微元法，求解金屬棒的位移，其切入口是加速度的定義式．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=，電源電動勢=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）兩板間的電場強(qiáng)度的大??；（3）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，水平面內(nèi)固定的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌a、b、c，相距均為d=2m，導(dǎo)軌ac間橫跨一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒MN，棒與導(dǎo)軌始終良好接觸．棒的總電阻r=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)．在導(dǎo)軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導(dǎo)軌ac間接一理想電壓表．整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)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(yùn)動，已知施加的水平外力功率恒定，經(jīng)過t=2s時(shí)間棒的速度達(dá)到=3m/s且以后穩(wěn)定．試求：（1）金屬棒速度穩(wěn)定時(shí)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(shí)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(dá)到穩(wěn)定，有：而，聯(lián)立得：F=16N（2）=48W（3）設(shè)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(guān)系得：Pt=++代入數(shù)據(jù)得：=30．5J考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；焦耳定律；功能關(guān)系
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1