高考物理專題匯編物理穩(wěn)恒電流(一)含解析-資料下載頁(yè)
2025-04-02 21:43本頁(yè)面
【正文】 ，拉力F所做的功與電路獲取的電能相等．（2）如圖2，若軌道左端接一電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源和一阻值未知的電阻．閉合開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)體棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度vm，求此時(shí)電源的輸出功率．（3）如圖3，若軌道左端接一電容器，電容器的電容為C，導(dǎo)體棒在水平拉力的作用下從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)．電容器兩極板電勢(shì)差隨時(shí)間變化的圖象如圖4所示，已知t1時(shí)刻電容器兩極板間的電勢(shì)差為U1．求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的水平拉力大?。敬鸢浮浚?）見(jiàn)解析（2）（3）【解析】試題分析：（1）導(dǎo)體棒切割磁感線導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)又在任意一段時(shí)間Δt內(nèi)，拉力F所做的功電路獲取的電能可見(jiàn)，在任意一段時(shí)間Δt內(nèi)，拉力F所做的功與電路獲取的電能相等．（2）導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度vm時(shí)，棒中沒(méi)有電流．電源的路端電壓電源與電阻所在回路的電流電源的輸出功率（3）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電容器兩極板間的電勢(shì)差相等由電容器的Ut圖可知導(dǎo)體棒的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系為可知導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度由，則由牛頓第二定律可得：考點(diǎn)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電功、電功率、安培力．13．“、”的電風(fēng)扇，線圈電阻為，當(dāng)接上電壓后，求：（1）電風(fēng)扇發(fā)熱功率；（2）電風(fēng)扇轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率（3）如接上電源后，扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，求電動(dòng)機(jī)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(jī)械功率：；（3）當(dāng)葉片不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，作純電阻，根據(jù)歐姆定律，有：；.考點(diǎn)：電功、電功率，焦耳定律【名師點(diǎn)睛】對(duì)于電功率的計(jì)算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對(duì)于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計(jì)算公式是不一樣的。14．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)，在下板的右端且非常靠近下板的位置處有一質(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15．(10分)如圖所示，傾角θ=30176。、寬L=1m的足夠長(zhǎng)的U形光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=IT、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上。一根質(zhì)量m=，電阻R=l的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置?，F(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌向上的牽引力F作用在棒上，使棒由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌 電阻不計(jì)，重力加速度g取l0m/s2。求：(1)若牽引力的功率P恒為56W，則ab棒運(yùn)動(dòng)的最終速度為多大?(2)當(dāng)ab棒沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)到某一速度時(shí)撤去牽引力，從撤去牽引力到ab棒的速度為零，通過(guò)ab棒的電量q=，則撤去牽引力后ab棒向上滑動(dòng)的距離多大?【答案】（1）7 m/s ；（2）【解析】試題分析：（1）當(dāng)以恒定功率牽引ab棒達(dá)到最大速度時(shí)：P=Fv，E=BLv，I=E/R，F(xiàn)安=BIL解得：v=7 m/s(2)設(shè)撤去F后ab棒沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)到速度為零時(shí)滑動(dòng)的距離為x，通過(guò)ab的電荷量，聯(lián)立解得：考點(diǎn)：本題考查電磁感應(yīng)
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