人教版選擇性必修第二冊-第四章電磁振蕩與電磁波-單元綜合練習(xí)1(解析版)-資料下載頁
2025-04-05 06:12本頁面
【正文】 流。(2)為了確保電路各部分的安全,在a、b之間所加的電源電壓最大值是多少?(3)如果傳感器的電阻變化超過標(biāo)準(zhǔn)值1 Ω,則該傳感器就失去作用。實際檢測時,將一個恒壓電源加在圖中a、b之間,閉合開關(guān)S,通過調(diào)節(jié)R0來改變電路中的電流和R0兩端的電壓,檢測記錄如表:電壓表示數(shù)U/V電流表示數(shù)I/A第一次第二次若不計檢測電路對傳感器電阻的影響,你認(rèn)為這個傳感器是否仍可使用?此時a、b間所加的電壓是多少?【解析】(1)R傳== Ω=10 Ω, (2分)I傳== A= A。 (2分)(2)最大電流I=I傳= A, (1分)電源電壓最大值Um=U傳+U0, (1分)U傳為傳感器的額定電壓,U0為R0m=10 Ω時R0兩端的電壓,即U0=I傳R0m=10 V=3 V,Um=U傳+U0=3 V+3 V=6 V。 (2分)(3)設(shè)實際檢測時加在a、b間的電壓為U,傳感器的實際電阻為R傳′,根據(jù)第一次實驗記錄數(shù)據(jù)有U=I1R傳′+U1根據(jù)第二次實驗記錄數(shù)據(jù)有U=I2R傳′+U2代入數(shù)據(jù),解得:R傳′= Ω,U=3 V(3分)傳感器的電阻變化為ΔR=R傳R傳′=10 Ω= Ω1 Ω, (2分)所以此傳感器仍可使用。 (1分)答案:(1)10 Ω A (2)6 V(3)此傳感器仍可使用 3 V18.(16分)如圖所示,小鉛球P系在細(xì)金屬絲下,懸掛在O點,開始時小鉛球P沿豎直方向處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)將小鉛球P放入水平流動的水中時,球向左擺動一定的角度θ,水流速度越大,θ越大。為了測定水流對小球作用力的大小,在水平方向固定一根電阻絲BC,其長為L,它與金屬絲接觸良好,不計摩擦和金屬絲的電阻,C端在O點正下方處,且OC=h。圖中還有電動勢為E的電源(內(nèi)阻不計)和一只電壓表。請你連接一個電路,使得當(dāng)水速增大時,電壓表示數(shù)增大,并寫出電壓表示數(shù)的表達式?！窘馕觥侩娐穲D如圖所示。設(shè)CD=x,P球平衡時,由平衡條件可得tanθ== ①(3分) (3分)根據(jù)閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律可得I== ②(2分)根據(jù)電阻定律可得RL=ρ ③(2分)Rx=ρ ④(2分)由①②③④式可得U=, (2分)因為水流速度越大,θ越大,所以U越大。 (2分)答案:見解析【補償訓(xùn)練】如圖所示,一段長方體金屬導(dǎo)電材料,厚度為a、高度為b、長度為l,內(nèi)有帶電量為e的自由電子。該導(dǎo)電材料放在垂直于前后表面的勻強磁場中,內(nèi)部磁感應(yīng)強度為B。當(dāng)有大小為I的穩(wěn)恒電流垂直于磁場方向通過導(dǎo)電材料時,在導(dǎo)電材料的上下表面間產(chǎn)生一個恒定的電勢差U。求解以下問題:(1)分析并比較上下表面電勢的高低。(2)該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)量n。(3)經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為金屬導(dǎo)體中恒定電場形成穩(wěn)恒電流,而金屬的電阻源于定向運動的自由電子與金屬離子(即金屬原子失去電子后的剩余部分)的碰撞。設(shè)某種金屬中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)量為n,自由電子的質(zhì)量為m,帶電量為e,自由電子連續(xù)兩次碰撞的時間間隔的平均值為t。試求這種金屬的電阻率?！窘馕觥?1)由左手定則可知,自由電子受力向上。故自由電子轉(zhuǎn)移到上表面,故下表面的電勢高。(2)電子受洛倫茲力F=Bev ①板間的電場強度E= ②電子受到的電場力f=Ee ③F=f由電流的微觀定義可知:I=neabv ④聯(lián)立得n= ⑤(3)設(shè)金屬導(dǎo)體內(nèi)的電場強度為E電子定向移動的加速度為a= ⑥經(jīng)過時間t獲得的定向移動速度為v=at=t ⑦在時間t內(nèi)的平均速度為=v= ⑧電流為I=neS=歐姆定律I=== ⑨得ρ= ⑩ 答案:(1)下表面電勢較高 (2) (3)
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