时间:2017-08-25 12:44:40
1、计算题 洋流又叫海流，指大洋表层海水常年大规模的沿一定方向较为稳定的流动。因为海水中含有大量的正、负离子，这些离子随海流做定向运动，如果有足够强的磁场能使海流中的正、负离子发生偏转，便可用来发电。图为利用海流发电的磁流体发电机原理示意图，其中的发电管道是长为L、宽为d、高为h的矩形水平管道。发电管道的上、下两面是绝缘板，南、北两侧面M、N是电阻可忽略的导体板。两导体板与开关S和定值电阻R相连。整个管道置于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。为了简化问题，可以认为：开关闭合前后，海水在发电管道内以恒定速率v朝正东方向流动，发电管道相当于电源，M、N两端相当于电源的正、负极，发电管道内海水的电阻为r（可视为电源内阻）。管道内海水所受的摩擦阻力保持不变，大小为f。不计地磁场的影响。
（1）判断M、N两端哪端是电源的正极，并求出此发电装置产生的电动势；
（2）要保证发电管道中的海水以恒定的速度流动，发电管道进、出口两端要保持一定的压力差。请推导当开关闭合后，发电管两端压力差F与发电管道中海水的流速v之间的关系；
（3）发电管道进、出口两端压力差F的功率可视为该发电机的输入功率，定值电阻R消耗的电功率与输入功率的比值可定义为该发电机的效率。求开关闭合后，该发电机的效率η；在发电管道形状确定、海水的电阻r、外电阻R和管道内海水所受的摩擦阻力f保持不变的情况下，要提高该发电机的效率，简述可采取的措施。
参考答案：（1）M端为电源的正极；Bdv（2）
（3）增大发电管道内海水的流速v和增强磁感应强度B可以提高发电机效率。
本题解析：（1）由右手定则可知M端电势高，M端为电源的正极。
开关S断开，MN两端的电压U等于电源的电动势E，即U=E
由于导电离子做匀速运动，所以有
解得：E=" U=Bdv"
（2）以发电管道内的海水为研究对象，其受力平衡，则有F=BId+f
根据欧姆定律有I=
解得：
（3）由题意可知输入功率
输出功率
解得：
可见，增大发电管道内海水的流速v和增强磁感应强度B可以提高发电机效率。
考点：右手定则；法拉第电磁感应定律；电功率.
本题难度：困难
2、选择题 （4分）如图所示，直线A为电源的U
参考答案：
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 如图所示的电路中，电阻
，两电表均为理想电表。电流表的示数为
，电压表的示数为
。由于某种原因使电路中有一只电阻发生断路，使电流表的读数变为0.60A，电压表的读数变为4.8V。问：（1）哪一只电阻发生了断路？为什么？（2）电阻
的值为多少？（3）电源的电动势和内阻分别是多少？
?
参考答案：（1）
处断路?（2）8.0Ω?（3）6.0V
本题解析：（1）答：R1的两端某处断路。（2分）
分析：若
处断路，则
无示数；若处断路，则
无示数；若电源已两边断路，则所有表无示数。综上可知，只能处断路。（2分）
（2）断路后，的示数就是R2两端的电压。
……………………………………………………（3分）
（3）分析：当
时
由全电路欧姆定律列出：
……………………①
当
时，
由全电路欧姆定律列出：
………………②解得：
…………………………③
……………………………………④
本题难度：一般
4、选择题 直流电源的电动势为E、内电阻为r，用它给直流电动机供电使之工作。电动机的线网电阻是R，电动机两端的电压为U，通过电动机的电流为I，导线电阻不计，若经过时间t，则?（?）
A．电流在整个电路中做的功等于I2（R+r）i
B．电动机输出的机械能等于[E－I（R+r）]It
C．电动机输出的机械能等于UIt
D．电流在整个电路中做的功等于（E－Ir）it
参考答案：B
本题解析：这题关键在两点：一是：电路的总功率要用P=UI来求，而热功率要用P=I2R来算，只有在纯电阻电路（电路中的元件只发热，不会转化成其他形式的能量）中这两个公式才是通用的，而非纯电阻电路并不满足欧姆定律，所以两个公式不通用。二是：电源两端的电压为外电路的总电压，也就是路端电压，而并不等于电源的电动势。所以题目中的U只是电动机的电压，而不等于电源电压，电流的电压E＝U+Ir。电流在电路中的总功为EIt，虽然E=U+Ir，但是因为电动机是非纯电阻元件，所以并不满足欧姆定律，所以E不等于I(R+r)，所以 A和D都是错的。电动机的输出能等于它的输入能UIt减去热能I2Rt，即：UIt-I2Rt=(U-IR)It，所以C是错的，再把E=U+Ir带入上式，可得电动机的输出能等于(E-Ir-IR)It=[E-I(r+R)]It，所以B是对的。
本题难度：一般
5、选择题 通过一根金属导线的电流为16mA，则10s内通过这根导线横截面的自由电子数为( )
A．1.0×1017
B．1.0×1018
C．1.0×1019
D．1.0×1020
参考答案：B
本题解析：根据电流强度公式
可得：
，即
故选B
点评：基础题，比较简单，关键是对公式的正确掌握
本题难度：简单