时间:2019-06-28 05:43:45
1、计算题 如图所示,在虚线圆周内有一均匀的磁场,其磁感应强度B正以0.1T/s的变化率减小。在圆周内放一金属圆环 (图中实线) ,使圆环平面垂直磁场。已知此圆环半径为0.1m。
(1)圆环中产生的感应电动势为多大?
(2)设圆环的电阻为1Ω,则圆环中的电流为多大?
(3)仍设圆环的电阻为1Ω,但在环上某处将圆环断开,并在断开形成的 两端点间接入一个4Ω的电阻,这两端点的电压为多大?
参考答案:(1)?(2)
? (3)
本题解析:(1)圆环的面积
感生电动势
(2)根据闭合电路欧姆定律,电流
(3)根据闭合电路欧姆定律,这两端点的电压为路端电压
点评:容易题。感生电动势是由于闭合回路的磁通量发生变化产生感生电场,在导体内产生感生电动势。本题把导体看成电源,用闭合电路欧姆定律解决问题。
本题难度:简单
2、计算题 一纯电阻闭合电路,电源电动势为4.5V,内阻为0.5Ω,外电路的电阻为4.0Ω,则:
(1)路端电压是多大?
(2)如果在外电路上并联一个6.0Ω的电阻,路端电压是多大?
(3)如果(2)中的6.0Ω电阻不是并联,而是串联在外电路中,路端电压又是多大?
参考答案:解:(1)由闭合电路的欧姆定律可得
路端电压为:
(2)外电路并入电阻6.0Ω后
外电路的电阻为:
则路端电压为:
(3)外电路串入电阻6.0Ω后
外电路的电阻为:R=4+6=10Ω
则路端电压为:
本题解析:略
本题难度:简单
3、计算题 (16分) 如图,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L。一质量为m的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。轨道和导体棒的电阻均不计。
(1)如图1,若轨道左端接一电动势为E、内阻为r的电源和一阻值未知的电阻。闭合开关S,导体棒从静止开始运动,经过一段时间后,导体棒达到稳定最大速度vm,求此时电源的输出功率。
(2)如图2,若轨道左端接一电容器,电容器的电容为C,导体棒在水平恒定拉力的作用下从静止(t=0)开始向右运动。已知tc时刻电容器两极板间的电势差为Uc。求导体棒运动过程中受到的水平拉力大小。
参考答案:(1) (2)
本题解析:(1)导体棒达到最大速度vm时,棒中没有电流。
电源的路端电压 (2分)
电源与电阻所在回路的电流 (2分)
电源的输出功率 (2分)
(2)设金属棒下滑的速度大小为v,则感应电动势为:E=Blv (2分)
平行板电容器两板间的电势差为U=E
设此时电容器极板上积累的电荷为Q,按定义有:
联立式得Q=CBlv (2分)
设在时间间隔(t,t+Δt)内流经金属棒的电荷量为ΔQ,按定义电流为
ΔQ是Δt电容器极板上增加的电荷量,
得ΔQ=CBlΔv
式中Δv为速度的变化量,按定义有
对金属棒由牛顿第二定律得 -BIl+F=ma
联解得 (2分)
由式知金属棒做匀加速直线运动
导体棒的速度随时间变化的关系为
可知导体棒做匀加速直线运动,其加速度 (2分)
可得 (2分)
考点:本题考查电磁感应
本题难度:一般
4、选择题 如图所示是一实验电路图,在滑动触头由a端滑向b端的过程中,下列表述正确的是
[? ]
A.路端电压变小
B.电流表的示数变大
C.电源内阻消耗的功率变小
D.电路的总电阻变大
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,因线路故障,按通K时,灯L1和L2均不亮,用电压表测得Uab=0,Ubc=0,Ucd=4V.由此可知出现故障处为( )
A.灯L1短路
B.灯L2断路
C.变阻器断路
D.不能确定
参考答案: C
本题解析:
试题分析: 若灯L1短路,灯L1不亮,但L2还亮,与题不符,故A错误;对于完好的电阻,阻值一定,电流I=0时,根据欧姆定律可知,其电压U=IR=0.由题:Uab=0,Ubc=0,则可知:灯L2没有发生断路.故B错误;由题Ucd=4V,说明变阻器两端与电源两端间的电路是完好的,则知变阻器发生断路,因为断路时,电路中无电流,其两端的电势分别等于电源两极的电势,其电势差等于电源的电动势.故C正确,D错误。
考点:闭合电路的欧姆定律
本题难度:一般