时间:2017-07-10 21:36:15
1、简答题 如图所示，电源电动势E=10V，内电阻r=1.0Ω，电阻R1=5.0Ω、R2=4.0Ω、R3=2.0Ω、R4=6.0Ω，水平放置的平行金属板相距d=4.5cm，原来单刀双掷开关S接b，在两板中心的带电微粒P处于静止状态；现将单刀双掷开关S迅速接到c，带电微粒与金属板相碰后即吸附在金属板上，取g=10m/s2，不计平行板电容器充放电时间，求：
（1）S接c时平行金属板两端电压是多少？上下极板哪板电势高？
（2）带电微粒在金属板中的运动时间．
参考答案：（1）S接c时：由闭合电路欧姆定律有?I=ER+r?①
而?R=R1+R2(R3+R4)R2+R3+R4=9Ω
代入①式解得?I=1A
S与b相接时金属板两端的电压为：U1=IR1=5V，
S与c相接时金属板两端的电压为：U2=IR2=4V? ②
电容器的电压等于电阻R4的电压，在外电路中顺着电流方向电势降低，则知下极板电势高．
（2）设微粒的质量为m，带电量为q，S接b时微粒P处于静止状态，微粒应带负电，且有 mg=q?U1d? ③
设S接c时微粒P的加速度为a，在金属板中运动时间为t，则有
? mg+q?U2d=ma?④
又 d2=12at2?⑤
由②～⑤式代入数据解得?t=0.05s
答：
（1）S接c时平行金属板两端电压是4V，上极板电势高．
（2）带电微粒在金属板中的运动时间是0.05s．
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 每个太阳能电池的电动势为0.50V，短路电流为0.04A，则该电池的内阻为______Ω．现用多个这种太阳能电池串联对标有“2.0V，0.04W”的用电器供电，则需要______个这样的太阳能电池才能使用电器正常工作．
参考答案：电池的内阻r=EI短=0.50.04Ω=12.5Ω
“2.0V，0.04W”的用电器额定电流I1=PU=0.02A
设共需要n个这样的电池．
? 则nE=I1?nr+U，
代入解得 n=8
故本题答案是：8
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L，金属棒与导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为（ ）
A．I=
| BLv R |
2R |
| BLv 2R |
3R |
参考答案：当金属棒以速度v水平向右匀速运动，金属棒切割磁感线，产生感应电动势和感应电流，
金属棒有效的切割长度为
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 如图，AB为竖直固定的金属棒，B为转轴，金属杆BC重为G、长为L，并可在竖直平面内绕B轴无摩擦转动，AC为轻质金属丝，∠ABC=37°．∠ACB=90°．从t=0时刻开始加上一个有界的均匀变化的匀强磁场，其磁感线垂直穿过△ABC的一部分，初始时刻磁感应强度B=0，变化率为K，整个闭合回路的总电阻为R，则回路中感应电流为______?经过______时间后金属丝所受的拉力为零．
参考答案：由题，磁感应强度均匀变化，B=kt，则△B△t=k，根据法拉第电磁感应定律得感应电动势为：
? E=△B△t?12BC?BCcos37°?sin37°=k?12L?L?45?35=0.24kL2
感应电流为 I=ER=0.24kL2R．
当金属线AC中拉力恰为零，BC的力矩平衡，以B转轴，由力矩平衡条件得：
? G?12BC?sin37°=F?12BC
解得安培力：F=35G
又F=BIL，B=kt，
联立解得：t=2.5GRk2L3
故答案为：0.24kL2R，2.5GRk2L3
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 如图为两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系图线，由图线可知两电阻的阻值之比R1：R2等于（?）
A．1：3
B．1：
C．3：1
D．：1
参考答案：A
本题解析：根据欧姆定律
，则有R1：R2=
=1：3，A正确。
本题难度：简单