时间:2017-07-17 08:16:24
1、简答题 如图所示，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，两条足够长的平行导轨组成一个倾角为53°的斜面框架，磁场方向与导轨所在平面垂直．导轨上端连接一阻值为2R的电阻和电键S，导轨电阻不计．两金属棒a和b的电阻均为R，质量分别为ma=0.05kg和mb=0.02kg，它们与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦地运动，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6．
（1）若将b棒固定，电键S断开，用一平行斜面向上的恒力F拉a棒，当a棒以v1=5m/s的速度稳定向上匀速运动．此时再释放b棒，b棒恰能保持静止．求拉力F的大小；
（2）若将a棒固定，电键S闭合，让b棒自由下滑，求b棒滑行的最大速度v2；
（3）若将a棒和b棒都固定，电键S断开，使磁感应强度从B随时间均匀增加，经0.2s后磁感应强度增大到2B时，a棒所受到的安培力大小正好等于b棒的重力大小，求两棒间的距离d．
参考答案：（1）a棒作切割磁感线运动，产生感应电动势：ε=BLv1
a棒与b棒构成串联闭合电路，电路中的电流强度为? I=ε2R=BLv12R
a棒、b棒受到的安培力大小相等，均为Fa=Fb=BIL
根据平衡条件得：
? 对b棒有：BIL-mbgsin53°=0
? 对a棒有：F-BIL-magsin53°=0
联立解得F=（ma+mb）gsin53°=（0.05+0.02）×10×0.8N=0.56N
并得到? ?B2L2R=0.064
（2）a棒固定、电键S闭合后，b棒自由下滑作切割磁感线运动，最终b棒以最大速度v2匀速运动，此时产生的感应电动势为：ε2=BLv2
a棒与电阻2R并联，再与b棒串联构成闭合电路，电流强度为I2=ε223R+R=3BLv25R
由b棒受力平衡：BI2L-mbgsin53°=0
解得B?3BLv25R?L=mbgsin53°
代入得 v2=5R×mbg×0.83B2L2=256m/s≈4.17m/s
（3）电键S断开后，当磁场均匀变化时，在a、b棒与平行导轨构成的闭合回路内产生的感应电动势为ε3=△B?Ld△t
依题意有：F′a=2B×△B×Ld△t×2R×L=mbg
解得：d=mbgR?△tB2L2=0.2×0.20.064m=0.625m
答：
（1）拉力F的大小是0.56N；
（2）b棒滑行的最大速度v2是4.17m/s．
（3）两棒间的距离d为0.625m．
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 如图，电路中三个电阻Rl、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。则电源电动势为＿＿＿＿；当S1、S2都断开时，电源的总功率为＿＿＿＿。
参考答案：
；
本题解析：当电键S1断开、S2闭合时，外电阻等于R，当S1闭合、S2断开时，外电阻等于4R，电路输出功率
得出r=2R,E=.当S1、S2都断开时, 外电阻等于7R,总功率
【考点定位】闭合电路欧姆定律
本题难度：一般
3、选择题 如图所示的电路中，电源内阻一定，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表V的示数减小ΔU，电流表A的示数增加ΔI（电压表与电流表均为理想电表），在这个过程中(? )
A．通过R1的电流减少量等于ΔU/R1
B．R2两端的电压增加量等于ΔU
C．路端电压减少量等于ΔU
D．ΔU/ΔI为定值
参考答案：AD
本题解析：由欧姆定律
，A对；R2和电源内阻电压都增大，增加量之和等于ΔU，B错；路端电压减小量为ΔU减去R2的电压增加量，C错；ΔU/ΔI=R2+r,D对；
本题难度：一般
4、选择题 如图7-3-4为分压器接法电路图，电源电动势为E，内阻不计，变阻器总电阻为r．闭合电键S后，负载电阻R两端的电压U随变阻器本身a、b两点间的阻值Rx变化的图线应最接近于7-3-5图中的哪条实线?
A．①
B．②
C．③
D．④
参考答案：C
本题解析：当Rx增大时，左半部分总电阻增大，右半部分电阻减小，所以R两端的电压U应增大，排除④；如果没有并联R，电压均匀增大，图线将是②；实际上并联了R，对应于同一个Rx值，左半部分分得的电压将比原来小了，所以③正确，选C．
本题难度：简单
5、选择题 如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线．如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时，则下列说法正确的是 ( )
A．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2
B．电源1和电源2的电动势之比是1∶1
C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2
D．电源1和电源2的内阻之比是11∶7
参考答案：BCD
本题解析：由图像可知，在与电源1连接时，灯泡的电阻为R1=3V/5A，在与电源2连接时，灯泡的电阻为R2=5V/6A，故R1：R2=18：25，A错误；电源1、2的电动势相等，故B正确；在与电源1连接时，灯泡的电功率为P1=3V×5A，在与电源2连接时，灯泡的电功率为P2=5V×6A，故P1：P2=1：2，C正确；电源1的内阻为r1=10V/7A，电源2的内阻为r2=10V/11A，故内阻之比为r1：r2=11：7，D正确。
考点：电源与灯泡的伏安特性。
本题难度：困难