时间:2017-08-09 08:24:54
1、简答题 如图所示，由7根长度都是L的金属杆连接成的一个“日”字型的矩形金属框abcdef，放在纸面所在的平面内．有一个宽度也为L的匀强磁场，磁场边界跟cd杆平行，磁感应强度的大小是B，方向垂直于纸面向里，金属杆af、be、cd的电阻都为r，其他各杆的电阻不计，各杆端点间接触良好．现以速度v匀速地把金属框从磁场的左边界水平向右拉，从cd杆刚进入磁场瞬间开始计时，求：
（1）cd杆在磁场中运动的过程中，通过af杆的电流；
（2）从开始计时到金属框全部通过磁场的过程中，金属框中电流所产生的总热量Q．
参考答案：
（1）cd杆切割磁感线产生的电动势 E=BLv
此时的等效电路如图所示，则be、af并联，由闭合电路欧姆定律I=ER+r得，通过干路bc的电流为
? I=BLvr+12r=2BLv3r
故通过af杆的电流Iaf=12I=BLv3r
（2）无论是那一根杆在磁场中运动，其他两杆都是并联，故等效电路与上图相同，整个金属框产生的热量也相同．?
因金属框匀速运动，切割磁感线产生的电能全部转化为热能，故cd杆在磁场中运动时，金属框产生的总热量为?
? Q0=IEt=2BLv3r?BLv?Lv=2B2L3v3r
因此，从开始计时到金属框全部通过磁场的过程中，金属框中电流所产生的总热量Q=3Q0=2B2L3vr
答：
（1）cd杆在磁场中运动的过程中，通过af杆的电流是BLv3r；
（2）从开始计时到金属框全部通过磁场的过程中，金属框中电流所产生的总热量Q是2B2L3vr．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表读数变小，电压表读数变大
B．小电泡L变暗
C．电容器C上电荷量减小
D．电源的总功率变小
参考答案：A、当滑动变阻器滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，根据欧姆定律可知，电流I=ER+RL+r增大，电压表的读数U=E-Ir减小．故A错误．
? B、灯泡功率P=I2RL，RL不变，I增大，P增大，则灯泡变亮．故B错误．
? C、电容器电压UC=E-I（RL+r）减小，电容器电量Q=CUC减小．故C正确．
? D、电源的总功率P总=EI，E不变，I增大，P总增大．故D错误．
故选C
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 两个相同的电阻R，当它们串联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I，则电源的内阻为
A．4R
B．R
C．
D．2R
参考答案：B
本题解析：根据闭合电路欧姆定律得
E=I1（2R+r）=I（2R+r）?①
E=I2（0.5R+r）=2.5I（0.5R+r）?②
联立①②，解得E=2.5IR，r=
R，故本题选B。
本题难度：简单
4、选择题 电阻R1、R2与两个完全相同的二极管构成如图所示的电路，当a、b两端加上电压Uab=U时，流经R2的电流大小为I，当在a、b两端加上电压Uab=-U时，流经R2的电流大小为
| 1 2 |
参考答案：当a、b两端加上电压Uab=U时，上面二极管导通，下面二极管截止．
?则? U=IR2
? 当在a、b两端加上电压Uab=-U时，上面二极管截止，下面二极管导通．
? 则? U=12I(R1+R2)
解得R1=R2
故选A
本题解析：
本题难度：简单
5、简答题 如图所示，长度为L=0.2m、电阻r=0.3Ω、质量m=0.1kg的金属棒CD，垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上，导轨间距离也为L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计．导轨左端接有R=0.5Ω的电阻，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面，磁感强度B=4T．现以水平向右的恒定外力F使金属棒右移，当金属棒以v=2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，求：
（1）电路中理想电流表和与理想电压表的示数；
（2）拉动金属棒的外力F的大小；
（3）若此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上．求撤去外力到金属棒停止运动的过程中，在电阻R上产生的电热．
参考答案：（1）CD杆产生的电动势为E，电流表的示数为I，电压表示数为U
感应电动势，E=BLv?
闭合电路欧姆定律，I=BLvR+r
解得：I=2A?
U=IR=1.0V?
（2）设CD杆受到的拉力为F
安培力大小，FA=BIL?
则有F=FA=1.6N?
（3）由能量守恒，回路中产生的电热Q等于CD棒动能的减少量
Q=12mv2=0.2J?
电阻R上产生的电热
QR=RR+rQ=0.125J?
答：（1）电路中理想电流表和与理想电压表的示数1V
（2）拉动金属棒的外力F的大小1.6N；
（3）若此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上．求撤去外力到金属棒停止运动的过程中，在电阻R上产生的电热0.125J．
本题解析：
本题难度：一般