高中物理

如图(甲),MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0~4Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 0.5T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图(乙)所示。已知轨距为L = 2m,重力加速度g=l0m/s2,轨道足够长且电阻不计。

(1)当R = 0时,求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向;
(2)求金属杆的质量m和阻值r;
(3)求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值Pm

  • 更新:2020-03-19
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  • 难度:未知

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。现有如下器材:
直流电源(电动势3.0V,内阻不计)
电流表A1(量程3A,内阻约0.1Ω) 电流表A2(量程600mA,内阻约5Ω)
电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ)  电压表V2(量程15V,内阻约200kΩ)
滑动变阻器R1(阻值0 10Ω,额定电流1A)
滑动变阻器R2(阻值0 1kΩ,额定电流300mA)
①该实验中,电流表应选择      (填“A1”或“A2”),电压表应选择     (填“V1”或“V2”),滑动变阻器应选择       (填“R1”或“R2”)。
②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路,请在方框中完成实验的电路图。

③ 下表是学习小组在实验中测出的6组数据,某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点,请你画出第4组数据的对应点,并作出该小灯泡的伏安特性曲线。

 
U(V)
I(A)
1
0
0
2
0.5
0.17
3
1.0
0.30
4
1.5
0.39
5
2.0
0.45
6
2.5
0.49

 

④ 若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联,直接接在题中提供的电源两端,请估算该小灯泡的实际功率P=        W(保留两位有效数字)。(若需作图,可直接画在第③小题图中)

  • 更新:2020-03-19
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两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ,一端接有阻值为R=4Ω的电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场中.在导轨上垂直导轨跨放质量m=0.5kg的金属直杆,金属杆的电阻为r=1Ω,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计.金属杆在垂直杆F=0.5N的水平恒力作用下向右匀速运动时,电阻R上的电功率是P=4W.

⑴求通过电阻R的电流的大小和方向;
⑵求金属杆的速度大小;
⑶某时刻撤去拉力,当电阻R上的电功率为时,金属杆的加速度大小、方向.

  • 更新:2020-03-18
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如图所示,图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系.若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻,则经过1 min的时间,两电阻消耗的电功之比W∶W

A.1∶  B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
  • 更新:2020-03-18
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如图所示,电源电动势E=16V、内阻r=1Ω,电阻R1=14Ω。间距d=0.2m的两平行金属板水平放置,板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场。闭合开关S,板间电场视为匀强电场,将一带电的小球以初速度v0=0.1m/s沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为R2。不计空气的阻力,取g=10m/s2,求:

(1)当R2=17Ω时电阻R2消耗的电功率P2
(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰,碰时速度与初速度的夹角为θ=60°,求滑动变阻器接入电路的阻值R2′.

  • 更新:2020-03-19
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如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比是10︰1,原线圈输入交变电压(V),O是副线圈中心抽出的线头,R1=5 Ω,R2=15 Ω,则

A.开关S断开时,电流表的示数为0.05 A
B.开关S闭合时,电流表的示数为0.05 A
C.开关S闭合时,两电阻总的电功率为W
D.开关S断开时,两电阻总的电功率为W
  • 更新:2020-03-18
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有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,通过在钻孔中进行电特性测量,可以反映地下的有关情况,如图所示为一钻孔,其形状为圆柱体,半径为10 cm,设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.314 Ω·m,现在钻孔的上表面和底部加上电压,测得U=100 V,I=100 mA。

(1)求:该钻孔的深度。
(2)若截取一段含盐水的圆柱体与电动势为200 V、内阻为100 Ω的电源相连,通电10 min,当截取的圆柱体长度为多少时,盐水产生的热量最多,最多为多少?

  • 更新:2020-03-19
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在如图所示电路中,电池电动势 E="5" V,内阻r="10" Ω,固定电阻R="90" Ω,R0是可变电阳.在R0由零增加到400Ω的过程中.求:

⑴可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率.
⑵电池的内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和.

  • 更新:2020-03-18
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不考虑温度对电阻的影响,对一个"220 v,40 w”的灯泡,下列说法正确的是

A.接在110 V的电路上时的功率为20 w
B.接在110 V的电路上时的功率为10 w
C.接在440 v的电路上时的功率为160 w
D.接在220 v的电路上时的功率为40 w
  • 更新:2020-03-18
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如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率随着电流变化的图线,抛物线OBC为同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线。若A、B对应的横坐标为2A,则下面说法中正确的是

A.电源的电动势为3V,内阻为1Ω
B. 线段AB表示的功率为2W
C.电流为2A时,外电路电阻为0.5Ω
D. 电流为3A时,外电路电阻为2Ω

  • 更新:2020-03-18
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如图所示,R1和R2都是4W、100Ω的电阻,R3是1W、100Ω的电阻,A、B两端允许消耗的最大电功率是( )

A.1.5W     B.3W     C.9W     D. W

  • 更新:2020-03-18
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电解槽A和电炉B并联后接到电源上,电源内阻r=1 Ω,电炉电阻R=19 Ω,电解槽电阻r0=0.5 Ω.当S1闭合、S2断开时,电炉消耗功率为684 W;S1、S2都闭合时电炉消耗功率为475 W(电炉电阻可看作不变).试求:
(1)电源的电动势;
(2)S1、S2闭合时,流过电解槽的电流大小;
(3)S1、S2闭合时,电解槽中电能转化成化学能的功率.

  • 更新:2020-03-18
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如图所示,边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域,其磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt(常量k>0)。回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0,滑动片P位于滑动变阻器中央,定值电阻R1=R0、R2。闭合开关S,电压表的示数为U ,不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势,则

A.R2两端的电压为
B.电容器的a极板带正电
C.正方形导线框中的感应电动势kL2
D.滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍
  • 更新:2020-03-18
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如图所示电路,电灯R1=24Ω,电动机绕组的电阻R0=1Ω,当电键S1、S2闭合时,测得电阻R1的电功率是P=96W,理想电流表的读数为I=5A,求此时:

(1)电源的输出功率;
(2)电动机的输出功率.

  • 更新:2020-03-19
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如图所示为“风光互补路灯”系统,它在有阳光时通过太阳能电池板发电,有风时通过风力发电机发电,二者皆备时同时发电,并将电能输至蓄电池储存起来,供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久,一般充电至90%左右即停止,放电余留20%左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案:

风力发电机
太阳能电池组件
最小启动风速
1.0m/s
太阳能电池
36W
最小充电风速
2.0m/s
太阳能转化效率
15%
最大限制风速
12.0m/s
蓄电池
500Ah-12V
最大输出功率
400W
大功率LED路灯
80W-12V

当风速为6m/s时,风力发电机的输出功率将变为50W,在这种情况下,将蓄电池的电量由20%充至90%所需时间为          h;如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2,要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W,太阳能电池板的面积至少要            m2

  • 更新:2020-03-19
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高中物理焦耳定律试题