高中物理电学实验计算题

如图14甲所示，光滑的平行水平金属导轨、相距，
在点和点间连接一个阻值为的电阻，在两导轨间矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为的匀强磁场，磁感应强度为。一质量为、电阻为、长度也刚好为的导体棒垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距。现用一个水平向右的力拉棒，使它由静止开始运动，棒离开磁场前已做匀速直线运动，棒与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，随与初始位置的距离变化的情况如图14乙，已知。求：

（1）棒离开磁场右边界时的速度；
（2）棒通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能；
（3）满足什么条件时，棒进入磁场后一直做匀速运动。

(14分)如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a="1" m,b="0.2" m,c="0.1" m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U-I图线如图乙所示，当U="10" V时，求电解液的电阻率ρ是多少？

如图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l＝0.20 m，电阻R＝1.0 Ω.有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B＝0.50 T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下．现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图乙所示．求出杆的质量m和加速度a

某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kW，输出电压为500 V，输电线的总电阻为10 Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%，求：
(1)村民和村办小企业需要220 V电压时，求所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少；(不计变压器的损耗)
(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率各是多少．

如图所示，一理想变压器上绕有A、B、C三个线圈，匝数比n_A：n_B：n_C=4：2：1，在副线圈B和C的两端各接一个相同的电阻R，当原线圈A与交变电源连接时，交变电流表A₂的示数为I₀，则交变电流表A₁的示数为多少?

发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，发电机到用户输电线电阻为10Ω，要求输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4％.
(1)画出此输电线路的示意图；
(2)求输电线路中升压变压器和降压变压器原副线圈的匝数比；
(3)用户得到的电功率是多少。

如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R．在金属线框的下方有一匀强磁场区域， MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直．现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由静止开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的速度－时间图象，图像中坐标轴上所标出的字母均为已知量．求：
（1）金属框的边长L；
（2）磁场的磁感应强度B；
（3）请分别计算出金属线框在进入和离开磁场的过程中所产生的热量Q₁和Q₂．

电视机需利用升压变压器将120V的电压提高到48000V。已知变压器副线圈有20000匝，输出电流为1.0mA。求：
（1）变压器原线圈的匝数；
（2）输入电流。

发电机输出功率为100 kW，输出电压是="250" V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.

如图所示电路中，电源电动势，内阻，，，。

（1）若在C.D间连一个理想电流表，其读数是多少？
（2）若在C.D间连一个理想电压表，其读数是多少？

如图所示电路中，R₁=R₂=R₃=1Ω，当电键K断开时，电压表的示数为0.8V，当电键K闭合时，电压表的示数为1V。求电源的电动势和内阻。

某交流发电机输出功率为5×10⁵W，输出电压为U₁=1.0×10³V，假如输电线的总电阻R=10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U₄=380V．所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）

图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55Ω，两电表为理想电流表和电压表，变压器原副线圈匝数比为n₁:n₂=2:1，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压。求：

（1）交流电压的函数表达式；
（2）电流表的示数I。

24.(15分)材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ＝ρ₀(1+at),其中α称为电阻温度系数，ρ₀是材料在t="0" ℃时的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常数。金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温数系数.利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知：在0 ℃时，铜的电阻率为1.7×10 ^–8Ω•m,碳的电阻率为3.5×10 ^-5Ω•m,附近，在0 ℃时，.铜的电阻温度系数为3.9×10 ^{–3 ℃-1},碳的电阻温度系数为-5.0×10^-4℃^-1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m的导体，要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化).

如图13所示，有一磁感强度的水平匀强磁场，垂直放置一很长的金属框架，框架上有一导体与框架边垂直且始终保持良好接触，由静止开始下滑。已知框架的宽度为，质量为，电阻为，框架电阻不计，取，求：

　　(1) 中电流的方向如何？
(2)导体下落的最大速度；
(3)导体在最大速度时的电功率。