高中物理电学实验综合题

（1）原线圈所加交流电压的最大值及周期；
（2）副线圈两端的电压U₂；
（3）变压器的原、副线圈匝数比。

人造卫星常用太阳能电池供电．太阳能电池由许多片电池板组成．某电池板的电动势是5V，如果直接用这个电池板向电阻为40Ω的外电路供电，供电电流是0.1A．求：(1)外电路的路端电压，(2)电池板的内阻
 

某小型水电站，水以 3 m / s 的速度流入水轮机，而以 l m / s 的速度流出。流出水位比流入水位低1. 6 m ，水流量为 2 m³/s。如果水流能量的75％ 供给发电机。求：
⑴ 若发电机效率为 80％，则发电机的输出功率为多大?
⑵ 发电机的输出电压为240V，输电线路的电阻为19.2Ω ，许可损耗功率为 2％，用户所需电压为220V，则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数的比各是多少?

为了测定和描绘“220Ｖ，40Ｗ”白炽电灯灯丝的伏安特性曲线，可以利用调压变压器供电.调压变压器是一种自耦变压器，它只有一组线圈Ｌ，绕在闭合的环形铁心上，输入端接在220Ｖ交流电源的火线与零线间，输出端有一个滑动触头Ｐ，移动它的位置，就可以使输出电压在０~250Ｖ之间连续变化，图13-4-13画出的是调压变压器的电路图符号.实验室内备有交流电压表．交流电流表．滑动变阻器．开关．导线等实验器材.

（1）在图13-4-13中完成实验电路；
（2）说明按你的实验电路图进行测量，如果电表内阻的影响不能忽略，在电压较高段与低压段比较那段的误差大？为什么？
（3）如果根据测量结果做出的伏安特性曲线如图13-4-14所示，试根据图线确定，把两个完全相同的“220Ｖ 40Ｗ”白炽电灯串联在220Ｖ交流电源的火线与零线间，这两只电灯消耗的总功率是多大？

物理兴趣小组的同学发现不同的变压器，它们的初级线圈和次级线圈的匝数都不一样，于是他们提出了一个这样的探究问题：是不是变压器的输出电压与变压器的匝数有关呢？为了验证自己的猜想，他们进行了以下的探究实验：

实验器材有：可拆变压器（即初级线圈、次级线圈匝数都可改变），交流电流表，学生电源（可输出低压交流电）其实验原理图如图13-4-12所示，每次实验后每同时改变依次初级线圈、次级线圈的匝数，并将每次实验时初级线圈、次级线圈的匝数记录在表格中，同时将每次初级线圈的输入电压、次级线圈的输出电压也记录在下表中：

试验次数	初级线圈匝数n1(匝)	次级线圈匝数n2(匝)	n1/n2	初级线圈的输入电压U1（V）	次级线圈的输出电压U2（V）	U1/U2
1	1800	900		4	1.98
2	1500	750		4	1.99
3	1000	500		4	2.00
4	800	400		4	1.99

 （1）计算出每次实验所用的初级线圈与次级的匝数比以及初级线圈的输入电压与次级线圈的输出电压之比并填入表中
（2）通过以上实验的数据分析，得出相应的规律：

（07。广东物理卷）如图（a）所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距L，距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧，导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场B₀，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B（t），如图（b）所示，两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路。从金属棒下滑开始计时，经过时间t₀滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g。
（1）问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？
（2）求0到时间t₀内，回路中感应电流产生的焦耳热量。
（3）探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B₀的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向。

（06江苏物理卷）如图所示，顶角θ=45°，的金属导轨MON固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v₀沿导轨MON向左滑动，导体棒的质量为m，导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r。导体棒与导轨接触点的a和b，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。t=0时，导体棒位于顶角O处，求：

（1）t时刻流过导体棒的电流强度I和电流方向。
（2）导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式。
（3）导体棒在0～t时间内产生的焦耳热Q。
（4）若在t₀时刻将外力F撤去，导体棒最终在导轨上静止时的坐标x。

（05天津理综卷）图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40m，电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10^-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R₁。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27W，重力加速度取10m/s²，试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R₂。

是否存在电场线互相平行，但疏密程度不同的静电场

如图（）所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为、导轨左端接有阻值为的电阻，质量为的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。

（1）求导体棒所达到的恒定速度；
（2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？
（3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？
（4）若时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其关系如图（）所示，已知在时刻导体棒瞬时速度大小为，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。

距无限大金属板正前方Ｌ处，有正点电荷q，金属板接地.求距金属板d处a点的场强Ｅ（点电荷q与a连线垂直于金属板）。

如图所示，在绝缘光滑水平面的周围空间，存在水平向右的匀强电场，电场强度为E。有一个电量为q，质量为m的小物块A，从静止开始沿着水平面向右做匀加速直线运动，与静止在其正前方s处的质量也为m的另一绝缘物块B发生碰撞，并粘合在一起再向前运动s，整个运动过程中小物块A所带的电量没有变化，求：

(1)A运动到2s处时的速度；
(2)A、B碰撞后一起运动过程中A对B的作用力。

在如图所示的水平导轨上（摩擦、电阻忽略不计），有竖直向下的匀强磁场，磁感强度B，导轨左端的间距为L₁=4l₀，右端间距为l₂=l₀。今在导轨上放置ACDE两根导体棒，质量分别为m₁=2m₀，m₂=m₀，电阻R₁=4R0，R₂=R₀。若AC棒以初速度V₀向右运动，求AC棒运动的过程中产生的总焦耳热Q_AC，以及通过它们的总电量q。

如图所示，A、B、C为匀强电场中的3个点，已知这3点的电势分别为φA=10V， φB=2V， φC=-6V。试在图上画出过B点的等势线和场强的方向（可用三角板画）。

如图所示，光滑绝缘水平面上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量均为m，间距均为r，A带电量QA=10q，B带电量QB=q，若小球C上加一个水平向右的恒力，欲使A、B、C始终保持r的间距运动，求：

（1）C球的电性和电量QC；
（2）水平力F的大小。