高中物理电学实验综合题

如图所示，线圈匝数n=100匝，面积S=50cm²，线圈总电阻r=10Ω，外电路总电阻R=40Ω，沿轴向匀强磁场的磁感应强度由B=0.4T在0.1s内均匀减小为零再反向增为B=0.1T，求（1）磁通量的变化率为多少？（2）感应电流大小为多少？（3）线圈的输出功率为多少？

如图学校有一台应急备用发电机，内阻为r＝1 Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R＝4 Ω，全校22个教室，每个教室用“220 V、40 W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：

(1)发电机的输出功率多大？
(2)发电机的电动势多大？
(3)输电线上损耗的电功率多大？

如图11所示，理想变压器原线圈中输入电压Ｕ₁＝3300Ｖ，副线圈两端电压Ｕ₂为220Ｖ，输出端连有完全相同的两个灯泡Ｌ₁和Ｌ₂，绕过铁芯的导线所接的电压表Ｖ的示数Ｕ＝2Ｖ，求：
（1）原线圈ｎ₁等于多少匝?
（2）当开关Ｓ断开时，表Ａ₂的示数I₂＝5Ａ，则表Ａ₁的示数I₁为多少?
（3）当开关Ｓ闭合时，表Ａ₁的示数I₁′等于多少?

如图所示是家庭用的“漏电保护器”的关键部分的原理图，其中P是一个变压器铁心，入户的两根电线(火线和零线)采用双线绕法，绕在铁心的一侧作为原线圈，然后再接户内的用电器．Q是一个脱扣开关的控制部分(脱扣开关本身没有画出，它是串联在本图左边的火线上，开关断开时，用户的供电被切断)，Q接在铁心另一侧副线圈的两端A．b之间，当A．b间没有电压时，Q使得脱扣开关闭合，当A．b间有电压时，脱扣开关即断开，使用户断电．

(1)用户正常用电时，A．b之间有没有电压？为什么？
(2)如果某人站在地面上，手误触火线而触电，脱扣开关是否会断开？为什么？
(3)已知原线圈的双线各在铁心上绕了n₁匝，另一侧的副线圈绕了n₂匝．已知正常用电时通过火线和零线的电流都是I，某人站在地面上，手误触火线而触电时通过人体的电流为I’．把这个变压器视为理想变压器，在人触电这段时间内，已知A．b两端的电压是2 V，求火线线圈两端的电压多大？
 

现代家庭电器化越来越高，用电安全是一个十分突出的问题．


(1)下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据：

①表中可看出干燥时电阻大约是潮湿时电阻的________倍．
②在空格中填入对人体加220V电压后的电流值．
(2)洗衣机的外壳是金属的(有许多地方没有油漆)，如图(a)表示插头没有接地线，外壳与相线(俗称火线)接触漏电，手触及外壳，试在图中画出电流通过的路线(假设此时M为正，N为负)．图(b)表示插头中的接地线，接在洗衣机外壳，此时发生漏电，试在此图中画出电流通过的路线．
(3)电路上有规格为10A熔丝(俗称保险丝)，如图(c)用电器R的功率是150W，这时通过熔丝实际电流是多少？一个潮湿的人，手脚触电，为什么熔丝不会断(即熔丝不能救人命)？
(4)图(d)是一种触电保安器，保安器A处用相线和零线双股平行绕制成线圈，然后接到用电器，B处有一个输出线圈，一旦线圈中有电流，经放大后便能推动继电器切断电源．
试说明：①为什么多开灯不会使保安器切断电源；②为什么有人“手地”触电保安器会切断电源；③该保安器能不能为双手“相线零线”触电保安？为什么？
③若人的安全电流是25mA以下，上述哪几项是十分危险的？
 

如图所示，总质量是m的闭合线圈，静止于水平支持面上，有一狭长水平导轨垂直穿过此线圈．现有一质量为m的条形磁铁，沿导轨通过线圈．已知磁铁进入线圈前的动能为，离开线圈时的动能为．若各处的摩擦力都不计，试计算磁铁通过线圈时共产生多少热量．

每个太阳能电池的电动势为0.50V，短路电流为0.04A，求该电池的内阻为多少？现用多个这种太阳能电池串联对标称值为“2.0V、0.04W”的用电器供电，则需要多少个这样的太阳能电池才能使用电器正常工作？

两块平行平面金属网之间的电势差U=3000V，一群带负电荷e的粒子各具有动能4000eV，以不同角度射在一网面的外侧，如图所示．则速度方向与网面的夹角α不小于多少度时，粒子均可通过金属网．

如图所示，质量为m、电荷量为q的带电小球，用绝缘细线悬挂于O点，所在空间存在着匀强电场，场强大小为E，方向水平向右．把小球用力拉至最低点，使细线伸直，无初速释放小球，在小球摆过θ角的过程中(θ角小于最大偏转角度)，重力势能增量为A．电势能的增量为b，c为重力势能增量与电势能增量的代数和(c=a+b)，则下面的判断正确的是[　　]

A．a为正值、b为正值、c为正值
B．a为正值、b为负值、c为负值
C．a为正值、b为负值、c为零
D．a为正值、b为负值、c为正值
 

在场强为的匀强电场中A点静止着一个带电液滴，使场强突然增大到而不改变方向，液滴运动一段时间后，又使电场突然反向而不改变大小，又经过一段同样的时间，液滴恰好又返回A点。求和之比。

如图所示，固定点O系一长度L=20cm的绝缘线绳，绳的一端拴一质量m=1.0×kg、电荷q=4.9×C的带电小球，整个装置处在足够大的方向水平向右的匀强电场中，场强E=1.5×V/m，求(1)小球静止时悬线与竖直方向的夹角；(2)使小球在竖直平面内做圆周运动，小球经过最低点A时的速度至少要多大?

 

如图所示，小球质量为m，带电量为+q，初速度为，沿动摩擦因数为μ的水平地面滑向竖直墙，设初始球与墙之间的距离为，空间存在水平向左电场E，则：小球最后停止运动时所走过的路程是多少（设小球与竖直墙壁间是弹性碰撞并且qE＞mgμ）

如图所示，水平方向匀强电场E=105N/C中，用长为L="1m" 的绝缘细线拴质量为m=0.1kg,电荷为+q=C的小球，使小球从水平位置(如图，线拉紧)由静止开始释放，运动到最低点C时，小球速度是多少？

如图所示，电荷为q=-C的微粒在匀强电场中运动, 电场强度E=N/C．其运动轨迹为竖直面上半径为R=0.1m的圆，如微粒质量m=0.1kg，且顺时针匀速率由A运动到B，此过程中外力做功多少?

有三根长度均为l＝1.00m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定于天花板的O点，另一端分别拴有质量皆为m＝1.00×10^－2kg的带电小球A和B，它们的电量分别为－q和＋q，q＝1.00×10^－7C，A，B之间用第三根线连接起来．空间中存在大小为E＝1.00×10⁶N/C的匀强电场，场强方向沿水平向右，平衡时A，B球的位置如图(a)所示．现将O，B间的细线烧断，由于有空气阻力，A，B球最后会达到新的平衡位置，求最后两球的平衡位置．(不计两带电小球间相互作用的静电力)