高中物理电学实验综合题

如图所示，电源的电动势E="6" V，r="1" Ω，M为一直流玩具电动机，线圈电阻R₁="2" Ω，限流电阻R₂="3" Ω.电动机正常工作时，电压表示数为0.3 V，求：

（1）玩具电动机消耗的电功率；
（2）玩具电动机转化为机械能的功率.

右图是用来测定电池组的电动势和内阻的电路，其中的电压表可看作理想表，定值电阻R="7.0" Ω.在开关未接通时，电压表的读数为6.0 V；接通开关后，电压表的读数变为5.6 V，求电池的电动势和内阻.

为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站。三峡水利工程是国内最大，世界第二的水力发电站，其中某一发电机组设计为：发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线电阻为10，若输电线中因生热而损失的功率为输送功率的 4%，求：
(1) 画出此输电线路的示意图．
(2) 在输电线路中设置的升变压器的原、副线圈匝数比为多少？
(3) 降变压器的的最大输出电流是多少?(保留整数)

电磁炉专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成．起加热作用的是安在锅底的一系列半径不同的同心导电环(导电环的分布如图所示)．导电环所用材料每米的电阻为0.125πΩ，从中心向外第n个同心圆环的半径为＝(2n－1)r，(n＝1，2，3，…，7)，已知＝1.0cm．当电磁炉开启后，能产生垂直于锅底方向的变化磁场，该磁场的磁感应强度B随时间的变化率为sinωt，求：

(1)半径为的导电圆环中感应电流的最大值是多大？
(2)假设导电圆环产生的热全部以波长为1.0×m的红外线光子辐射出来，那么半径为的导电圆环上每分钟辐射出的光子数是多少？
(3)若不计其他损失，所有导电圆环释放的总功率P是多大？
(以上计算中可取＝10，h＝6.6×J·s．)

在截面积为S的粗细均匀铜导体中流过恒定电流I，铜的电阻率为ρ,电子电荷量为e，则电子在铜导体中运行时受到的电场作用力多大？

一根长L=3．2 m，横截面积为S=1．6×10^-3 m²的铜棒，两端加电压U=7．0×10^-2 V.铜的电阻率ρ=1．75×10^-8 Ω·m，铜内自由电子的体积密度为n=8.5×10²⁹ m^-3.求：
（1）通过铜棒的电流；
（2）铜棒内的电场强度；
（3）自由电子定向移动的平均速率.

如图14-2-7所示，相距40 km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800 Ω，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10 V，电流表示数为40 mA，求发生短路处距A有多远？

图14-2-7

在光滑的绝缘水平面上，A、B两球（可以看成质点）位于x轴上，A球带电，B球不带电，开始时B球静置于场强为E＝1×10³ N/C的水平匀强电场的边缘（如图1所示），A球从原点开始经过2s后恰好与B碰撞，碰后合为一体在电场中运动，A、B系统的动能与坐标的部分关系如图2所示，则：


（1）碰前A球的速度有多大？
（2）A、B两球质量分别为多少？   
（3）请指出A球带什么电性？并计算A球所带电量为多少？

（1）t=0时刻，两只电表的示数分别是多少；
（2）在一个周期内，外力所做的功。

（1）带电微粒的比荷是多少？带何处电荷？
（2）要使微粒束能从距N板处飞出电场，则所加的电压U₂应为多少？

如图所示，一质量为m、带电荷量为+q的小球，在带有等量异种电荷的两平行金属板间处于匀速运动状态，两平行金属板间的电场强度多大？方向如何？

（1）托盘上未放物体时，在托盘自身重力作用下，P₁离A的距离x_l．
（2）托盘上放有质量为m的物体时，P₁离A的距离x₂．
（3）在托盘上未放物体时通常先核准零点，其方法是：调节P₂，使P₂离A的距离也为x_l，从而使P₁、P₂间的电压为零．校准零点后，将物体m放在托盘上，试推导出物体质量m与P₁、P₂间的电压U之间的函数关系式．

科学技术是一把双刃剑.电磁波的应用也是这样.它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用——电磁污染.频率超过0.1 MHz的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁.按照有关规定，人体所受到的电磁辐射强度（即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量）不得超过某一规定值I_e.已知某无线通信设备发射电磁波的功率为P，设该通信设备向四面八方均匀地发射电磁波，且电磁波在传播过程中无能量损失.由数学知识可知，球面的面积S=4πr²（式中r为球半径），球半径与球面总是垂直的.根据上述资料，可估算出人体到该通信设备发射电磁波处的安全距离至少应为，这时人体所受到的电磁辐射强度才不会超过规定值.

校广播站使用一台输出功率约为100 W的扩音机，通过总电阻为4 Ω的两根导线与较远处的四只喇叭相连.每只喇叭的电阻为16 Ω，额定功率为25 W.其余导线电阻不计，喇叭近似视为纯电阻用电器.
(1)要使导线消耗的电功率最小，四只喇叭彼此应该怎样连接？正确连接时，扩音机输出功率刚好100 W，求导线消耗的电功率.
(2)若扩音机的输出电压有效值为120 V，可将喇叭并联一起接在变压比适当的变压器副线圈上，再将变压器原线圈接在上述输电导线末端，使每只喇叭都得到额定功率.求变压器原副线圈的匝数比.

（1）原线圈的匝数n₁；
（2）当开关接2时，灯泡两端电压的有效值。