題目列表(包括答案和解析)
如圖甲所示，
為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距
，導軌左端連接一個R=2
的電阻，將一根質量
的金屬棒
垂直地放置導軌上，且與導軌接觸良好，導軌與金屬棒的電阻均不計，整個裝置放在磁感強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下，現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F，并保持拉力的功率恒為P=8W，使棒從靜止開始向右運動。已知從金屬棒開始運動直至達到穩(wěn)定速度的過程中電阻R產生的熱量
。試解答以下問題：
（1）金屬棒達到的穩(wěn)定速度是多少？
（2）金屬棒從開始運動直至達到穩(wěn)定速度所需的時間是多少？
（3）金屬棒從開始運動直至達到穩(wěn)定速度的過程中所產生的平均感應電動勢可在什么數值范圍內取值？
（4）在乙圖中畫出金屬棒所受的拉力F隨時間
變化的大致圖像。
如圖甲所示，
為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距
，導軌左端連接一個R=2
的電阻，將一根質量
的金屬棒
垂直地放置導軌上，且與導軌接觸良好，導軌與金屬棒的電阻均不計，整個裝置放在磁感強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下，現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F，并保持拉力的功率恒為P=8W，使棒從靜止開始向右運動。已知從金屬棒開始運動直至達到穩(wěn)定速度的過程中電阻R產生的熱量
。試解答以下問題：
（1）金屬棒達到的穩(wěn)定速度是多少？
（2）金屬棒從開始運動直至達到穩(wěn)定速度所需的時間是多少？
（3）金屬棒從開始運動直至達到穩(wěn)定速度的過程中所產生的平均感應電動勢可在什么數值范圍內取值？
（4）在乙圖中畫出金屬棒所受的拉力F隨時間
變化的大致圖像。
如圖甲所示，
為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距
，導軌左端連接一個R=2
的電阻，將一根質量
的金屬棒
垂直地放置導軌上，且與導軌接觸良好，導軌與
金屬棒的電阻均不計，整個裝置放在磁感強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下，現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F，并保持拉力的功率恒為P=8W，使棒從靜止開始向右運動。已知從金屬棒開始運動直至達到穩(wěn)定速度的過程中電阻R產生的熱量
。試解答以下問題：
（1）金屬棒達到的穩(wěn)定速度是多少？
（2）金屬棒從開始運動直至達到穩(wěn)定速度所需的時間是多少？
（3）金屬棒從開始運動直至達到穩(wěn)定速度的過程中所產生的平均感應電動勢可在什么數值范圍內取值？
（4）在乙圖中畫出金屬棒所受的拉力F隨時間
變化的大致圖像。
如圖甲所示，
為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距
，導軌左端連接一個R=2
的電阻，將一根質量
的金屬棒
垂直地放置導軌上，且與導軌接觸良好，導軌與金屬棒的電阻均不計，整個裝置放在磁感強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下，現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F，并保持拉力的功率恒為P=8W，使棒從靜止開始向右運動。已知從金屬棒開始運動直至達到穩(wěn)定速度的過程中電阻R產生的熱量
。試解答以下問題：
（1）金屬棒達到的穩(wěn)定速度是多少？
（2）金屬棒從開始運動直至達到穩(wěn)定速度所需的時間是多少？
（3）金屬棒從開始運動直至達到穩(wěn)定速度的過程中所產生的平均感應電動勢可在什么數值范圍內取值？
（4）在乙圖中畫出金屬棒所受的拉力F隨時間
變化的大致圖像。
（20分）如圖甲所示，
為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距
，導軌左端連接一個R=2
的電阻，將一根質量
的金屬棒
垂直地放置導軌上，且與導軌接觸良好，導軌與金屬棒的電阻均不計，整個裝置放在磁感強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下，現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F，并保持拉力的功率恒為P=8W，使棒從靜止開始向右運動。已知從金屬棒開始運動直至達到穩(wěn)定速度的過程中電阻R產生的熱量
。試解答以下問題：
（1）金屬棒達到的穩(wěn)定速度是多少？
（2）金屬棒從開始運動直至達到穩(wěn)定速度所需的時間是多少？
（3）金屬棒從開始運動直至達到穩(wěn)定速度的過程中所產生的平均感應電動勢可在什么數值范圍內取值？
（4）在乙圖中畫出金屬棒所受的拉力F隨時間
變化的大致圖像。
1．答案：C 由歐姆定律
、電阻定律
和I=nesv可得，
．從上式可知C正確．
2．答案：C 若保持K閉合，并將多用電表接在a、b間，則電表被短路，無法測量流過電阻R2的電流，所以應將K斷開，將紅表筆接在a處（電流流進），黑表筆接在b處（電流流出）．故選項C正確．
3．答案：AC 燈正常發(fā)光，表明燈兩端電壓UL=6V，電路中電流為
A．電動機兩端電壓也為6V，電動機的輸入功率
W，電動機的發(fā)熱功率
W，電動機的輸出功率為
=10W，整個電路中消耗的功率為
W．
4．答案：CD 電池能使收音機正常工作，說明收音機兩端的電壓接近3V，也就是電池的電動勢不會比3V小很多．小燈泡發(fā)出微弱的光說明燈泡兩端電壓遠不足3V，這就說明電池的路端電壓較小而內電阻較大．我們知道小燈泡的額定電流比收音機的大，也就是小燈泡的電阻比收音機的要小，電路中的電流比收音機的大，因此電池接在燈泡上路端電壓較小是由于電池的內電阻增大造成的．
5．答案：D 此題可采用排除法，如果都是理想電流表，兩燈均被短路，不可能正常發(fā)光，A錯；如果都是理想電壓表，兩燈均處于斷路狀態(tài)，兩燈也不能正常發(fā)光，B錯；如果B是電流，A、C是電壓表，則通過兩燈的電流相等，也不可能均達到額定功率，C錯．因此只有D正確．
6．答案：D 提示：由全電路歐姆定律知
，結合題中條件
，可知接內阻最小電源時通過
的電流最大，故B正確。電阻R消耗的功率
，由
、相同，當
最小時，電阻消耗的電功率最大，故D正確．
7．答案：C 根據W=UIt可得每秒太陽能電池的能量為W=0.06J，設太陽能每秒照射的能量為Q， 則Q×23?=W，可解得Q=0.26J．
8．答案：C 先畫出等效電路圖，然后先整體再部分進行動態(tài)分析即可．
9．答案：BD 利用假設法或把各選項代入驗證．
10．答案：ABC 由于電源電動勢為3.0V，內阻不計，所以當開關閉合后，達到穩(wěn)定狀態(tài)時，加在小燈泡L1兩端的電壓應為3.0V，由小燈泡的伏安特性曲線可以看出當電壓為3.0V時，流過小燈泡L1的電流為
11．答案：原理圖和實物圖各占4分．
解析：由于是對毫安表進行校對，所以標準表
和待校表應串聯(lián)連接；校準電表應從零刻度開
始到滿偏，所以滑動變阻器應采用分壓接法；
在分壓接法中，負載電阻是滑動變阻器的幾倍
時，滑動變阻器才能起到均勻調節(jié)的作用，并
易于操作，所以在兩表上還應串聯(lián)一只變阻箱
以增大負載電阻．
待校電表的量程為10mA，即電路中最大電流
為10mA，因此選擇15mA的標準表．若選全
用電阻為1000Ω的滑動變阻器，則根據分壓
電路中負載電阻與滑動變阻器全電阻的關系，
應選最大電阻為9999.9Ω的變阻箱，且變阻箱
的電阻至少應調到1000Ω以上，此時無論怎
樣調節(jié)滑動變阻器均不能使待校電表滿偏．所以應選用全電阻100Ω的滑動變阻器，這樣再選用最大電阻為999.9Ω的變阻箱，且調到電阻在400～500Ω之間為宜，又保證調節(jié)滑動變阻器起到均勻調節(jié)的作用．
12．答案：如圖所示（4分） E=8.4V（2分），r=200Ω（2分），相等（2分） 偏大（2分）
解析：從題目中看出所測量的電源內阻非
常大，所以設計電路時要注意電流表的位
置。做圖象時應選好標度，坐標不必從零
開始，然后描點，做直線時應讓盡可能多
的點落在直線上，不在直線上的點均勻分
布在直線的兩側．對于電動勢和內阻的求
解，畫出圖象后求斜率即可．從圖象上分析，
當電流為短路電流時，電動勢是準確的，但所測電阻包含了G的內阻，因此測量內電阻偏大．
13．解析：電阻連接方式如圖所示．（4分）
當開關S接C時，U1為電阻R0兩端電壓；（4分）
當開關S接D時，U2為電阻R0和
兩端的電壓，
由題知
（3分）代入數據得，=2Ω（3分）
14．解析：（1）設開關S1閉合，S2斷開時，電容器兩端的電壓為U1，干路電流為I1，根據閉合道路歐姆定律有
A（2分）
V（2分）
合上開關S2后，設電容器兩端電壓為U2，干路電流為I2，根據閉合電路歐姆定律有
A（2分）
V（2分）
所以電容器上電量變化了
C（2分）
（或電容器上電量減少了
C）
（2）合上S2后，設電容器上的電量為Q，則
C（2分）
斷開S1后，R1和R2的電流與阻值成反比，因而流過的電量與阻值也成反比，故流過R1的電量
C（2分）
15．解析：（1）由圖乙可知單擺的周期為
（3分）
由
得，
（4分）
（2）擺動過程中電壓最大為
，該電壓與擺球偏離
板的距離
成正比，有
，其中
，
，
（4分）
解得
此即為擺球偏離板的最大距離（3分）
16．（16分）已知電源電動勢E=8V，紅燈電阻
，綠燈電阻
．接在如圖所示的電路中，燈正常發(fā)光時電壓表的讀數為6V，
，
，經過一段時間，由于電路中某一個電阻發(fā)生故障，引起紅燈變亮，綠燈變暗的現(xiàn)象，而此時電
壓表的讀數變?yōu)?.4V．
（1）畫出電路發(fā)生故障前的能夠直接看出串、并聯(lián)的簡化電路圖；
（2）通過分析與計算，判斷電路中哪一個電阻發(fā)生了故障？是什么故障？
解析（1）先畫出等效電路圖如圖所示．
（2）定性分析：由等效電路圖可以看出，電壓表讀數增大，
即路端電壓增大，表明外總電阻阻值增大，而紅燈變
亮、綠燈變暗，則只可能R1增大后斷路．
定量計算：正常發(fā)光時，
，
A，求出
；
非正常發(fā)光時，
A 
．
綠燈電壓
V，而紅燈電壓
V
表明R1和
的并聯(lián)阻值為
，表明R1斷路．
17．解析：（1）把三個這樣的電燈串聯(lián)后，每只燈泡得到的實際電壓為12/3=4V，再在圖甲上可以查到每只電燈加上4V實際電壓時的工作電流為I=
由此可以求出在此時每只電燈的實際電阻
（2分）
（2）在題乙圖中的混聯(lián)電路中，設每只電燈加上的實際電壓和實際電流分別為U和I． 在
這個閉合電路中，
（2分）
代入數據并整理得，
（2分）
這是一個反映了電路約束的直線方程，把該直線在題甲圖上畫出，
如圖所示.（2分）
這兩條曲線的交點為U=2V、I=0.3A，同時滿足了電路結構和元件的要求，此時通過電流表的電流值
=2I=0.6A（3分）
每只燈泡的實際功率P=UI=2×0.3=0.6W（3分）
18．解析：（1）當
時，
，對應電流為
A，由閉合電路歐姆定律得，
①（2分）
當為最大值時，
V，對應電流為
A，有
②（2分）
的最大值為
（2分）
由①②兩式代入數據得，E=12V，r=10Ω（2分）
（2）電源的輸出功率
（2分）
當
時，電源有最大輸出功率，但
恒小于r，由輸出功率隨外電阻變化的關系知，當取最大值時輸出功率最大，（3分）
即
W（3分）
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