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高中物理竞赛辅导讲义-第8篇-稳恒电流

高中物理竞赛辅导讲义-第8篇-稳恒电流
高中物理竞赛辅导讲义-第8篇-稳恒电流

高考物理稳恒电流技巧(很有用)及练习题

高考物理稳恒电流技巧(很有用)及练习题 一、稳恒电流专项训练 1.如图,ab 和cd 是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,MN 和M′N′是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m 和2m.竖直向上的外力F 作用在杆MN 上,使两杆水平静止,并刚好与导轨接触;两杆的总电阻为R ,导轨间距为l.整个装置处在磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨电阻可忽略,重力加速度为g.在t =0时刻将细线烧断,保持F 不变,金属杆和导轨始终接触良好.求: (1)细线烧断后,任意时刻两杆运动的速度之比; (2)两杆分别达到的最大速度. 【答案】(1)1221v v = (2)12243mgR v B l = ;22223mgR v B l = 【解析】 【分析】 细线烧断前对MN 和M'N'受力分析,得出竖直向上的外力F=3mg ,细线烧断后对MN 和M'N'受力分析,根据动量守恒求出任意时刻两杆运动的速度之比.分析MN 和M'N'的运动过程,找出两杆分别达到最大速度的特点,并求出. 【详解】 解:(1)细线烧断前对MN 和M'N'受力分析,由于两杆水平静止,得出竖直向上的外力F=3mg .设某时刻MN 和M'N'速度分别为v 1、v 2. 根据MN 和M'N'动量守恒得出:mv 1﹣2mv 2=0 解得: 1 2 2v v =: ① (2)细线烧断后,MN 向上做加速运动,M'N'向下做加速运动,由于速度增加,感应电动势增加,MN 和M'N'所受安培力增加,所以加速度在减小.当MN 和M'N'的加速度减为零时,速度最大.对M'N'受力平衡:BIl=2mg②,E I R =③,E=Blv 1+Blv 2 ④ 由①﹣﹣④得:12243mgR v B l =、2 22 23mgR v B l = 【点睛】 能够分析物体的受力情况,运用动量守恒求出两个物体速度关系.在直线运动中,速度最大值一般出现在加速度为0的时刻. 2.要描绘某电学元件(最大电流不超过6m A,最大电压不超过7V)的伏安特性曲线,

高中物理竞赛训练题:奥赛训练《稳恒电流C》(含答案)

稳恒电流 C 13、电解硝酸银溶液时,在阴极上1分钟内析出67.08毫克银,银的原子量为107.9 ,求电路中的电流。已知法拉第恒量F =9.68×104C/mol 。 14、一铜导线横截面积为4毫升2,20秒内有80库仑的电量通过该导线的某一截面。已知铜内自由电子密度为8.5×1022厘米?3,每个电子的电量为1.6×10?19库仑,求电子的定向移动的平均速率。 15、通常气体是不导电的,为了使之能够导电,首先必须使之;产生持续的自激放电的条件是和;通常气体自激放电现象可分为四大类:、、和,如雷电现象属,霓虹灯光属,高压水银灯发光属。 16、一个电动势为ε、内阻为r的电池给不同的灯泡供电。试证:灯泡电阻R =r时亮度最大,且最大功率P m=ε2/4r 。 17、用万用表的欧姆档测量晶体二极管的正向电阻时,会出现用不同档测出的阻值不相同的情况,试解释这种现象。 18、某金属材料,其内自由电子相继两次碰撞的时间间隔平均值为τ,其单位体积内自由电子个数为n ,设电子电量为e,质量为m ,试推出此导体的电阻率表达式。 19、用戴维南定理判断:当惠斯登电桥中电流计与电源互换位置后的电流计读数关系(自己作图)。视电流计内阻趋于无穷小,电源内阻不计。 20、图示为电位差计测电池内阻的电路图。实际的电位差计在标准电阻RAB上直接刻度的不是阻值,也不是长度,而是各长度所对应的电位差值,RM为被测电池的负载电阻,其值为100Ω。实验开始时,K2打开,K1拨在1处,调节R N使流过R AB的电流准确地达到某标定值,然后将K1拨至2处,滑动C,当检流计指针 指零时,读得UAC= 1.5025V;再闭合K 2 ,滑动C,检流计指针再指零时读得U AC′= 1.4455V,试据以上数据计算电池 内阻r 。

高中物理稳恒电流技巧和方法完整版及练习题含解析

高中物理稳恒电流技巧和方法完整版及练习题含解析 一、稳恒电流专项训练 1.要描绘某电学元件(最大电流不超过6mA,最大电压不超过7V)的伏安特性曲线,设计电路如图,图中定值电阻R为1KΩ,用于限流;电流表量程为10mA,内阻约为5Ω;电压表(未画出)量程为10V,内阻约为10KΩ;电源电动势E为12V,内阻不计。 (1)实验时有两个滑动变阻器可供选择: a、阻值0到200Ω,额定电流 b、阻值0到20Ω,额定电流 本实验应选的滑动变阻器是(填“a”或“b”) (2)正确接线后,测得数据如下表 12345678910U(V)0.00 3.00 6.00 6.16 6.28 6.32 6.36 6.38 6.39 6.40 0.000.000.000.060.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.50I(m A) a)根据以上数据,电压表是并联在M与之间的(填“O”或“P”) b)画出待测元件两端电压UMO随MN间电压UMN变化的示意图为(无需数值) 【答案】(1) a (2) a) P b)

【解析】(1)选择分压滑动变阻器时,要尽量选择电阻较小的,测量时电压变化影响小,但要保证仪器的安全。B 电阻的额定电流为 ,加在它上面的最大电压为10V ,所以仪 器不能正常使用,而选择a 。(2)电压表并联在M 与P 之间。因为电压表加电压后一定有电流通过,但这时没有电流流过电流表,所以电流表不测量电压表的电流,这样电压表应该接在P 点。 视频 2.在如图所示的电路中,电源内电阻r=1Ω,当开关S 闭合后电路正常工作,电压表的读数U=8.5V ,电流表的读数I=0.5A .求: ①电阻R ; ②电源电动势E ; ③电源的输出功率P . 【答案】(1)17R =Ω;(2)9E V =;(3) 4.25P w = 【解析】 【分析】 【详解】 (1)由部分电路的欧姆定律,可得电阻为:5U R I = =Ω (2)根据闭合电路欧姆定律得电源电动势为E =U +Ir =12V (3)电源的输出功率为P =UI =20W 【点睛】 部分电路欧姆定律U =IR 和闭合电路欧姆定律E =U +Ir 是电路的重点,也是考试的热点,要熟练掌握. 3.一电路如图所示,电源电动势E=28v ,内阻r=2Ω,电阻R1=4Ω,R2=8Ω,R3=4Ω,C 为平行板电容器,其电容C=3.0pF ,虚线到两极板距离相等,极板长L=0.20m ,两极板的间距d=1.0×10-2m . (1)闭合开关S 稳定后,求电容器所带的电荷量为多少?

高考必备物理稳恒电流技巧全解及练习题

高考必备物理稳恒电流技巧全解及练习题 一、稳恒电流专项训练 1.材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度.如图所示为某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线,其中R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值.为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B.请按要求完成下列实验. (1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,并在图中的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0 T,不考虑磁场对电路其他部分的影响).要求误差较小.提供的器材如下: A.磁敏电阻,无磁场时阻值R0=150 Ω B.滑动变阻器R,总电阻约为20 Ω C.电流表A,量程2.5 mA,内阻约30 Ω D.电压表V,量程3 V,内阻约3 kΩ E.直流电源E,电动势3 V,内阻不计 F.开关S,导线若干 (2)正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表: 123456 U(V)0.000.450.91 1.50 1.79 2.71 I(mA)0.000.300.60 1.00 1.20 1.80 根据上表可求出磁敏电阻的测量值R B=______Ω. 结合题图可知待测磁场的磁感应强度B=______T. (3)试结合题图简要回答,磁感应强度B在0~0.2 T和0.4~1.0 T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同? ________________________________________________________________________. (4)某同学在查阅相关资料时看到了图所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻—磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论? ___________________________________________________________________________.【答案】(1)见解析图

高中物理稳恒电流专项练习

高中物理稳恒电流专项练习 一、稳恒电流专项训练 1.如图10所示,P 、Q 为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,相距为L 1 ,处在竖直向下、磁感应强度大小为B 1的匀强磁场中.一导体杆ef 垂直于P 、Q 放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动.质量为m 、每边电阻均为r 、边长为L 2的正方形金属框abcd 置于倾斜角θ=30°的光滑绝缘斜面上(ad ∥MN ,bc ∥FG ,ab ∥MG, dc ∥FN),两顶点a 、d 通过细软导线与导轨P 、Q 相连,磁感应强度大小为B 2的匀强磁场垂直斜面向下,金属框恰好处于静止状态.不计其余电阻和细导线对a 、d 点的作用力. (1)通过ad 边的电流I ad 是多大? (2)导体杆ef 的运动速度v 是多大? 【答案】(1)238mg B L (2)1238mgr B B dL 【解析】 试题分析:(1)设通过正方形金属框的总电流为I ,ab 边的电流为I ab ,dc 边的电流为I dc , 有I ab =3 4 I ① I dc = 1 4 I ② 金属框受重力和安培力,处于静止状态,有mg =B 2I ab L 2+B 2I dc L 2 ③ 由①~③,解得I ab = 2234mg B L ④ (2)由(1)可得I =22 mg B L ⑤ 设导体杆切割磁感线产生的电动势为E ,有E =B 1L 1v ⑥ 设ad 、dc 、cb 三边电阻串联后与ab 边电阻并联的总电阻为R ,则R =3 4 r ⑦ 根据闭合电路欧姆定律,有I = E R ⑧ 由⑤~⑧,解得v = 1212 34mgr B B L L ⑨ 考点:受力分析,安培力,感应电动势,欧姆定律等.

稳恒电流测试题

本章测评 一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示() A.电路中每通过1 C电荷量,电源把2 J的化学能转变为电能 B.蓄电池两极间的电压为2 V C.蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变成电能 D.蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大 解析:电动势描述的是非静电力做功把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量,它在数据上等于从电源负极移动单位正电荷到电源正极非静电力所做的功的大小.电动势越大,说明把其他形式的能转化为电能的本领就越大. 答案: 2.下列说法正确的是() A.欧姆表的每一挡的测量范围是从0到∞ B.用不同挡次的欧姆表测量同一电阻的阻值,误差大小是一样的 C.用欧姆表测电阻,指针越接近刻度盘中央,误差越大 D.用欧姆表测电阻,选不同量程时,指针越靠近右边,误差越小 解析:用欧姆表测电阻,指针越接近刻度盘中央时,误差越小,所以B、C、D错. 答案: 3.如图4-4所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r恒定不变,电灯L恰能正常发光,如果变阻器的滑片向b端滑动,则() 图4-4 A.电灯L更亮,安培表的示数减小 B.电灯L更亮,安培表的示数增大 C.电灯L变暗,安培表的示数减小 D.电灯L变暗,安培表的示数增大 解析:如果变阻器的滑片向b端滑动,则外电阻增大,电路总电阻增大,所以总电流减小,内电压减小,从而路端电压增大,灯泡更亮. 答案:A 4.手电筒里的两节干电池,已经用过较长时间,灯泡只发出很微弱的光,把它们取出来用电压表测电压,电压表示数很接近3 V,再把它们作为一台式电子钟的电源,电子钟能正常工作,下列说法中正确的是() A.这两节干电池的电动势减小了很多 B.这两节干电池的内阻增加了很多 C.这个台式电子钟的额定电压一定比手电筒小灯泡额定电压小 D.这个台式电子钟正常工作时的电流一定比小灯泡正常工作时的电流小 解答:电池用旧了,其电动势略有减小,但内阻增加很多.旧电池作为电子钟电源,能正常工作,说明电子钟的额定电流较小.

高中物理稳恒电流试题(有答案和解析)

高中物理稳恒电流试题(有答案和解析) 一、稳恒电流专项训练 1.如图10所示,P 、Q 为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,相距为L 1 ,处在竖直向下、磁感应强度大小为B 1的匀强磁场中.一导体杆ef 垂直于P 、Q 放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动.质量为m 、每边电阻均为r 、边长为L 2的正方形金属框abcd 置于倾斜角θ=30°的光滑绝缘斜面上(ad ∥MN ,bc ∥FG ,ab ∥MG, dc ∥FN),两顶点a 、d 通过细软导线与导轨P 、Q 相连,磁感应强度大小为B 2的匀强磁场垂直斜面向下,金属框恰好处于静止状态.不计其余电阻和细导线对a 、d 点的作用力. (1)通过ad 边的电流I ad 是多大? (2)导体杆ef 的运动速度v 是多大? 【答案】(1)238mg B L (2)1238mgr B B dL 【解析】 试题分析:(1)设通过正方形金属框的总电流为I ,ab 边的电流为I ab ,dc 边的电流为I dc , 有I ab =3 4 I ① I dc = 1 4 I ② 金属框受重力和安培力,处于静止状态,有mg =B 2I ab L 2+B 2I dc L 2 ③ 由①~③,解得I ab = 2234mg B L ④ (2)由(1)可得I =22 mg B L ⑤ 设导体杆切割磁感线产生的电动势为E ,有E =B 1L 1v ⑥ 设ad 、dc 、cb 三边电阻串联后与ab 边电阻并联的总电阻为R ,则R =3 4 r ⑦ 根据闭合电路欧姆定律,有I = E R ⑧ 由⑤~⑧,解得v = 1212 34mgr B B L L ⑨ 考点:受力分析,安培力,感应电动势,欧姆定律等.

高考物理稳恒电流练习题及答案

高考物理稳恒电流练习题及答案 一、稳恒电流专项训练 1.材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度.如图所示为某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线,其中R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值.为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B.请按要求完成下列实验. (1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,并在图中的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0 T,不考虑磁场对电路其他部分的影响).要求误差较小.提供的器材如下: A.磁敏电阻,无磁场时阻值R0=150 Ω B.滑动变阻器R,总电阻约为20 Ω C.电流表A,量程2.5 mA,内阻约30 Ω D.电压表V,量程3 V,内阻约3 kΩ E.直流电源E,电动势3 V,内阻不计 F.开关S,导线若干 (2)正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表: 123456 U(V)0.000.450.91 1.50 1.79 2.71 I(mA)0.000.300.60 1.00 1.20 1.80 根据上表可求出磁敏电阻的测量值R B=______Ω. 结合题图可知待测磁场的磁感应强度B=______T. (3)试结合题图简要回答,磁感应强度B在0~0.2 T和0.4~1.0 T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同? ________________________________________________________________________. (4)某同学在查阅相关资料时看到了图所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻—磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论? ___________________________________________________________________________.【答案】(1)见解析图

高中物理稳恒电流题20套(带答案)

高中物理稳恒电流题20套(带答案) 一、稳恒电流专项训练 1.如图10所示,P 、Q 为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,相距为L 1 ,处在竖直向下、磁感应强度大小为B 1的匀强磁场中.一导体杆ef 垂直于P 、Q 放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动.质量为m 、每边电阻均为r 、边长为L 2的正方形金属框abcd 置于倾斜角θ=30°的光滑绝缘斜面上(ad ∥MN ,bc ∥FG ,ab ∥MG, dc ∥FN),两顶点a 、d 通过细软导线与导轨P 、Q 相连,磁感应强度大小为B 2的匀强磁场垂直斜面向下,金属框恰好处于静止状态.不计其余电阻和细导线对a 、d 点的作用力. (1)通过ad 边的电流I ad 是多大? (2)导体杆ef 的运动速度v 是多大? 【答案】(1)238mg B L (2)1238mgr B B dL 【解析】 试题分析:(1)设通过正方形金属框的总电流为I ,ab 边的电流为I ab ,dc 边的电流为I dc , 有I ab =3 4 I ① I dc = 1 4 I ② 金属框受重力和安培力,处于静止状态,有mg =B 2I ab L 2+B 2I dc L 2 ③ 由①~③,解得I ab = 2234mg B L ④ (2)由(1)可得I =22 mg B L ⑤ 设导体杆切割磁感线产生的电动势为E ,有E =B 1L 1v ⑥ 设ad 、dc 、cb 三边电阻串联后与ab 边电阻并联的总电阻为R ,则R =3 4 r ⑦ 根据闭合电路欧姆定律,有I = E R ⑧ 由⑤~⑧,解得v = 1212 34mgr B B L L ⑨ 考点:受力分析,安培力,感应电动势,欧姆定律等.

【物理】物理稳恒电流练习题及答案

【物理】物理稳恒电流练习题及答案 一、稳恒电流专项训练 1.如图10所示,P 、Q 为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,相距为L 1 ,处在竖直向下、磁感应强度大小为B 1的匀强磁场中.一导体杆ef 垂直于P 、Q 放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动.质量为m 、每边电阻均为r 、边长为L 2的正方形金属框abcd 置于倾斜角θ=30°的光滑绝缘斜面上(ad ∥MN ,bc ∥FG ,ab ∥MG, dc ∥FN),两顶点a 、d 通过细软导线与导轨P 、Q 相连,磁感应强度大小为B 2的匀强磁场垂直斜面向下,金属框恰好处于静止状态.不计其余电阻和细导线对a 、d 点的作用力. (1)通过ad 边的电流I ad 是多大? (2)导体杆ef 的运动速度v 是多大? 【答案】(1)238mg B L (2)1238mgr B B dL 【解析】 试题分析:(1)设通过正方形金属框的总电流为I ,ab 边的电流为I ab ,dc 边的电流为I dc , 有I ab =3 4 I ① I dc = 1 4 I ② 金属框受重力和安培力,处于静止状态,有mg =B 2I ab L 2+B 2I dc L 2 ③ 由①~③,解得I ab = 2234mg B L ④ (2)由(1)可得I =22 mg B L ⑤ 设导体杆切割磁感线产生的电动势为E ,有E =B 1L 1v ⑥ 设ad 、dc 、cb 三边电阻串联后与ab 边电阻并联的总电阻为R ,则R =3 4 r ⑦ 根据闭合电路欧姆定律,有I = E R ⑧ 由⑤~⑧,解得v = 1212 34mgr B B L L ⑨ 考点:受力分析,安培力,感应电动势,欧姆定律等.

高中物理稳恒电流专题训练答案

高中物理稳恒电流专题训练答案 一、稳恒电流专项训练 1.(1)用螺旋测微器测量金属导线的直径,其示数如图所示,该金属导线的直径为mm. (2)用下列器材装成描绘电阻0R伏安特性曲线的电路,请将实物图连线成为实验电路.微安表μA(量程200μA,内阻约200Ω); 电压表V(量程3V,内阻约10Ω); 电阻0R(阻值约20 kΩ); 滑动变阻器R(最大阻值50Ω,额定电流1 A); 电池组E(电动势3V,内阻不计); 开关S及导线若干. 【答案】(1)1.880(1.878~1.882均正确) (2) 【解析】 (1)首先读出固定刻度1.5 mm 再读出可动刻度38. 0×0. 01 mm="0.380" mm 金属丝直径为(1.5+0.380) mm="1.880" mm.

(注意半刻度线是否漏出;可动刻度需要估读) (2)描绘一个电阻的伏安特性曲线一般要求电压要从0开始调节,因此要采用分压电路.由于 0V A 0 100,0.5R R R R ==,因此μA 表要采用内接法,其电路原理图为 连线时按照上图中所标序号顺序连接即可. 2.如图所示的电路中,电源电动势E =10V ,内阻r =0.5Ω,电动机的电阻R 0=1.0Ω,电阻R 1=1.5Ω.电动机正常工作时,电压表的示数U 1=3.0V ,求: (1)电源释放的电功率; (2)电动机消耗的电功率.将电能转化为机械能的功率; 【答案】(1)20W (2)12W 8W . 【解析】 【分析】 (1)通过电阻两端的电压求出电路中的电流I ,电源的总功率为P=EI ,即可求得; (2)由U 内=Ir 可求得电源内阻分得电压,电动机两端的电压为U=E-U 1-U 内,电动机消耗的功率为P 电=UI ;电动机将电能转化为机械能的功率为P 机=P 电-I 2R 0. 【详解】 (1)电动机正常工作时,总电流为:I=1 U R I= 3.0 1.5 A=2 A , 电源释放的电功率为:P=EI =10×2 W=20 W ; (2)电动机两端的电压为: U= E ﹣Ir ﹣U 1 则U =(10﹣2×0.5﹣3.0)V=6 V ; 电动机消耗的电功率为: P 电=UI=6×2 W=12 W ; 电动机消耗的热功率为: P 热=I 2R 0 =22×1.0 W=4 W ; 电动机将电能转化为机械能的功率,据能量守恒为:P 机=P 电﹣P 热 P 机=(12﹣4)W=8 W ;

稳恒电流习题

一、电流欧姆定律练习题 一、选择题 5.对于有恒定电流通过的导体,下列说法正确的是[ ] A.导体内部的电场强度为零 B.导体是个等势体 C.导体两端有恒定的电压存在 D.通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都相等 6.有四个金属导体,它们的伏安特性曲线如图1所示,电阻最大的导体是[ D] A.a B.b C.c D.d 二、填空题 8.导体中的电流是5μA,那么在3.2S内有______ C的电荷定向移动通过导体的横截面,相当于______个电子通过该截面。 9.电路中有一段导体,给它加20mV的电压时,通过它的电流为5mA,可知这段导体的电阻为______Ω,如给它加30mV的电压时,它的电阻为______Ω;如不给它加电压时,它的电阻为______Ω。 10.如图2所示,甲、乙分别是两个电阻的I-U图线,甲电阻阻值为______Ω,乙电阻阻值为______Ω,电压为10V时,甲中电流为______A,乙中电流为______A。 11.图3所示为两个电阻的U-I图线,两电阻阻值之比R1∶R2=______,给它们两端加相同的电压,则通过的电流之比I1∶I2______。 12.某电路两端电压不变,当电阻增至3Ω时,电流降为原来的 13.设金属导体的横截面积为S,单位体积内的自由电子数为n,自由电子定向移动速度为v,那么在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为______;若电子的电量为e,那么在时间t内,通过某一横截面积的电量为______;若导体中的电流I,则电子定向移动的速率为______。 14.某电解槽内,在通电的2s内共有3C的正电荷和3C的负电荷通过槽内某一横截面,则通过电解槽的电流为______A。 三、计算题 15.在氢原子模型中,电子绕核运动可等效为一个环形电流。设氢原子中电子在半径为r的轨道上运动,其质量、电量分别用m和e来表示,则等效电流I等于多少? 16.在彩色电视机的显像管中,从电子枪射出的电子在加速电压U作用下被加速,且形成电流为I的平均电流,若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。设电子质量为m,电量为e,进入加速电场之前的初速不计,则t秒内打在荧光屏上的电子数为多少? 电流欧姆定律练习题答案 一、选择题 1、D 2、C 3、D 4、AD 5、CD 6、D 7、B 二、填空题 8、1.6×10-5,1×10149、4,4,4 10、2.5,5,4,211、4∶1,1∶4 12、2.413、nsvt,ensvt,I/ens 14、3 三、计算题

高中物理竞赛——稳恒电流习题

高中物理竞赛——稳恒电流习题 一、纯电阻电路的简化和等效 1、等势缩点法 将电路中电势相等的点缩为一点,是电路简化的途径之一。至于哪些点的电势相等,则需要具体问题具体分析—— 【物理情形1】在图8-4甲所示的电路中,R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = R 5 = R ,试求A 、B 两端的等效电阻R AB 。 【模型分析】这是一个基本的等势缩点的事例,用到的是物理常识是:导线是等势体,用导线相连的点可以缩为一点。将图8-4甲图中的A 、D 缩为一点A 后,成为图8-4乙图 对于图8-4的乙图,求R AB 就容易了。 【答案】R AB = 8 3R 。 【物理情形2】在图8-5甲所示的电路中,R 1 = 1Ω ,R 2 = 4Ω ,R 3 = 3Ω ,R 4 = 12Ω ,R 5 = 10Ω ,试求A 、B 两端的等效电阻R AB 。 【模型分析】这就是所谓的桥式电路,这里先介绍简单的情形:将A 、B 两端接入电源,并假设R 5不存在,C 、D 两点的电势有什么关系? ☆学员判断…→结论:相等。 因此,将C 、D 缩为一点C 后,电路等效为图8-5乙 对于图8-5的乙图,求R AB 是非常容易的。事实上,只要满足2 1R R =4 3R R 的关系, 我们把桥式电路称为“平衡电桥”。

【答案】R AB = 4 15Ω 。 〖相关介绍〗英国物理学家惠斯登曾将图8-5中的R 5换成灵敏电流计○G ,将R 1 、R 2中的某一个电阻换成待测电阻、将R 3 、R 4换成带触头的电阻丝,通过调节触头P 的位置,观察电流计示数为零来测量带测电阻R x 的值,这种测量电阻的方案几乎没有系统误差,历史上称之为“惠斯登电桥”。 请学员们参照图8-6思考惠斯登电桥测量电阻的原理,并写出R x 的表达式(触头两端的电阻丝长度L AC 和L CB 是可以通过设置好的标尺读出的)。 ☆学员思考、计算… 【答案】R x =AC CB L L R 0 。 【物理情形3】在图8-7甲所示的有限网络中,每一小段导体的电阻均为R ,试求A 、B 两点之间的等效电阻R AB 。 【模型分析】在本模型中,我们介绍“对称等势”的思想。当我们将A 、B 两端接入电源,电流从A 流向B 时,相对A 、B 连线对称的点电流流动的情形必然是完全相同的,即:在图8-7乙图中标号为1的点电势彼此相等,标号为2的点电势彼此相等…。将它们缩点后,1点和B 点之间的等效电路如图8-7丙所示。 不难求出,R 1B = 14 5R ,而R AB = 2R 1B 。 【答案】R AB = 75R 。 2、△→Y 型变换 【物理情形】在图8-5甲所示的电路中,将R 1换成2Ω的电阻,其它条件不变,再求A 、B 两端的等效电阻R AB 。 【模型分析】此时的电桥已经不再“平衡”,故不能采取等势缩点法简化电路。这里可以将电路的左边或右边看成△型电路,然后进行△→Y 型变换,具体操作如图8-8所示。 根据前面介绍的定式,有

(物理)物理稳恒电流练习题20含解析

(物理)物理稳恒电流练习题20含解析 一、稳恒电流专项训练 1.如图,ab 和cd 是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,MN 和M′N′是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m 和2m.竖直向上的外力F 作用在杆MN 上,使两杆水平静止,并刚好与导轨接触;两杆的总电阻为R ,导轨间距为l.整个装置处在磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨电阻可忽略,重力加速度为g.在t =0时刻将细线烧断,保持F 不变,金属杆和导轨始终接触良好.求: (1)细线烧断后,任意时刻两杆运动的速度之比; (2)两杆分别达到的最大速度. 【答案】(1)1221v v = (2)12243mgR v B l = ;22223mgR v B l = 【解析】 【分析】 细线烧断前对MN 和M'N'受力分析,得出竖直向上的外力F=3mg ,细线烧断后对MN 和M'N'受力分析,根据动量守恒求出任意时刻两杆运动的速度之比.分析MN 和M'N'的运动过程,找出两杆分别达到最大速度的特点,并求出. 【详解】 解:(1)细线烧断前对MN 和M'N'受力分析,由于两杆水平静止,得出竖直向上的外力F=3mg .设某时刻MN 和M'N'速度分别为v 1、v 2. 根据MN 和M'N'动量守恒得出:mv 1﹣2mv 2=0 解得: 1 2 2v v =: ① (2)细线烧断后,MN 向上做加速运动,M'N'向下做加速运动,由于速度增加,感应电动势增加,MN 和M'N'所受安培力增加,所以加速度在减小.当MN 和M'N'的加速度减为零时,速度最大.对M'N'受力平衡:BIl=2mg②,E I R =③,E=Blv 1+Blv 2 ④ 由①﹣﹣④得:12243mgR v B l =、2 22 23mgR v B l = 【点睛】 能够分析物体的受力情况,运用动量守恒求出两个物体速度关系.在直线运动中,速度最大值一般出现在加速度为0的时刻. 2.对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,

物理竞赛课件-奥赛训练稳恒电流A

稳恒电流 A 编号:971017 1、令每段导体的电阻为R ,求R AB。 2、对不平衡的桥式电路,求等效电阻R AB。 3、给无穷网络的一端加上U AB = 10V的电压,求R2消耗的功率。已知奇数号电阻均为5Ω,偶数号电阻均为10Ω。 4、试求平面无穷网络的等效电阻R AB,已知每一小段导体的电阻均为R 。 5、右图电路中,R1 = 40Ω,R2 = R3 = 60Ω,ε1 = 5V ,ε2 = 2V ,电源内阻忽略不计,试求电源ε2的输出功率。 6、右图电路中,ε1 = 20V ,ε2 = 24V ,ε3 = 10V ,R1 = 10Ω,R2 = 3Ω,R3 = 2Ω,R4 = 28Ω,R5 = 17Ω,C1 = C2 = 20μF ,C3 = 10μF ,试求A、B两点的电势、以及三个电容器的的带电量。

稳恒电流A答案与提示 1、等势缩点法。设图中最高节点为C 、最低节点为D ,则U C = U D… 答案:7R/15 。 2、法一:“Δ→Y”变换; 法二:基尔霍夫定律,基尔霍夫方 程两个…解得I1 = 9I/15 ,I2 = 6I/15 , 进而得U AB = 21IR/15 。 答案:1.4R 。 3、先解R AB = R右= 10Ω 答案:2.5W 。 4、电流注入、抽出…叠加法 求U AB表达式。 答案:左图R/2 ;右图R 。 5、设R3的电流为I(方向向 左),用戴维南定理解得I = 0 。 答案:零。 6、设电路正中间节点为P点,接地点为O点,求A、B电势后令U P大于U A而小于U B,则三电容器靠近P点的极板的电性分别是+、?、+ ,据电荷守恒,应有Q1 + Q2 = Q3… 答案:U A = 7V ,U B = 26V ;Q1 = 124μC(A板负电),Q2 = 256μC(B板正电),Q3 = 132μC (O板负电)。

高中物理稳恒电流模拟试题及解析

高中物理稳恒电流模拟试题及解析 一、稳恒电流专项训练 1.如图10所示,P 、Q 为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,相距为L 1 ,处在竖直向下、磁感应强度大小为B 1的匀强磁场中.一导体杆ef 垂直于P 、Q 放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动.质量为m 、每边电阻均为r 、边长为L 2的正方形金属框abcd 置于倾斜角θ=30°的光滑绝缘斜面上(ad ∥MN ,bc ∥FG ,ab ∥MG, dc ∥FN),两顶点a 、d 通过细软导线与导轨P 、Q 相连,磁感应强度大小为B 2的匀强磁场垂直斜面向下,金属框恰好处于静止状态.不计其余电阻和细导线对a 、d 点的作用力. (1)通过ad 边的电流I ad 是多大? (2)导体杆ef 的运动速度v 是多大? 【答案】(1)238mg B L (2)1238mgr B B dL 【解析】 试题分析:(1)设通过正方形金属框的总电流为I ,ab 边的电流为I ab ,dc 边的电流为I dc , 有I ab =3 4 I ① I dc = 1 4 I ② 金属框受重力和安培力,处于静止状态,有mg =B 2I ab L 2+B 2I dc L 2 ③ 由①~③,解得I ab = 2234mg B L ④ (2)由(1)可得I =22 mg B L ⑤ 设导体杆切割磁感线产生的电动势为E ,有E =B 1L 1v ⑥ 设ad 、dc 、cb 三边电阻串联后与ab 边电阻并联的总电阻为R ,则R =3 4 r ⑦ 根据闭合电路欧姆定律,有I = E R ⑧ 由⑤~⑧,解得v = 1212 34mgr B B L L ⑨ 考点:受力分析,安培力,感应电动势,欧姆定律等.

高中物理稳恒电流常见题型及答题技巧及练习题

高中物理稳恒电流常见题型及答题技巧及练习题 一、稳恒电流专项训练 1.在如图所示的电路中,电源内电阻r=1Ω,当开关S 闭合后电路正常工作,电压表的读数U=8.5V ,电流表的读数I=0.5A .求: ①电阻R ; ②电源电动势E ; ③电源的输出功率P . 【答案】(1)17R =Ω;(2)9E V =;(3) 4.25P w = 【解析】 【分析】 【详解】 (1)由部分电路的欧姆定律,可得电阻为:5U R I = =Ω (2)根据闭合电路欧姆定律得电源电动势为E =U +Ir =12V (3)电源的输出功率为P =UI =20W 【点睛】 部分电路欧姆定律U =IR 和闭合电路欧姆定律E =U +Ir 是电路的重点,也是考试的热点,要熟练掌握. 2.如图所示,已知电源电动势E=20V ,内阻r=lΩ,当接入固定电阻R=3Ω时,电路中标有“3V,6W”的灯泡L 和内阻R D =1Ω的小型直流电动机D 都恰能正常工作.试求: (1)流过灯泡的电流 (2)固定电阻的发热功率 (3)电动机输出的机械功率 【答案】(1)2A (2)7V (3)12W 【解析】 (1)接通电路后,小灯泡正常工作,由灯泡上的额定电压U 和额定功率P 的数值 可得流过灯泡的电流为: =2A

(2)根据热功率公式 ,可得固定电阻的发热功率:=12W (3)根据闭合电路欧姆定律,可知电动机两端的电压:=9V 电动机消耗的功率: =18W 一部分是线圈内阻的发热功率:=4W 另一部分转换为机械功率输出,则 =14W 【点睛】(1)由灯泡正常发光,可以求出灯泡中的电流;(2)知道电阻中流过的电流,就可利用热功率方程 ,求出热功率;(3)电动机消耗的电功率有两个去向:一部 分是线圈内阻的发热功率;另一部分转化为机械功率输出。 3.环保汽车将为2008年奥运会场馆服务.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量 3310kg m =?.当它在水平路面上以v =36km/h 的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流 I =50A ,电压U =300V .在此行驶状态下 (1)求驱动电机的输入功率P 电; (2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P 机,求汽车所受阻力与车重的比值(g 取10m/s 2); (3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积.结合计算结果,简述你对该设想的思考. 已知太阳辐射的总功率26 0410W P =?,太阳到地球的距离 ,太阳光传播 到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%. 【答案】(1)3 1.510W P =?电 (2)/0.045f mg = (3)2101m S = 【解析】 试题分析:⑴31.510W P IU 电==? ⑵0.9P P Fv fv 电机===0.9/f P v =电/0.045f mg = ⑶当太阳光垂直电磁板入射式,所需板面积最小,设其为S ,距太阳中心为r 的球面面积 204πS r = 若没有能量的损耗,太阳能电池板接受到的太阳能功率为P ',则 00 P S P S '= 设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P , 所以()130%P P =-' 由于15%P P =电,所以电池板的最小面积 ()00 130%P S P S =-

高中物理竞赛讲义:恒定电流.

专题十二 恒定电流 【扩展知识】 1.电流 (1)电流的分类 传导电流:电子(离子)在导体中形成的电流。 运流电流:电子(离子)于宏观带电体在空间的机械运动形成的电流。 (2)欧姆定律的微观解释 (3)液体中的电流 (4)气体中的电流 2.非线性元件 (1)晶体二极管的单向导电特性 (2)晶体三极管的放大作用 3.一段含源电路的欧姆定律 在一段含源电路中,顺着电流的流向来看电源是顺接的(参与放电),则经过电源后,电路该点电势升高ε;电源若反接的(被充电的),则经过电源后,该点电势将降低ε。不论电源怎样连接,在电源内阻r 和其他电阻R 上都存在电势降低,降低量为I (R+r )如图则有: b a U Ir Ir IR U =-+---2211εε 4.欧姆表 能直接测量电阻阻值的仪表叫欧姆表,其内部结构如图所示,待测电阻的值由:)(0R r R I R g x ++-=ε 决定,可由表盘上直接读出。在正式测电阻前先要使红、黑表笔短接,即:

中R r R R I g g ε ε =++=0。 如果被测电阻阻值恰好等于R 中,易知回路中电流减半,指针指表盘中央。而表盘最左边刻度对应于∞=2x R ,最右边刻度对应于03=x R ,对任一电阻有R x ,有:x g R R n I I +== 中ε, 则中R n R x )1(-=。 由上式可看出,欧姆表的刻度是不均匀的。 【典型例题】 1、两电解池串联着,一电解池在镀银,一电解池在电解水,在某一段时间内,析出的银是0.5394g ,析出的氧气应该是多少克? 2、用多用电表欧姆档测量晶体二极管的正向电阻时,用100?R 档和用k R 1?档,测量结果不同,这是为什么?用哪档测得的电阻值大?

高中物理稳恒电流技巧小结及练习题及解析

高中物理稳恒电流技巧小结及练习题及解析 一、稳恒电流专项训练 1. 4~1.0T 范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化) (4)磁场反向,磁敏电阻的阻值不变. 【解析】 (1)当B =0.6T 时,磁敏电阻阻值约为6×150Ω=900Ω,当B =1.0T 时,磁敏电阻阻值约为11×150Ω=1650Ω.由于滑动变阻器全电阻20Ω比磁敏电阻的阻值小得多,故滑动变阻器选择分压式接法;由于 x V A x R R R R >,所以电流表应内接.电路图如图所示. (2)方法一:根据表中数据可以求得磁敏电阻的阻值分别为: 130.4515000.3010R -=Ω=Ω?,2 30.91 1516.70.6010R -=Ω=Ω?,33 1.50 15001.0010R -= Ω=Ω?, 431.791491.71.2010R -= Ω=Ω?,5 3 2.71 15051.8010R -=Ω=Ω?, 故电阻的测量值为1 2345 15035R R R R R R ++++=Ω=Ω(1500-1503Ω都算正确.) 由于 0150010150 R R ==,从图1中可以读出B =0.9T 方法二:作出表中的数据作出U -I 图象,图象的斜率即为电阻(略). (3)在0~0.2T 范围,图线为曲线,故磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或非均匀变化);在0.4~1.0T 范围内,图线为直线,故磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化); (4)从图3中可以看出,当加磁感应强度大小相等、方向相反的磁场时,磁敏电阻的阻值相等,故磁敏电阻的阻值与磁场方向无关. 本题以最新的科技成果为背景,考查了电学实验的设计能力和实验数据的处理能力.从新材料、新情景中舍弃无关因素,会看到这是一个考查伏安法测电阻的电路设计问题,及如何根据测得的U 、I 值求电阻.第(3)、(4)问则考查考生思维的灵敏度和创新能力.总

高考物理稳恒电流解题技巧及练习题含解析

高考物理稳恒电流解题技巧及练习题含解析 一、稳恒电流专项训练 1.如图10所示,P 、Q 为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,相距为L 1 ,处在竖直向下、磁感应强度大小为B 1的匀强磁场中.一导体杆ef 垂直于P 、Q 放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动.质量为m 、每边电阻均为r 、边长为L 2的正方形金属框abcd 置于倾斜角θ=30°的光滑绝缘斜面上(ad ∥MN ,bc ∥FG ,ab ∥MG, dc ∥FN),两顶点a 、d 通过细软导线与导轨P 、Q 相连,磁感应强度大小为B 2的匀强磁场垂直斜面向下,金属框恰好处于静止状态.不计其余电阻和细导线对a 、d 点的作用力. (1)通过ad 边的电流I ad 是多大? (2)导体杆ef 的运动速度v 是多大? 【答案】(1)238mg B L (2)1238mgr B B dL 【解析】 试题分析:(1)设通过正方形金属框的总电流为I ,ab 边的电流为I ab ,dc 边的电流为I dc , 有I ab =3 4 I ① I dc = 1 4 I ② 金属框受重力和安培力,处于静止状态,有mg =B 2I ab L 2+B 2I dc L 2 ③ 由①~③,解得I ab = 2234mg B L ④ (2)由(1)可得I =22 mg B L ⑤ 设导体杆切割磁感线产生的电动势为E ,有E =B 1L 1v ⑥ 设ad 、dc 、cb 三边电阻串联后与ab 边电阻并联的总电阻为R ,则R =3 4 r ⑦ 根据闭合电路欧姆定律,有I = E R ⑧ 由⑤~⑧,解得v = 1212 34mgr B B L L ⑨ 考点:受力分析,安培力,感应电动势,欧姆定律等.

高中物理竞赛辅导讲义-第8篇-稳恒电流

高中物理竞赛辅导讲义 第8篇 稳恒电流 【知识梳理】 一、基尔霍夫定律(适用于任何复杂电路) 1. 基尔霍夫第一定律(节点电流定律) 流入电路任一节点(三条以上支路汇合点)的电流强度之和等于流出该节点的电流强度之和。即∑I =0。 若某复杂电路有n 个节点,但只有(n ?1)个独立的方程式。 2. 基尔霍夫第二定律(回路电压定律) 对于电路中任一回路,沿回路环绕一周,电势降落的代数和为零。即∑U =0。 若某复杂电路有m 个独立回路,就可写出m 个独立方程式。 二、等效电源定理 1. 等效电压源定理(戴维宁定理) 两端有源网络可以等效于一个电压源,其电动势等于网络的开路端电压,其内阻等于从网络两端看除源(将电动势短路,内阻仍保留在网络中)网络的电阻。 2. 等效电流源定理(诺尔顿定理) 两端有源网络可等效于一个电流源,电流源的电流I 0等于网络两端短路时流经两端点的电流,内阻等于从网络两端看除源网络的电阻。 三、叠加原理 若电路中有多个电源,则通过电路中任一支路的电流等于各个电动势单独存在时,在该支路产生的电流之和(代数和)。 四、Y?△电路的等效代换 如图所示的(a )(b )分别为Y 网络和△网络,两个网络中的6个电阻满足一定关系 时完全等效。 1. Y 网络变换为△网络 12 2331 123 R R R R R R R R ++=, 122331 231R R R R R R R R ++= 122331 312 R R R R R R R R ++= 2. △网络变换为Y 网络 12311122331R R R R R R = ++,23122122331R R R R R R =++,3123 3122331 R R R R R R =++

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