2013年高考物理试题分类汇编：08恒定电流.doc

2013年高考物理试题分类汇编：恒定电流 1、（安徽卷）的电流为零时，测得，，则Rx的阻值为 A．B．C．D．的电流为零时，P点的电势与R0和Rx连接点的电势相等。则。又电阻丝的电阻，故，所以。正确选项：C 2、(2013年北京理综)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，从而更加深刻地理解其物理本质。 一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电量为e。该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v。 (a) 求导线中的电流I (b) 将该导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度B，导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，推导F安=F。 （注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明） 【答案】见解析 【解析】（a）设时间内通过导体横截面的电荷量为，由电流的定义，可得 。 （b）每个自由电子所受的洛伦兹力为， 设导体中共有N个自由电子，则 导体内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为 由安培力的计算公式，有 故。 3、（2013年上海物理）在车门报警电路中，两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上，只要有开关处于断开状态，报警灯就发光。能实现此功能的电路是 D 【解析】（A）电路中，只断开一个开关，报警灯不会发光；（B）电路中，只要有开关断开，报警灯都不会发光；（C）电路中，两个开关同时断开时，报警灯才能发光；（D）电路中，只要有一个开关断开，报警灯就会发光。 图（a）所示，在垂直于匀强磁场B的平面内，半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴承转动，圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接。电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件。流过电流表的电流I与圆盘角速度ω的关系如图19（b）所示，其中ab段和bc段均为直线，且ab段过坐标原点。ω0代表圆盘逆时针转动。已知：R=3.0Ω，B=1.0T，r=0.2m。忽略圆盘，电流表和导线的电阻。 根据图写出ab、bc段对应的I与ω的关系式； 求出图中b、c两点对应的P两端的电压Ub、Uc； 分别求出ab、bc段流过P的电流IP与其两端电压UP的关系式。 【答案】（1） （2）0.3V 0.9V （3） 【解析】（1）图像得出三点坐标o（0，0）b（15，0.1） c（45，0.4）由直线的两点式得I与ω关系式： (2)圆盘切割产生的电动势为： 当 当电源忽略内阻故Up=E 可得： Ub=0.3 Uc=0.9V (3)由并联电路知识有： ① ② 由①②得 ，C点导通。 且R=3Ω I=0.4A得 5、(2013年天津理综) 超导现象是20世纪人类重大发现之一，日前我国己研制出世界传输电流最大的高温超导电缆并成功示范运行。 （l）超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零，这种性质可以通过实验研究。将一个闭合超导金属圈环水平放置在匀强磁场中，磁感线垂直于圈环平面向上，逐渐降低温度使环发生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场，若此后环中的电流不随时间变化，则表明其电阻为零。请指出自上往下看环中电流方向，并说明理由。 （2）为探究该圆环在超导状态的电阻率上限ρ，研究人员测得撤去磁场后环中电流为I，并经一年以上的时间t未检测出电流变化。实际上仪器只能检测出大于ΔI的电流变化，其中，当电流的变化小于ΔI时，仪器检测不出电流的变化，研究人员便认为电流没有变化。设环的横截面积为S，环中定向移动电子的平均速率为v，电子质量为m、电荷量为e．试用上述给出的各物理量，推导出ρ的表达式。 3）若仍使用上述测量仪器，实验持续时间依旧为t为使实验获得的该圆环在超导状态的电阻率上限ρ的准确程度更高，请提出你的建议，并简要说明实现方法【答案】 (3)见解析 【解析】(1) 逆时针方向。 撤去磁场瞬间。环所围面积的磁通量突变为零，由楞次定律可知，环中电流的磁场方向应与原磁场方向相同，即向上。由右手螺旋定则可知，环中电流的方向是沿逆时针方向。 (2)设圆环周长为l、电阻为R，由电阻定律得 ① 设t时间内环中电流释放焦耳热而损失的能量为，由焦耳定律得 ② 设环中单位体积内定向移动电子数为n，则 ③ 式中n、e、S不变，只有定向移动电子的平均速率的变化才会引起环中电流的变化，电流变化大小取时，相应定向移动电子的平均速率的变化得大小为，则