高考物理稳恒电流各地方试卷集合汇编(1).docVIP

高考物理稳恒电流各地方试卷集合汇编(1)

一、稳恒电流专项训练

1．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RD=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。

2．守恒定律是自然界中某种物理量的值恒定不变的规律，它为我们解决许多实际问题提供了依据．在物理学中这样的守恒定律有很多，例如：电荷守恒定律、质量守恒定律、能量守恒定律等等．

(1)根据电荷守恒定律可知：一段导体中通有恒定电流时，在相等时间内通过导体不同截面的电荷量都是相同的．

a．己知带电粒子电荷量均为g，粒子定向移动所形成的电流强度为，求在时间t内通过某一截面的粒子数N．

b．直线加速器是一种通过高压电场使带电粒子加速的装置．带电粒子从粒子源处持续发出，假定带电粒子的初速度为零，加速过程中做的匀加速直线运动．如图l所示，在距粒子源l1、l2两处分别取一小段长度相等的粒子流．已知ll:l2=1:4，这两小段粒子流中所含的粒子数分别为n1和n2，求：n1:n2．

(2)在实际生活中经常看到这种现象：适当调整开关，可以看到从水龙头中流出的水柱越来越细，如图2所示，垂直于水柱的横截面可视为圆．在水柱上取两个横截面A、B，经过A、B的水流速度大小分别为vI、v2；A、B直径分别为d1、d2，且d1：d2=2:1．求：水流的速度大小之比v1:v2．

(3)如图3所示：一盛有水的大容器，其侧面有一个水平的短细管，水能够从细管中喷出；容器中水面的面积Sl远远大于细管内的横截面积S2;重力加速度为g．假设水不可压缩，而且没有粘滞性．

a．推理说明：容器中液面下降的速度比细管中的水流速度小很多，可以忽略不计：

b．在上述基础上，求：当液面距离细管的高度为h时，细管中的水流速度v．

【答案】（1）a.；b.；（2）；（3）a.设：水面下降速度为，细管内的水流速度为v．按照水不可压缩的条件，可知水的体积守恒或流量守恒，即：,由，可得．所以：液体面下降的速度比细管中的水流速度可以忽略不计．

b.

【解析】

【分析】

【详解】

(1)a.电流，

电量

粒子数

b.根据,可知在距粒子源、两处粒子的速度之比：

极短长度内可认为速度不变，根据，

得

根据电荷守恒，这两段粒子流中所含粒子数之比：

(2)根据能量守恒，相等时间通过任一截面的质量相等，即水的质量相等.

也即：处处相等

故这两个截面处的水流的流速之比：

(3)a.设：水面下降速度为，细管内的水流速度为v.

按照水不可压缩的条件，可知水的体积守恒或流量守恒，即：

由，可得:.

所以液体面下降的速度比细管中的水流速度可以忽略不计.

b.根据能量守恒和机械能守恒定律分析可知：

液面上质量为m的薄层水的机械能等于细管中质量为m的小水柱的机械能．

又根据上述推理：液面薄层水下降的速度忽略不计，即.

设细管处为零势面，所以有：

解得:

3．如图所示，固定的水平金属导轨间距L=2m．处在磁感应强度B=4×l0-2T的竖直向上的匀强磁场中，导体棒MN垂直导轨放置，并始终处于静止状态．已知电源的电动势E=6V，内电阻r=0.5Ω，电阻R=4.5Ω，其他电阻忽略不计．闭合开关S，待电流稳定后，试求：

（1）导体棒中的电流；

（2）导体棒受到的安培力的大小和方向．

【答案】（1）1.2A；（2）0.096N，方向沿导轨水平向左

【解析】

【分析】

【详解】

(1)由闭合电路欧姆定律可得：

I==1.2A

(2)安培力的大小为：

F=BIL=0.04×1.2×2N=0.096N

安培力方向为沿导轨水平向左

4．在如图所示的电路中，电源内阻r=0.5Ω，当开关S闭合后电路正常工作，电压表的读数U=2.8V，电流表的读数I=0.4A。若所使用的电压表和电流表均为理想电表。求：

①电阻R的阻值；

②电源的内电压U内；

③电源的电动势E。

【答案】①；②0.2V；③3V

【解析】

【详解】

①由欧姆定律得

电阻R的阻值为。