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题型: 多选题
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多选题 · 4 分

19.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R2R3均为定值电阻,R1为滑动变阻器.已知R1的总阻值大于R2R2=R3=r 。合上开关S,V示数为U,A1和A2示数分别为I1I2,现将R1的滑动触点由最左端向右端移动的过程中,则下列判断正确的是(   )

AU一直减小, I1一直增大

BU先减小后增大,I2先减小后增大

CU先增大后减小,I1一直增大

DUI2的乘积先减小后增大

正确答案

C,D

解析

已知R1的总阻值大于R2,R2的滑动触点由最左端向右端移动的过程中,外电路的总电阻先增大后减小,总电流先减小后增大,内电压先减小后增大,路端电压先增大后减小,即电压表示数U先增大后减小,I2先减小后增大.

R1与R2并联的电压先增大后减小.并联电压增大时,滑动触点右端电阻减小,则I1增大.当并联电压减小时,通过的R2的电流减小,而总电流增大,所以I1增大,因此I1一直增大.

U与I2的乘积等于电源的输出功率.由于R2=R3=r,外电阻总电阻大于r,且大于外电路的总电阻先增大后减小,所以U与I2的乘积先减小后增大.故A、B错误,CD正确.

考查方向

闭合电路的欧姆定律

解题思路

理清电路,确定电压表测得什么电压,电流表测得什么电流,抓住电动势和内阻不变,采用局部→整体→局部的方法,利用闭合电路欧姆定律进行分析

易错点

关键抓住电动势和内电阻不变,结合闭合电路欧姆定律求解.注意做题前一定要理清电路,看电压表测的是什么电压,电流表测的是什么电流

知识点

闭合电路的欧姆定律串联电路和并联电路
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

7.如图所示,边长为L、总电阻为R的均匀正方形线框abcd放置在光滑水平桌面上,其cd边右侧紧邻两个磁感应强度为B、宽度为L、方向相反的有界匀强磁场。现使线框以速度v0匀速通过磁场区域,从开始进入,到完全离开磁场的过程中,下列图线能定性反映线框中的感应电流(以逆时针方向为正)和a、b两点间的电势差随时间变化关系的是

A

B.

C

D

正确答案

A,C

解析

线圈进入左侧磁场过程:在进入磁场0﹣L的过程中,E=BLv0,电流I==i0,方向为逆时针方向,为正;

a的电势比b的电势高,ab间的电势差 Uab=E=BLv0=u0

在L﹣2L的过程中,电动势E=2BLv0,电流I==2i0,方向为顺时针方向,为负.a的电势比b的电势高,ab间的电势差 Uab=E=BLv0=2u0

在2L﹣3L的过程中,E=BLv0,电流I==i0,方向为逆时针方向,为正;a的电势比b的电势低,ab间的电势差 Uab=﹣E=﹣BLv0=﹣3u0

故AC正确,BD错误.

故选:AC.

考查方向

导体切割磁感线时的感应电动势

解题思路

由E=BLv求出感应电动势,由欧姆定律求出感应电流和ab间的电压,然后选择图象.要分段研究

易错点

本题的关键掌握切割产生的感应电动势公式以及安培力的大小公式,会通过楞次定律判断感应电流的方向

知识点

闭合电路的欧姆定律法拉第电磁感应定律楞次定律
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题型:填空题
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填空题 · 4 分

24.一个20匝的闭合线圈,面积为S=0.1m2,总电阻为R=2Ω,垂直通过线圈的匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示,则在0~1s的时间内通过线圈导线截面的电量为_______________C。

t0时刻通过线圈的感应电流等于0~t0时间内通过线圈的平均感应电流,则t0=_____________s。

正确答案

0.12,1.8

解析

,联立上式可知,则电流为,即图像中的斜率某时刻的斜率要等于整段时间某点与原点连线的斜率,经过尝试,只有t=1.8s时刻吻合要求,所以t=1.8s时刻满足。

考查方向

电磁感应定律中求电量

解题思路

法拉第电磁感应定律求解电量的方法。

易错点

在求电量时要记住用平均感应电动势求解

知识点

闭合电路的欧姆定律法拉第电磁感应定律
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题型:简答题
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简答题 · 7 分

如图所示是探究电源电动势和电源内、外电压关系的实验装置,下部是可调高内阻电池。提高或降低挡板,可改变A、B两电极间电解液通道的横截面积,从而改变电池内阻。电池的两极A、B与电压传感器2相连,位于两个电极内侧的探针a、b与电压传感器1相连,R是滑动变阻器。(实验前已给电源充足了电)下表是某实验小组在固定挡板位置不变,改变R进行实验过程中所记录的实验数据

33.该小组仔细检查仪器和研究实验过程,并没发现错误。重复上述实验所得数据仍为上述数据。则该实验U逐渐变化的原因是:_________。

34.为了证实33中推断,该小组在获得序号6的数据时,用电流传感器测得流过R的电流为9mA。由此计算出两探针之间的电阻是___________Ω,该高内电阻电源在此挡板位置的实际内阻是___________Ω。

35.根据以上判断和计算出的两个阻值,将序号4的实验数据补全。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

探针离开电极距离过大(或有部分内阻没有测量在内)

解析

理论上,无论R的滑臂移动到哪里,传感器1和传感器2的示数之和总不变都为电源电动势,现在发现总和不断变小,有可能是因为部分电阻的电压没有计算在内,即探针离开电极较远;

考查方向

测定电源的电动势和内阻

解题思路

电压传感器1测量内电压,电压传感器2测量路端电压;挡板上提,内电阻变小.

易错点

考查测量电动势和内电阻的方法,关键是明确电压传感器1和传感器2的作用,然后根据闭合电路欧姆定律列式分析

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

50 ;60

解析

根据闭合电路欧姆定律,此时内阻总电阻为 ,测量的电极的内阻为0.45V/0.009A=50欧姆。

考查方向

测定电源的电动势和内阻

解题思路

明确两传感器所测电压,再根据闭合电路欧姆定律列式分析即可

易错点

考查测量电动势和内电阻的方法,关键是明确电压传感器1和传感器2的作用,然后根据闭合电路欧姆定律列式分析

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

1.73  0.35

解析

根据第2问,此时电流为 电极测量的电阻为50欧姆,所以传感器2测量电压为 所以传感器2测量电压为1.73V

考查方向

测定电源的电动势和内阻

解题思路

易错点

考查测量电动势和内电阻的方法,关键是明确电压传感器1和传感器2的作用,然后根据闭合电路欧姆定律列式分析

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题型:简答题
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简答题 · 16 分

相距L=1.5 m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m1=1 kg的金属棒ab和质量为m2=0.27 kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图(a)所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75,两棒总电阻为1.8Ω,导轨电阻不计。t=0时刻起,ab棒在方向竖直向上,大小按图(b)所示规律变化的外力F作用下,由静止沿导轨向上匀加速运动,同时也由静止释放cd棒。

43.求磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小;

44.已知在2 s内外力F做功40 J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;

45.①判断cd棒的运动过程,②求出cd棒达到最大速度所对应的时刻t1,③在图(c)中画出前5秒内cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图像。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

经过时间t,金属棒ab的速率    此时,回路中的感应电流为       对金属棒ab,由牛顿第二定律得由以上各式整理得:       ,在图线上取两点:t1=0,F1=11N; t2=2s,F2=14.6s ,或者通过图线的斜率和截距(1.8 和 11),代入上式得      B=1.2T  。

考查方向

导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律;电磁感应中的能量转化.

解题思路

ab棒沿竖直向上运动,切割磁感线产生感应电流,由右手定则判断感应电流的方向,由左手定则判断cd棒受到的安培力方向.

易错点

关键是根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式、牛顿第二定律、运动学公式推导出拉力与时间的关系式

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

18J;

解析

在2s末金属棒ab的速率      ,所发生的位移    ,由动能定律得    ,又  ,联立以上方程,解得

考查方向

导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律;电磁感应中的能量转化.

解题思路

由E=BLv、I=、F=BIL、v=at,及牛顿第二定律得到F与时间t的关系式,再根据数学知识研究图象(b)斜率和截距的意义,即可求磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小.

易错点

关键是根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式、牛顿第二定律、运动学公式推导出拉力与时间的关系式

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

见解析

解析

cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动,当cd棒所受重力与滑动摩擦力相等时,速度达到最大;然后做加速度逐渐增大的减速运动,最后停止运动。②当cd棒速度达到最大时,有:

又                

整理得③,fcd随时间变化的图象如图c所示。

考查方向

导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律;电磁感应中的能量转化.

解题思路

由运动学公式求出2s末金属棒ab的速率和位移,根据动能定理求出两金属棒产生的总焦耳热.

易错点

关键是根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式、牛顿第二定律、运动学公式推导出拉力与时间的关系式

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题型:简答题
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简答题 · 9 分

23.电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:

待测电压表(量程3V,内阻约为3000),电阻箱R0(最大阻值为99999.9),滑动变阻器R1(最大阻值100,额定电压2A),电源E(电动势6V,内阻不计),开关2个,导线若干

(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整

(2)根据设计的电路写出步骤

(3)  将这种方法测出的电压表内阻记为R1v与内阻的真实值Rv先比R1v  Rv (添“>”“=”或“<”)由是

正确答案

23.(1)实验电路如图所示(2分)

(2)移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在支路分压最小(1分);闭合开关,调节,使电压表的指针满偏(1分);保持华东变阻器滑片的位置不变(1分),断开,调节电阻箱使电压表的指针半偏(1分);读取电阻箱所示的电阻值,此即为测得的电压表内阻(1分)

(3) >(1分)

断开,调节电阻箱使电压表成半偏状态,电压表所在支路总电阻增大,分得的电压也增大;此时两端的电压大于电压表的半偏电压,故(1分,其他合理说法同样给分)

解析

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知识点

闭合电路的欧姆定律伏安法测电阻
下一知识点 : 闭合电路中的能量转化
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