1、專題綜合訓練（四）R斷路，則下列說法中正確的是（v的超聲波，超聲波經反射后 M的測重臺置于壓力傳感器上，傳 ,測量儀記錄的時間間隔為t0,輸1.如圖所示，開關S閉合，電流表、電壓表均為理想電表，若電阻A.電流表示數變小B.電壓表示數變小C.電源內電路消耗的功率變大D.R消耗的功率變大2.如圖所示為一種常見的身高體重測量儀。測量儀頂部向下發射波速為 返回，被測量儀接收，測量儀記錄發射和接收的時間間隔。質量為 感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比。當測重臺沒有站人時出電壓為U0,某同學站上測重臺，測量儀記錄的時間間隔為t,輸出電壓為U。該同學的身高和質量分別為（）出p（即冷Jf»A.v（

2、to-t）, 一U B.UC.v（t0-t ）, 一（U-U0） D.（U-U）3. 如圖所示，平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，兩極板間有一個帶負電的試探電荷固定在P點。靜電計的金屬球與電容器的負極板連接，外殼接地。以E表示兩板間白電場強度，6表示p點的電勢，日表示該試探電荷在 p點的電勢能，e表示靜電計指針的偏角。若保持負極板不動，將正極板緩慢向右平移一小段距離 （靜電計帶電量可忽略不計）,各物理量變化情況描述正確的是a.e增大，6降低，b減小，e增大 b.e不變，6降低，日增大，e減小 c.e不變，巾升高，日減小，e減小 d.e減小，6升高，日減小，e減小4.如圖所示，八為電解槽

3、 川為電動機，N為電爐子，恒定電壓U=12 V,電解槽內阻a=2 ，當Si閉合$2、S3斷開時,電流表A示數為6 A;當S2閉合,Si、S3斷開時，A示數為5 A,且電動機輸出功率為35 W;當與閉合,Si、險斷開時,A示數為4 A。求：(1)電爐子的電阻及發熱功率各多大？(2)電動機的內阻是多少？(3)在電解槽工作時，電能轉化為化學能的功率為多少5.汽車電動機啟動時車燈會瞬時變暗，如圖所示，在打開車燈的情況下，電動機未啟動時電流表讀數為10 A,電動機啟動時電流表讀數為58 A,若電源電動勢為12.5 V,內阻為0. 05 Q。電流表內阻不計則因電動機啟動，車燈的電功率降低了多少 ？6.如圖

4、所示，在傾角為30。的斜面上固定一光滑金屬導軌CDEFGOH/ CD/FG /DEF=10° , CD=DE=EF=FG=L,一根質量為m的導體棒AB在電機的牽引下，以恒定的速度Vq沿0助 向從斜面底部開始運動，滑上導軌并到達斜面頂端，ABL OH金屬導軌的CD FG段電阻不計，DEFF 與AB棒材料、橫截面積均相同，單位長度電阻為r, 0是AB棒的中點，整個斜面處在垂直斜面向上 磁感應弓雖度為 B的勻強磁場中。求：(1)導體棒在導軌上滑行時電路中電流的大小(2)導體棒運動到DF位置時AB兩端的電壓(3)將導體棒從底端拉到頂端電機對外做的功。7.如圖，質量為M的足夠長金屬導軌 abc

5、d放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計 ，質量為m的導體棒PQ放置在導軌上,始終與導軌接觸良好，PQb第成矩形。棒與導軌間動摩擦因數為w ,棒左側有兩個固定于水平面的立柱。導軌bc段長為L,開始時PQ左側導軌的總電阻為 R右側導軌單位長度的電阻為R。以ef為界，其左側勻強磁場方向豎直向上 ，右側勻強磁場水平向左，磁感應強度大小均 為B在t=0時，一水平向左的拉力 F垂直作用于導軌的 bc邊上,使導軌由靜止開始做勻加速直線 運動,加速度為a。(1)求回路中感應電動勢及感應電流隨時間變化的表達式；(2)經過多少時間拉力 F達到最大值，拉力F的最大值為多少？(3)某一過程中回路產生的焦耳熱為Q導軌克服

6、摩擦力做功為 W求導軌動能的增加量。8.如圖甲所示，兩根完全相同的光毛t平行導軌固定，每根導軌均由兩段與水平成0=30。的長直導軌和一段圓弧導軌平滑連接而成，導軌兩端均連接電阻，阻值R=R=2 "導軌間距L=0.6 m。在右側導軌所在斜面的矩形區域MMP1F2內分布有垂直斜面向上的磁場，磁場上下邊界MP1、MP2的距離d=0. 2 m,磁感應強度大小隨時間的變化規律如圖乙所示。t=0時刻，在右側導軌斜面上與 MP1距離s=0. 1 m處，有一根阻值r= 2 Q的金屬棒ab垂直于導軌由靜止釋放，恰好獨立勻速通過整個磁場區 域，重力加速度g取10 m/s 2,導軌電阻不計。求：(1) a

7、b在磁場中運動白速度大小 v;(2)在11=0. 1 s時刻和t2=0. 25 s時刻電阻R的電功率之比(3)電阻R2產生的總熱量 Q總。9.如圖所示，兩根間距為L的金屬導軌 MM口 PQ電阻不計，左端彎曲部分光滑，水平部分導軌與導體 棒間的動摩擦因數為,水平導軌左端有寬度為 d、方向豎直向上的勻強磁場 I,右端有另一勻強磁場D,其寬度也為d,但方向豎直向下，兩磁場的磁感應強度大小均為 B,相隔的距離也為d。有兩 根質量為m的金屬棒a和b與導軌垂直放置,金屬棒a電阻為R金屬棒b電阻為r,b棒置于磁場n 中點G D處。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F將a棒從彎曲導軌上某一高處由靜止釋放并沿導軌

8、運動。(1)當a棒在磁場I中運動時，若要使b棒在導軌上保持靜止，則a棒剛釋放時的高度應小于某一值 ho,求h0的大小；(2)若將a棒從彎曲導軌上高度為h(h<ho)處由靜止釋放，a棒恰好能運動到磁場 n的左邊界處停止求此過程中金屬棒 b上產生白電熱 Q;(3)若將a棒仍從彎曲導軌上高度為 h(h<ho)處由靜止釋放，為使a棒通過磁場I時恰好無感應電流 可讓磁場n的磁感應強度隨時間而變化 ，將a棒剛進入磁場I的時刻記為t=0,此時磁場n的磁感應 強度為Bo,試求出在a棒通過磁場I的這段時間里，磁場n的磁感應強度隨時間變化的關系式。10.尸X x x x x x/k x如圖所示，頂角0

9、=45°的金屬導軌 MOI©定在水平面內，導軌處在方向豎直、磁感應強度為B的勻強磁場中。一根與 ON1直的導體棒在水平外力作用下以恒定速度Vo沿導軌MONO左1t動，導體棒的質量為m導軌與導體棒單位長度的電阻均為r。導體棒與導軌接觸點的a和b,導體棒在滑動過程中始終保持與導軌良好接觸。t= 0時，導體棒位于頂角 O處，求：(1) t時刻流過導體棒的電流 I的大小和方向。(3) 導體棒在0t 時間內產生的焦耳熱Q。專題綜合訓練(四)1 .D解析 電路結構為 R和R串聯之后再和 R并聯，電壓表測量 R兩端電壓，電流表測量 R和 R3的電流，若R斷路，則外電路電阻增大，總電流減小

10、，根據閉合電路歐姆定律E=U+Ir可得路端電壓U增大，即R2和R所在支路兩端的電壓增大，而R2和R的電阻不變，所以通過R2和R的電流增大,即 電流表示數增大，K兩端電壓 山二展應故R兩端電壓增大，即電壓表示數增大,A、B錯誤；總電流減 小，則內電路消耗的功率 P=I2r減小,C錯誤；由于R恒定，通過R的電流增大,所以R消耗的電功率 增大,D正確。12 . D解析 當測重臺沒有站人時,2 x=vt0；站人時，2( x-h ) =vt,解得h=Ev(t 0-t );無人站立時，U3=kMg;有人時，U=k(Mg+mg,解得：m=域(U-U0),故 D正確。3 . C解析 將正極板適當向右水平移動，

11、兩板間的距離減小，根據電容的決定式 C= 礪可 知，電容C增大，因平行板電容器充電后與電源斷開，則電容器的電荷量 Q不變，由C= :得，板間u_ q _料*中電壓U減小，因此夾角e減小，再依據板間電場強度 E= 7 = 72,可見E不變；P點到正極 板距離減小，且正極接地，由公式U=Ed#,P點的電勢增加，負電荷在P點的電勢能減小，故A、B、D 錯誤,C正確。4 .答案(1)2 Q 72 W (2)1 Q (3)16 W解析(1)當S閉合,S2、&斷開時，只有電爐子接入電路，因電爐子為純電阻，由歐姆定律可知電U爐子的電阻r=兀=2 Q其發熱功率 FR=UI1 =12X6 W=72 W(

12、2)當險閉合,S1、&斷開時，電動機為非純電阻，由能量守恒定律得：UI2=/J r/P輸出代入數據解得:rM=1 Q(3)當與閉合S、&斷開時，電解槽工作，由能量守恒定律得：P化=UI3-h2 rA代入數據解得：P化=16 Wo5 .答案 43.2 W解析 電動機不啟動時，燈泡的電壓為電源路端電壓，設為UL,電動機啟動后燈泡電壓仍為路端電壓，設為U.'由閉合電路歐姆定律得I= J?+-T解得：R=l. 2 Q燈泡消耗功率為 Pl=EI-I 2r= 120 W電動機啟動后，路端電壓U-'=E-I'r= 9. 6 V比燈泡消耗電功率為 Pl'=. =

13、76.8 W所以燈泡功率降低了A P=(120-76. 8) W=43. 2 W6 .答案(1) 不(2)iBLvo (3)'<mgL+)解析(1)導體棒在導軌上勻速滑行時，感應電動勢E=BLv回路總電阻為 R總=3Lr E則感應電流為：1= 二聯立解得：1=AB棒滑到DF處時，AB兩端的電壓 IBa=U>a+UD+Uf又有：U)a+Uf=BLw 2可得：LDf=.BLvo則有：Ua=U)a+LFd+Uf=BLvo(3)導體棒從底端拉到頂端電機做的功：W=X Ep+Q+Q增加的重力勢能 A b=mg2 L+Lcos 30 0 )sin 30 0 = m mgLAB棒在DEF

14、軌道上滑動時產生的熱量Q=W,此過程中，電流I不變，故3n 赳再 V3S: LzvaQ=W =一L，TL=g電流不變,電阻不變,所以AB棒在CDE陽軌上滑動時產生的熱量q=I2r總 t=(等卜 3Lr 證+4-75 /B2L2uq 所以：W= F"! mgL+ - i> ISlati7 .答案(1) E=BLat,I=初詞 (2) t= '麗 Fn=Ma+Li mg+2(1+w)B2L2w-闖(3) 事-Ma解析(1)回路中感應電動勢 E=BLv導軌做初速度為零的勻加速運動，故導軌速度v=at則回路中感應電動勢隨時間變化的表達式E=BLat1又 x=_at2回路中總電阻

15、 R總二R42R(短2)=R+aR2回路中感應電流隨時間變化的表達式i=.(2)導軌受到外力F,安培力Fa,摩擦力Ff;Fa=BIL=Ff=( mg+F) =' mg+ 瓦西詢) 由牛頓第二定律 F-FA-Ff=MaB衣口1磊時外力F取最大值解得 F=Ma+i mg+ 科+1)一JI由數學知識得，當7=aRt,即t二口+1)屏12 1 Q.所以 Fn=Ma+Lt mg+ 設此過程中導軌運動距離為s,由動能定理，W4 =AEk, W=Ma s摩擦力做功 W=i mgs+(! Wa=(1 mgs+(! Qw向所以s= .帆國導軌動能的增加量 A Ek=MaE8 .答案(1)1 m/s (2

16、)4 ： 1 (3)0.01 J1解析(1)由 mgs- sin 0 =WmV得 v=1 m/s(2)金屬棒從釋放到運動至 MPi所用的時間t=苧w?=0.2 sJ* _ Aff在11=0. 1 s時，金屬棒還沒進入磁場，有E= at - it Ld=0. 6 V此時，R與金屬棒并聯后再與R串聯R 總=3 Q£1U=R=0. 4 V由圖乙可知，t=0.2 s后磁場保持不變，ab經過磁場的時間t'=7=0. 2 s故在12=0. 25 s時ab還在磁場中運動，電動勢 E=BLv=0.6 V此時R與R2并聯，R總=3 Q,得R兩端電壓 U'= 0. 2 V屏電功率p=方，

17、故在ti=0.1 s和t2=0.25 s時刻電阻R的電功率的比值Pi：P2=廳=4 ： 1肛(3)設金屬棒ab的質量為n, ab在磁場中運動時，通過ab的電流1= *總金屬棒ab受到的安培力Fa=BIL又 mcsin 0 =BIL解得 m=0. 024 kg支在00. 2 s內，R2兩端的電壓 U=0.2 V,產生的熱量 Q=/”=0.004 J金屬棒ab最終將在MP2下方的軌道區域內往返運動，到MP2處的速度為零，由功能關系可得在1t=0. 2 s后，整個電路最終產生的熱量Q=mgsin 8+2mV=0. 036 J1由電路關系可得 R2產生的熱量 Q=kQ=0. 006 J故R2產生的總熱

18、量Q=Q+Q=0. 01 J9.答案(1)-(2)( mgh-(i m#d)三D-： t-b棒不動，b就可以靜止不動。解析(1)因為a棒進入磁場I后做減速運動，所以只要剛進入時對a棒：由機械能守恒得：mgh二針”。*E根據閉合電路歐姆定律有：1=感應電動勢：E=BLv0對 b 棒：B0IL=(1 mg聯立解得：h0='(2)由全過程能量守恒與轉化規律：mgh=i mgd+Q總熱量為：Q=( mgh-科 m(2d)2d)r解得金屬棒b上產生的電熱：Q=瓦7(3) a棒通過磁場I時恰好無感應電流，說明感應電動勢為零根據法拉第電磁感應定律：E= 工在A t W0的前提下，A二0即保持不變 X對a棒，由機械能守恒知：mgh=WmVa棒進入磁場I后，由牛頓第二定律得 a=g