题目列表(包括答案和解析)
17.解:已知每秒雷暴带给地球的电荷量为q,则大气的漏电电流为I=q/t=1800A
大气的漏电电阻可由欧姆定律求得U=IR
其中U=3.0×105V,R=ρL/s,L=50km,s=4πr2,代入有关数据解得,
ρ=2×1012Ω·m-1 地球的漏电功率为P=UI=5×108W
16.解:(1)设S2断开时R1消耗的功率为P1,则 ,
代入数据可以解得,r=1Ω
(2)设S2闭合时R1两端的电压为U,消耗的功率为P2,则,解得,U=84V
由闭合电路欧姆定律得,E=U+Ir,代入数据,得I=26A
流过R1的电流为I1,流过电动机的电流为I2,A,而I1+I2=I,所以I2=22A,
由,代入数据得,
W
15.解:由电阻的串并联得,闭合电路的总电阻R=R1(R2+R3)/(R1+R2+R3)+r
由欧姆定律得,通过电源的电流I=E/R
电源的端电压U=E-Ir 电阻R3两端的电压U/=R3U/(R2+R3)
通过R4的总电量就是通过电容器的电量Q=CU/
代入数据解得,Q=2.0×10-4C
13.解:(1)根据闭合电路欧姆定律得:S断开时:I=10/(16+2+2)=10/20=0.5A
S闭合时:RAB=(R2×R3)/(R2+R3)=1Ω 所以I=10/(1+2+2)=2A
(2)S闭合时,RAB=1Ω是定值电阻,所以电流越大,功率越大,所以应将R1调为零。
A、B间电路消耗的电功率为:PAB=E2/(RAB+r)=102/3=33.3W。
14解:(1)微粒带负电 (2分)
(2)微粒做圆周运动的轨迹在水平面内,且圆心O在点电荷的正下方,设圆心离点电荷的距离为H. (2分)
对于微粒受力分析如图所示,由牛顿第二定律得
① (6分)
由几何知识得:R=Htanα ② (2分)
由①②得: (2分)
17.(15分)大气中存在可自由运动的带电粒子,其密度随距地面高度的增加而增大,可以把离地面50km以下的大气看作是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质);离地面50km以上的大气则看作是带电粒子密度非常大的良导体。地球本身带负电,其周围空间存在电场,离地面L=50km处与地面之间的电势差约为U=3.0×105V。由于电场的作用,地球处于放电状态,但大气中频繁发生雷暴又对地球充电,从而保证了地球周围电场恒定不变。统计表明,雷暴每秒带给地球的平均电荷量为q=1800C。试估算大气电阻率ρ和地球漏电功率P。(已知地球半径r=6400km,结果保留一位有效数字)
18(17分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm。电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力。那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时,电源的输出功率是多大?(取g=10m/s2)
1 B C D2 D 3 C 4.A 5.C 6 A 7 B 8 B 9 B D 10 B C
11 (6分) 50 0.5 4.763 mm
12(14分)(1) C ; E (4分) (2) 外接 (2分)
(3)电路图如图所示(要求:滑动变阻器采用分压接法;电流表采用外接法)(4分)
(4)其形成原因是: 电压、电流的增大,使小灯泡温度升高,灯丝电阻率(或电阻)增大。(4分)
16.(16分)如图所示,电源的电动势E=110V,电阻R1=21Ω,电动机绕组的电阻R0=0.5Ω,电键S1始终闭合。当电键S2断开时,电阻R1的电功率是525W;当电键S2闭合时,电阻R1的电功率是336W,求
(1)电源的内电阻;
(2)当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出的
功率。
15.(14分)在如图所示的电路中,电源的电动势E=3.0V,内阻r=1.0Ω;电阻R1=10Ω,R2=10Ω,R3=30Ω;R4=35Ω;电容器的电容C=100μF,电容器原来不带电,求接通开关S后流过R4的总电量。
13.(14分)在如图所示的电路中,所用电源电动势E=10V,内电阻r=2Ω,电阻R1可调。现将R1调到2Ω后固定。已知R2=16Ω,R3=
Ω,求:
(1)开关S断开和接通时,通过R1的电流分别为多大?
(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最
大值,应将R1的阻值调到多大?这时A、B间电路消耗的
电功率将是多少?
14.(14分)一带电量为Q的固定正点电荷在真空中形成的电场如图所示,现有一质量为m,带电量为q的微粒在此点电荷附近做周期为T的匀速圆周运动,微粒的重力不能忽略,求:
(1)微粒的带电性质.
(2)微粒的轨迹所在平面及圆心O的位置.
11.螺旋测微器的旋钮每转一周,可动刻度恰好转过
等分,此时测微螺杆就前进或后退 mm。如图14-10-2所示螺旋测微器的示数为
。(6分)
12(14分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的器材及代号如下:
A.小灯泡L( 3 V、1.8 W);
B.滑动变阻器R(0 - 10 Ω,额定电流1.5A);
C.电压表V1(量程:0 - 3 V,R V =5 kΩ);
D.电压表V2(量程:0 - 15 V,R V =10 kΩ);
E.电流表A1(量程:0 - 0.6 A,R A =0.5 Ω);
F.电流表A2(量程:0 - 3 A,R A =0.1 Ω);
G.铅蓄电池、电键各一个,导线若干;
实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压。
(1)为了减少误差,实验中应选电压表 ,电流表 ;
(2)在实验中,电流表应采用 法(填“内接”或“外接”);
(3)请在图虚线框内按要求设计实验电路图(部分线已画好)
(4)某同学实验后作出的I -U 图象如图所示,请分析该图象形成的原因是:
14、如图所示的异形导线框,匀速穿过一匀强磁场区,导线框中的感应电流i随时间t变化的图象是(设导线框中电流沿abcdef为正方向) ( )
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