发布时间 : 星期日 文章【物理试题】通用版2018-2019版高中物理模块综合试卷新人教版选修3-2.doc更新完毕开始阅读
(1)两个电表的示数;
(2)从图示位置开始转过45°过程中通过R的电荷量; (3)线圈匀速转动一周外力所做的功.
答案 (1)电压表示数为30 V,电流表示数为2 A (2)0.02 C (3)5 J 解析 (1)设正弦交流电源的电压峰值为Em,有效值为E有
Em=NBSω=NBl2ω=402 V E有=
Em2=40 V
由闭合电路欧姆定律得电流表示数
I=
E有
=2 A R+r电压表示数为U=IR=30 V.
(2)设线圈在这一过程所用时间为Δt,流过R的电荷量为q
q=IΔt
ER+r I=
E=NΔΦ ΔtΔΦ=Φ2-Φ1=BSsin 45°-0=Bl2sin 45° 由以上各式求得
ΔΦBl2sin 45°q=N=N=0.02 C
R+rR+r(3)转动一周所用时间为T=
2π=π
s 50
ω外力所做的功等于闭合电路一个周期内产生的热量
2E 有
即W=Q=T.
R+r解得W≈5 J.
17.(14分)如图17所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5 m,其电阻
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不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,两棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为0.02 kg,电阻均为R=0.1 Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.2 T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能保持静止.取g=10 m/s2,问:
图17
(1)通过cd棒的电流I是多少,方向如何? (2)棒ab受到的力F多大?
(3)棒cd每产生Q=0.1 J的热量,力F做的功W是多少? 答案 (1)1 A 方向由d到c (2)0.2 N (3)0.4 J 解析 (1)棒cd受到的安培力Fcd=IlB 棒cd在共点力作用下平衡, 则Fcd=mgsin 30°
联立并代入数据解得I=1 A,方向由d到c. (2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等Fab=Fcd 对棒ab由共点力平衡有F=mgsin 30°+IlB 代入数据解得F=0.2 N
(3)设在时间t内棒cd产生Q=0.1 J热量, 由焦耳定律可知Q=I2Rt
设ab棒匀速运动的速度大小为v, 则产生的感应电动势E=Blv 由闭合电路欧姆定律知I=
E 2R由运动学公式知,在时间t内,棒ab沿导轨的位移
x=vt
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力F做的功W=Fx
综合上述各式,代入数据解得W=0.4 J.
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