内容正文:
咸阳市高新一中2024级高二年级阶段性质量检测(三)
物理试题
考试时长:75分钟:
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。)
1. 英国物理学家法拉第提出了“电场”和“磁场”的概念,并引入电场线和磁感线来描述电场和磁场,为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列相关说法正确的是( )
A. 电荷和电荷、通电导体和通电导体之间的相互作用都是通过电场发生的
B. 磁体和磁体、磁体和通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的
C. 电场线和电场线不可能相交,磁感线和磁感线可能相交
D. 通过实验可以发现电场线和磁感线是客观存在的
2. 下列波中不属于电磁波的是( )
A. 消毒用的紫外线
B. 透视用的X射线
C. 教室里的读书声
D. 遥控器发出的红外线
3. 下列关于电磁波的说法,不正确的是( )
A. 电磁波在真空中的速度为c = 3.00×108m/s
B. 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波
C. 手机既可接收电磁波,又可发射电磁波
D. 电磁波不能传播能量
4. 关于黑体辐射,下列说法正确的是( )
A. 黑体辐射的能量是不连续的,只能是某一最小能量值的整数倍
B. 黑体不会辐射电磁波
C. 爱因斯坦通过提出的能量子假说,很好地解释了黑体辐射规律
D. 温度太低的物体不会辐射电磁波
5. 如图所示,一枚小磁针放在半圆形导线环的环心O处,当导线中通以如图所示方向的电流时,小磁针将( )
A. 沿顺时针方向转动
B. 沿逆时针方向转动
C. N极转向纸内,S极转向纸外
D. N极转向纸外,S极转向纸内
6. 如图所示,甲、乙、丙、丁所示是四种常见的磁场,下列分析正确的是( )
A. 甲图中磁极间装有铁质圆柱,则磁极和圆柱间可产生匀强磁场
B. 矩形线框放置在乙图中异名磁极间所制成的磁电式电表,表盘刻度均匀
C. 图丙中相距很近的两个同名磁极之间的磁场,除边缘外,可认为是匀强磁场
D. 图丁中相距一定距离的两个平行放置的线圈通电时,中间区域的磁场可认为是匀强磁场
7. 如图所示,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=135°。流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示,则导线abcd受到的磁场的作用力的合力( )
A. 方向沿纸面向上,大小为(+1)BIL
B. 方向沿纸面向上,大小为3BIL
C. 方向沿纸面向下,大小为(+1)BIL
D. 方向沿纸面向下,大小为3BIL
8. 三个完全相同的小球a、b、c带有相同电荷量的正电荷,从同一高度由静止开始下落,下落h1高度后a球进入水平向左的匀强电场,b球进入垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,它们到达水平面上的速度大小分别用va、vb、vc表示,它们的关系是( )
A. va>vb=vc B. va=vb=vc
C. va>vb>vc D. va=vb>vc
二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
9. 在电磁学发展的过程中,许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是( )
A. 奥斯特发现了电流的磁效应
B. 法拉第发现了电磁感应现象
C. 麦克斯韦预言了电磁波的存在,楞次用实验证实了电磁波的存在
D. 库仑发现了点电荷间的相互作用规律,密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
10. 如图所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图所示,当两直导线中的电流都增大时,四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是( )
A. 线圈a中无感应电流 B. 线圈b中有感应电流
C. 线圈c中有感应电流 D. 线圈d中无感应电流
11. 我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图所示。结合上述材料,下列说法正确的是( )
A. 地球的地理两极与地磁两极重合
B. 地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D. 在赤道上小磁针的极在静止时指向地理北极附近
12. 正三角形ABC的三个顶点处分别固定有水平放置的长直导线,并通以如图所示方向的恒定电流,导线中的电流大小相等,三角形中心O点的磁感应强度大小为B0,已知通电直导线在某点产生的磁场与通电直导线的电流大小成正比,则下列说法正确的是
A. O点处的磁感应强度方向竖直向下
B. B、C处两导线电流在O点产生的合磁场方向水平向左
C. B处电流在O点处产生的磁场磁感应强度大小为B0
D. 将A处电流大小减半,则O点处的磁场磁感应强度大小为B0
三、实验题(本题共2小题,共12分)
13. 我们通过实验可以探究感应电流的产生条件,在如图的实验中,线圈A通过滑动变阻器和开关接到电源上,线圈B的两端连接到电流表上,把线圈A放置于线圈B里面。通过实验,判断线圈B中是否有电流产生。
(1)开关闭合的瞬间___________(选填“有”或“无”)感应电流产生。
(2)开关总是闭合的,缓慢移动滑动变阻器的滑片时___________(选填“有”或“无”)感应电流产生。
(3)归纳以上实验结果,产生感应电流的条件是___________。
14. 某兴趣小组对研究手机电池产生兴趣,利用手边器材,先从测量电池组的电动势和内阻开始研究。如图1所示的实验原理图,已知电池组的电动势约为,内阻约。现提供的器材如下:
A. 电池组B.电压表(量程)
C. 电压表(量程)
D. 电阻箱R
E. 定值电阻
F. 定值电阻
G. 开关和导线若干
(1)如图1所示,要尽可能精确测量电源的电动势和内阻,电压表V应选择________(选填“B”或“C”);定值电阻应选择_______(选填“E”或“F”)。
(2)改变电阻箱的阻值R,记录对应电压表的读数U,作出的图像如图2所示,图线与横、纵坐标轴的截距分别为、a,定值电阻的阻值用表示,则可得该电池组的电动势为__________,内阻为_______。(用字母表示)
(3)调节电阻箱阻值从零开始逐渐变大的过程中,电阻箱的功率如何变化_______。(选填“变大”“变小”“先变大后变小”“先变小后变大”)
四、简答题(本题共3小题,共32分)
15. 如图所示,线圈平面与水平方向夹角θ=60°,磁感线竖直向下,线圈平面面积S=0.4 m2,匀强磁场磁感应强度B=0.6 T,则:
(1)穿过线圈的磁通量Φ为多少?把线圈以cd为轴顺时针转过120°角,则通过线圈磁通量的变化量为多少?
(2)若θ=90°,穿过线圈的磁通量为多少?当θ为多大时,穿过线圈的磁通量最大?
16. 如图所示的电路中,电源电动势,内阻,电动机的线圈电阻,电阻,小灯泡标有“,”。闭合开关后,小灯泡与电动机恰能正常工作(小灯泡的电阻不变),求:
(1)电源的输出功率;
(2)电动机输出的机械功率;
(3)若电动机被卡死不能转动,则电动机的热功率为多少?
17. 如图所示,两根倾斜直金属导轨、平行放置,两导轨之间的距离,导轨平面与水平面之间的夹角。一根质量的均匀直金属杆MN垂直放在两导轨上处于静止状态,整个装置处于与导轨所在的平面垂直向上的匀强磁场中,磁感应强度。在导轨的上端接有电动势、内阻的电源,电阻,其余电阻不计。,,。求:
(1)通过电阻的电流大小;
(2)MN杆受到的安培力大小;
(3)金属导轨与MN杆间的摩擦力大小。
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咸阳市高新一中2024级高二年级阶段性质量检测(三)
物理试题
考试时长:75分钟:
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。)
1. 英国物理学家法拉第提出了“电场”和“磁场”的概念,并引入电场线和磁感线来描述电场和磁场,为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列相关说法正确的是( )
A. 电荷和电荷、通电导体和通电导体之间的相互作用都是通过电场发生的
B. 磁体和磁体、磁体和通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的
C. 电场线和电场线不可能相交,磁感线和磁感线可能相交
D. 通过实验可以发现电场线和磁感线是客观存在的
【答案】B
【解析】
【详解】A.电荷和电荷之间是通过电场发生相互作用,而通电导体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的,选项A错误;
B.磁体和磁体、磁体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的,选项B正确;
C.电场线和电场线不可能相交,磁感线和磁感线也不可能相交,选项C错误;
D.磁感线和电场线都是人们假想的曲线,实际上电场线和磁感线都是不存在的,选项D错误。
故选B。
2. 下列波中不属于电磁波的是( )
A. 消毒用的紫外线
B. 透视用的X射线
C. 教室里的读书声
D. 遥控器发出的红外线
【答案】C
【解析】
【详解】紫外线、红外线以及X射线都是电磁波;教室里的读书声属于机械波,不是电磁波。
故选C。
3. 下列关于电磁波的说法,不正确的是( )
A. 电磁波在真空中的速度为c = 3.00×108m/s
B. 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波
C. 手机既可接收电磁波,又可发射电磁波
D. 电磁波不能传播能量
【答案】D
【解析】
【分析】电磁波在真空中的速度为c=3.00×108m/s;电磁波是由变化电磁场产生的,电磁波有:无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线.它们的波长越来越短,频率越来越高.
【详解】A项:根据电磁理论以及目前的测量可知,电磁波在真空中的速度为c=3.00×108m/s.故A正确;
B项:根据电磁波谱的知识可知,无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波.故B正确;
C项:手机既可接收信号,又可发射信号;既可接收电磁波,又可发射电磁波.故C正确;
D项:电磁振荡在空间中传播,就形成电磁波,所以电磁波向外传播能量.故D不正确
本题选择不正确的,故选D.
【点睛】电磁波是横波,是由变化的电场与变化磁场,且相互垂直.电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,有效的传递能量.电磁波在真空传播速度与光速一样,电磁波与光均是一种物质,所以不依赖于介质传播.
4. 关于黑体辐射,下列说法正确的是( )
A. 黑体辐射的能量是不连续的,只能是某一最小能量值的整数倍
B. 黑体不会辐射电磁波
C. 爱因斯坦通过提出的能量子假说,很好地解释了黑体辐射规律
D. 温度太低的物体不会辐射电磁波
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据普朗克能量子假说,黑体辐射的能量是不连续的,只能是某一最小能量值(hν)的整数倍,故A正确;
B.黑体作为理想辐射体,会吸收并辐射电磁波,故B错误;
C.能量子假说是普朗克提出的,用于解释黑体辐射规律;爱因斯坦提出了光子假说解释光电效应,故C错误;
D.任何温度的物体都会辐射电磁波,温度只影响辐射强度和频谱,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,一枚小磁针放在半圆形导线环的环心O处,当导线中通以如图所示方向的电流时,小磁针将( )
A. 沿顺时针方向转动
B. 沿逆时针方向转动
C. N极转向纸内,S极转向纸外
D. N极转向纸外,S极转向纸内
【答案】C
【解析】
【详解】由安培定则知,,环形电流内部磁场方向垂直纸面向里,故N极转向纸内,C选项正确.
故选C。
6. 如图所示,甲、乙、丙、丁所示是四种常见的磁场,下列分析正确的是( )
A. 甲图中磁极间装有铁质圆柱,则磁极和圆柱间可产生匀强磁场
B. 矩形线框放置在乙图中异名磁极间所制成的磁电式电表,表盘刻度均匀
C. 图丙中相距很近的两个同名磁极之间的磁场,除边缘外,可认为是匀强磁场
D. 图丁中相距一定距离的两个平行放置的线圈通电时,中间区域的磁场可认为是匀强磁场
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中磁极间装有铁质圆柱,则磁极和圆柱间可产生均匀辐向磁场,同一半径处的磁感应强度大小均相等,而方向各不相同,则不是匀强磁场,故A错误;
B.矩形线框放置在乙图中异名磁极间所制成的磁电式电表,需要均匀辐向磁场,则中间应该有铁芯,故B错误;
C.同名磁极与异名磁极间的磁场分布如图所示
可知,相距很近的两个同名磁极之间的磁场为非匀强磁场,应该是相距很近的两异名磁极间的磁场,除边缘外可认为是匀强磁场,故C错误;
D.图丁中相距一定距离的两个平行放置的线圈通同向电流,其中间区域的磁场可认为是匀强磁场,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=135°。流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示,则导线abcd受到的磁场的作用力的合力( )
A. 方向沿纸面向上,大小为(+1)BIL
B. 方向沿纸面向上,大小为3BIL
C. 方向沿纸面向下,大小为(+1)BIL
D. 方向沿纸面向下,大小为3BIL
【答案】A
【解析】
【详解】导线abcd在磁场中的有效长度为a点到d点之间距离,即
根据安培力公式可得导线abcd受到的磁场的作用力的合力大小为
根据左手定则可判断F的方向为沿纸面向上,故A正确。
故选A。
8. 三个完全相同的小球a、b、c带有相同电荷量的正电荷,从同一高度由静止开始下落,下落h1高度后a球进入水平向左的匀强电场,b球进入垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,它们到达水平面上的速度大小分别用va、vb、vc表示,它们的关系是( )
A. va>vb=vc B. va=vb=vc
C. va>vb>vc D. va=vb>vc
【答案】A
【解析】
【详解】a小球下落时,重力和电场力都对a小球做正功;b小球下落时,只有重力做功;c小球下落时,只有重力做功。重力做功的大小都相同,根据动能定理可知外力对a小球所做的功最多,即a小球落地时的动能最大,b、c两球落地时的动能相等,由于三个小球质量相等,所以
va>vb=vc
故选A。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
9. 在电磁学发展的过程中,许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是( )
A. 奥斯特发现了电流的磁效应
B. 法拉第发现了电磁感应现象
C. 麦克斯韦预言了电磁波的存在,楞次用实验证实了电磁波的存在
D. 库仑发现了点电荷间的相互作用规律,密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.奥斯特发现了电流的磁效应,故A正确;
B.法拉第发现了电磁感应现象,故B正确;
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证实了电磁波的存在,故C错误;
D.库仑发现了点电荷间的相互作用规律,密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值,故D正确。
故选ABD。
10. 如图所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图所示,当两直导线中的电流都增大时,四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是( )
A. 线圈a中无感应电流 B. 线圈b中有感应电流
C. 线圈c中有感应电流 D. 线圈d中无感应电流
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由右手螺旋定则可判定通电导线磁场的方向。a、c象限磁场不为零,a中磁场垂直纸面向里,当电流增大时,根据楞次定律可知线圈a中有逆时针方向的电流,故A错误;
BD.b、d区域中的磁通量为零,当电流变化时不可能产生感应电流,故B错误,D正确。
C.a、c象限磁场不为零,c中磁场垂直纸面向外,当电流增大时,根据楞次定律可知线圈c中有顺时针方向的电流,故C正确。
故选CD。
11. 我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图所示。结合上述材料,下列说法正确的是( )
A. 地球的地理两极与地磁两极重合
B. 地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D. 在赤道上小磁针的极在静止时指向地理北极附近
【答案】BD
【解析】
【详解】A.地球的地理两极与地磁两极并不重合,有磁偏角,A错误;
B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近,B正确;
C.地球表面只有在赤道处的地磁场方向与地面平行,其它部分的地磁场都有竖直分量,C错误;
D.地理的北极是在地磁的S附近,则在赤道上小磁针的极在静止时指向地理北极附近,D正确。
故选BD。
12. 正三角形ABC的三个顶点处分别固定有水平放置的长直导线,并通以如图所示方向的恒定电流,导线中的电流大小相等,三角形中心O点的磁感应强度大小为B0,已知通电直导线在某点产生的磁场与通电直导线的电流大小成正比,则下列说法正确的是
A. O点处的磁感应强度方向竖直向下
B. B、C处两导线电流在O点产生的合磁场方向水平向左
C. B处电流在O点处产生的磁场磁感应强度大小为B0
D. 将A处电流大小减半,则O点处的磁场磁感应强度大小为B0
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据导线周围磁场分布可知,与导线等距离地方磁感应强度大小相等;根据安培定则判断出三根导线在O点形成的磁场方向;根据平行四边形定则分析判断.
【详解】AC、根据安培定则可知,A处电流在O点产生的磁场BA,B处电流在O点产生的磁场BB和C处电流在O点产生的磁场BC,如图所示,由于导线中的电流大小相等,它们O点处产生的磁感应强度的大小相等均为B1,根据平行四边形定则可知,O点处的合磁场的大小,磁感应强度方向水平向左,解得B处电流在O点处产生的磁场磁感应强度大小为,故A错误,C正确;
B、根据平行四边形定则可知,B、C处两导线电流在O点产生的合磁场方向水平向左,故B正确;
D、将A处电流大小减半,根据通电直导线在某点产生的磁场与通电直导线的电流大小成正比可得A处电流在O点产生的磁场大小变为,根据平行四边形定则可知,则O点处的磁场磁感应强度大小为B0,故D正确;
故选BCD.
三、实验题(本题共2小题,共12分)
13. 我们通过实验可以探究感应电流的产生条件,在如图的实验中,线圈A通过滑动变阻器和开关接到电源上,线圈B的两端连接到电流表上,把线圈A放置于线圈B里面。通过实验,判断线圈B中是否有电流产生。
(1)开关闭合的瞬间___________(选填“有”或“无”)感应电流产生。
(2)开关总是闭合的,缓慢移动滑动变阻器的滑片时___________(选填“有”或“无”)感应电流产生。
(3)归纳以上实验结果,产生感应电流的条件是___________。
【答案】 ①. 有 ②. 有 ③. 穿过闭合回路的磁通量发生变化
【解析】
【详解】(1)[1]开关闭合的瞬间,穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中有感应电流产生;
(2)[2]开关总是闭合的,缓慢滑动变阻器时,穿过线圈的磁通量也会发生变化,线圈中有感应电流产生;
(3)[3]由以上实验可知:穿过闭合回路的磁通量发生变化。
14. 某兴趣小组对研究手机电池产生兴趣,利用手边器材,先从测量电池组的电动势和内阻开始研究。如图1所示的实验原理图,已知电池组的电动势约为,内阻约。现提供的器材如下:
A. 电池组B.电压表(量程)
C. 电压表(量程)
D. 电阻箱R
E. 定值电阻
F. 定值电阻
G. 开关和导线若干
(1)如图1所示,要尽可能精确测量电源的电动势和内阻,电压表V应选择________(选填“B”或“C”);定值电阻应选择_______(选填“E”或“F”)。
(2)改变电阻箱的阻值R,记录对应电压表的读数U,作出的图像如图2所示,图线与横、纵坐标轴的截距分别为、a,定值电阻的阻值用表示,则可得该电池组的电动势为__________,内阻为_______。(用字母表示)
(3)调节电阻箱阻值从零开始逐渐变大的过程中,电阻箱的功率如何变化_______。(选填“变大”“变小”“先变大后变小”“先变小后变大”)
【答案】(1) ①. C ②. E
(2) ①. ②.
(3)先变大后变小
【解析】
【小问1详解】
[1]被测电池组的电动势约,故电压表应选择量程为的电压表,即选C;
[2]为减小电压表的分流的影响,定值电阻应选择阻值较小的定值电阻,即选E。
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
整理得
根据图像的斜率与纵截距可得
,
解得
,
【小问3详解】
根据电源输出功率与外电阻的关系可知,外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大。将电阻等效为电源内阻(若考虑电压表的内阻,也将电压表的内阻等效为电源内阻),这样电阻箱的功率就是等效电源的输出功率,调节电阻箱阻值从零开始逐渐变大的过程中,因电阻箱阻值可以大于等效电源的内阻,故电阻箱的功率先变大后变小。
四、简答题(本题共3小题,共32分)
15. 如图所示,线圈平面与水平方向夹角θ=60°,磁感线竖直向下,线圈平面面积S=0.4 m2,匀强磁场磁感应强度B=0.6 T,则:
(1)穿过线圈的磁通量Φ为多少?把线圈以cd为轴顺时针转过120°角,则通过线圈磁通量的变化量为多少?
(2)若θ=90°,穿过线圈的磁通量为多少?当θ为多大时,穿过线圈的磁通量最大?
【答案】(1)0.12 Wb;0.36 Wb;(2)0;0
【解析】
【分析】
【详解】(1)线圈在垂直磁场方向上的投影面积
穿过线圈的磁通量
线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直,但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反,故此时通过线圈的磁通量
Φ2=-BS=-0.6×0.4 Wb=-0.24 Wb
故磁通量的变化量
ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|-0.24-0.12| Wb=0.36 Wb
(2)当θ=90°时,线圈在垂直磁场方向上的投影面积
S⊥′=0
据
Φ=BS⊥
知,此时穿过线圈的磁通量为零。当θ=0时,线圈平面与磁场垂直,此时
S⊥″=S
穿过线圈的磁通量最大。
16. 如图所示的电路中,电源电动势,内阻,电动机的线圈电阻,电阻,小灯泡标有“,”。闭合开关后,小灯泡与电动机恰能正常工作(小灯泡的电阻不变),求:
(1)电源的输出功率;
(2)电动机输出的机械功率;
(3)若电动机被卡死不能转动,则电动机的热功率为多少?
【答案】(1)8.5W
(2)6W (3)3.125W
【解析】
【小问1详解】
灯泡正常工作时,通过灯泡的电流为
通过电阻R1的电流为
通过电动机的电流为
电源的输出功率为
代入数据得
【小问2详解】
电动机正常工作时,两端的电压为
电动机的电功率为
电动机将电能转化为机械能的功率为
代入数据得
【小问3详解】
电动机被卡死,相当于纯电阻,电路的总电阻为
电路中总电流(通过电动机的电流)
电动机的热功率 。
17. 如图所示,两根倾斜直金属导轨、平行放置,两导轨之间的距离,导轨平面与水平面之间的夹角。一根质量的均匀直金属杆MN垂直放在两导轨上处于静止状态,整个装置处于与导轨所在的平面垂直向上的匀强磁场中,磁感应强度。在导轨的上端接有电动势、内阻的电源,电阻,其余电阻不计。,,。求:
(1)通过电阻的电流大小;
(2)MN杆受到的安培力大小;
(3)金属导轨与MN杆间的摩擦力大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路的欧姆定律,有
代入数据,解得
【小问2详解】
MN杆受到的安培力为
【小问3详解】
由左手定则知安培力沿斜面向上;将重力正交分解,在沿导轨平面方向
根据平衡条件
代入数据,解得
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