高中 | 闭合电路的欧姆定律基本问题 题目答案及解析

稿件来源:高途

高中 | 闭合电路的欧姆定律基本问题题目答案及解析如下,仅供参考!

选修3-1

第二章 恒定电流

2.7 闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律基本问题

如图,足够长的“$\lt $”形光滑金属框架$EOF$固定在水平面内,金属框架所在空间分布有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场。$t = 0$时刻,一足够长导体棒$MN$在水平拉力$F$作用下,以速度$v$沿金属框架角平分线从$O$点开始向右匀速运动,已知金属框架和导体棒单位长度的电阻相等。下列关于整个回路的电动势$e、$电流$i$,拉力$F$、拉力$F$的功率$P$随时间变化的图像正确的是$(\qquad)$

["

","

","

","

"]
[["BD"]]

$\rm A$.设三角形框架的顶角为$\theta$,导体棒匀速运动的速度为$v$,单位长度的电阻为$R$,当运动时间为$t$时,导体棒的位移为

$x=vt$

则连入电路的导体的长度为$l = 2x\tan\dfrac{\theta}{2} = 2vt\tan\dfrac{\theta}{2}$

连入电路的框架的长度为$l^{'} = \dfrac{2x}{\cos\dfrac{\theta}{2}} = \dfrac{2v}{\cos\dfrac{\theta}{2}}t$

则回路中的电动势为$e = Blv = 2Bv^{2}\tan\dfrac{\theta}{2} \cdot t$

$\rm A$错误;

$\rm B$.电流为$I = \dfrac{E}{R_{总}} = \dfrac{B \cdot 2vt\tan\dfrac{\theta}{2} \cdot v}{\left( 2vt\tan\dfrac{\theta}{2} + \dfrac{2v}{\cos\dfrac{\theta}{2}}t \right)R} = \dfrac{Bv\tan\dfrac{\theta}{2}}{\left( \tan\dfrac{\theta}{2} + \dfrac{1}{\cos\dfrac{\theta}{2}} \right)R}$

可知电流为一定值,故$\rm B$正确;

$\rm C$.因导体棒做匀速运动,则外力$F$与安培力平衡,则有$F = BIl = \dfrac{2B^{2}v^{2}\tan^{2}\dfrac{\theta}{2}}{\left( \tan\dfrac{\theta}{2} + \dfrac{1}{\cos\dfrac{\theta}{2}} \right)R}t$

$\rm C$错误;

$\rm D$.拉力$F$的功率$P = Fv = \dfrac{2B^{2}v^{3}\tan^{2}\dfrac{\theta}{2}}{\left( \tan\dfrac{\theta}{2} + \dfrac{1}{\cos\dfrac{\theta}{2}} \right)R}t$

$\rm D$正确。

故选:$\rm BD$

高中 | 闭合电路的欧姆定律基本问题题目答案及解析(完整版)

去刷题
相关题库:
下图是根据飞机升降时机翼受力的原理设计的装置,用于监测河水流速的变化。机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动,电源电动势为,内阻不计,理想电流表量程为,理想电压表量程为,定值电阻阻值为,滑动变阻器的规格为“, ”。闭合开关,随着水流速度的改变,下列说法正确的是 如图甲所示,在水平面上固定两根平行的金属轨道和,其中、段长度均为,、粗糙且动摩擦因数为,轨道其余部分光滑。区域存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为,轨道间连接有阻值为的电阻和一套电压传感器(内阻可视为无穷大)。现有一金属棒,受水平向右的恒力作用,从处由静止开始运动,通过数字接收器在屏幕上显示的电压如图乙所示(已知),当电压为时曲线已趋向水平。已知金属棒的质量为,电阻也为。轨道间距为,轨道电阻不计。求: 水果电池的内阻往往高达上千欧姆。如图甲所示,把铜片和铁片相隔约插入一个红美人中,就制成一个水果电池。把水果电池、电阻箱、电压表等按图乙连接起来,用电压表和电阻箱测出多组电压和电阻,就可以测量水果电池的电动势和内阻。 某兴趣小组设计测量电阻阻值的实验方案。可用器材有:电池(电动势)两节,电压表(量程,内阻约),电流表(量程,内阻约),滑动变阻器(最大阻值),待测电阻,开关,单刀双掷开关,导线若干。 热敏电阻的阻值随温度的变化而改变,通过建立温度与热敏电阻两端电压的关系,可制作一简易的温度传感器,进而实现温度测量。如图()所示,为热敏电阻,为匹配电阻,电源电动势为(内阻不计),数字电压表(内阻视为无穷大)用于测量热敏电阻两端的电压。
今日推荐