例5、(07四川高考)如图所示,PQ为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中。一导体杆ef垂直于PQ 放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为 m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框 abcd 置于竖直平面内,两顶点 ab通过细导线与导轨相连,磁感应强度大小为 B2的匀强磁场垂直金属框向里,金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对 ab 点的作用力。求:

(1)通过 ab 边的电流Iab是多大?

(2)导体杆 ef 的运动速度v是多大?

   解析:(1)设通过正方形金属框的总电流为I,ab边的电流为Iab,dc边的电流为Idc,有

       ①                

      ②

金属框受重力和安培力,处于静止状态,有    ③

由①-③,解得      ④

(2)由(1)可得                       ⑤

设导体杆切割磁感线产生的电动势为E,有   E=B1L            ⑥

addccb三边电阻串联的总电阻为R,则           ⑦

根据闭合电路欧姆定律,有                    ⑧

由⑤-⑧,解得

点评:该题型为电磁感应与电路相结合的题目。解该类问题的方法通常先画出等效电路,然后确定内、外电路,再根据有关公式规律列式求解。

练习5.(05天津高考) 图中MNPQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻

不计。导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1

当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2

试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2

.

针对训练

1.(07海安11月)如图所示电路中电表都是理想电表。某同学按此电路进行实验,将变阻器的滑动触片P移到不同位置,观察各电表的示数,记录下多组数据。关于该实验的下列说法中正确的是(    )

A.  过实验,能够测定R2和R3的阻值,不能测定R1的阻值

B.  通过实验,能够测定电源电动势E的大小,但不能测定电源内阻r的值

C.  若调节滑动变阻器Rp时,电压表V2示数始终为零,其它三个电表读数有变化,可能原因是R1发生断路故障

 D.若调节滑动变阻器时各电表示数均不变,可能原因是R2发生断路故障

   例4.(06江苏高考) 如图所示电路中,电阻R1R2R3=10Ω,电源内阻γ=5Ω,电压表可视为理想电表.当开关S1S2均闭合时,电压表的示数为10V.

(1)      电阻R2中的电流为多大? 

(2)     路端电压为多大? 

(3)     电源的电动势为多大? 

(4)     开关S1闭合而S2断开时,电压表的示数变为多大?                            

解析:(1)电阻R2中的电流   I=U2/R2                 

     代入数据得I=1A             

    (2)外电阻      

     路端电压U=IR=15V           

    (3)根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)    

     代入数据解得E=20V           

    (4)S1闭合而S2断开,电路中的总电流  I′=E/(R1+R2+r)           

     电压表示数U′=I′(R1+R2)      

     代入数据解得U′=16V         

   点评:此类题目处理的关键是根据电路的特点,找出用电器两端的电压或流过该用电器的电流,进而选用不同的公式规律进行列式求解。在公式应用时,一定要注意公式的适用条件。

   练习4.(06四川高考) 如图所示的电路中,两平行金属板AB水平放置,两板间的距离d=40 cm。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=4 m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,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=10 m/s2)

 0  427311  427319  427325  427329  427335  427337  427341  427347  427349  427355  427361  427365  427367  427371  427377  427379  427385  427389  427391  427395  427397  427401  427403  427405  427406  427407  427409  427410  427411  427413  427415  427419  427421  427425  427427  427431  427437  427439  427445  427449  427451  427455  427461  427467  427469  427475  427479  427481  427487  427491  427497  427505  447090 

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