【题目】如图所示,宽度L=0.40 m的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值R=1.5Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.50 T。一根导体棒MN放在导轨上,两导轨之间的导体棒的电阻r=0.5Ω,导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平拉力拉动导体棒使其沿导轨以v=10 m/s的速度向右匀速运动,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好。空气阻力可忽略不计,求:
(1)通过导体棒的电流I,并说明通过导体棒的电流方向;
(2)作用在导体棒上的拉力大小F;
(3)电阻R的电功率P。
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【题目】如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动,下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是( )
A.f的方向总是指向圆心
B.圆盘匀速转动时f=0
C.在转速一定的条件下,f跟物体到轴O的距离成正比
D.在物体与轴O的距离一定的条件下, f跟圆盘转动的角速度成正比
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【题目】某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻阻值以及判断二极管的正负极。
(1)他选择“100”倍率的欧姆挡按照正确的步骤测量未知电阻时,发现表针偏转角度很大,如图中虚线①的位置所示。为了能获得更准确的测量数据,他应该将倍率调整到_______的挡位(选填“10”或“1k”);并把两支表笔直接接触,调整“欧姆调零旋钮”,使表针指向_____。调整好此挡位的欧姆表后再正确测量上述未知电阻,表针指在如图中虚线②的位置,则未知电阻的测量值为________。
(2)若用已调好的多用电表欧姆挡“10”挡来探测一只二极管的正、负极(如图所示)。当两表笔分别接二极管的正、负极时,发现表针几乎不发生偏转(即指示电阻接近无限大);再将两表笔与二极管两极的连接情况对调,发现表针指在如图中的虚线①的位置,此时红表笔接触的是二极管的_____极(选填 “正”或“负”)。
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【题目】对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。一段长为l、横截面积为S的细金属直导线,单位体积内有n个自由电子,电子电荷量为e、质量为m。
(1)该导线通有电流时,假设自由电子定向移动的速率恒为v。
① 求导线中的电流I;
②为了更精细地描述电流的分布情况,引入了电流面密度j,电流面密度被定义为单位面积的电流强度,求电流面密度j的表达式;
③经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞,该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用,该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比,比例系数为k。请根据以上描述构建物理模型,求出金属导体的电阻率ρ的微观表达式。
(2*)将上述导线弯成一个闭合圆线圈,若该不带电的圆线圈绕通过圆心且垂直于线圈平面的轴匀速率转动,线圈中不会有电流通过,若线圈转动的线速度大小发生变化,线圈中会有电流通过,这个现象首先由斯泰瓦和托尔曼在1917年发现,被称为斯泰瓦—托尔曼效应。这一现象可解释为:当线圈转动的线速度大小均匀变化时,由于惯性,自由电子与线圈中的金属离子间产生定向的相对运动,从而形成电流。若此线圈在匀速转动的过程中突然停止转动,由于电子在导线中运动会受到沿导线的平均阻力,所以只会形成短暂的电流。已知电子受到的沿导线的平均阻力满足(1)问中的规律,求此线圈以由角速度ω匀速转动突然停止转动(减速时间可忽略不计)之后,通过线圈导线横截面的电荷量Q。
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【题目】图(a)为分压器接法电路图,电源电动势为E,内电阻不计,变阻器最大阻值.闭合开关S后,当负载电阻分别为和时,负载电阻两端的电压U随变阻器本身a、b两点的阻值变化的图线应大致分别接近于图(b)中的( ).
A.图线1和图线2B.图线1和图线3C.图线2和图线4D.图线3和图线4
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【题目】某同学做“测定干电池的电动势和内电阻”的实验,连接好的电路如图甲所示.实验中,他发现接通开关后,电压表的示数不为零,电流表的示数为零;改变变阻器滑片的位置,电压表的示数不变,电流表的示数仍为零.为了找出上述的故障的原因,该同学用多用电表的电压挡检测电路:把两表笔分别接b、c和分别接b、d以及分别接b、e时,多用电表示数均为零;把两表笔分别接e、f和分别接d、f时,多用电表示数均与电压表的示数相同.检查各接线柱的连接均接触良好.由此可推断故障原因应是________.故障排除后,测出端电压U和总电流I的多组数据,作出U-I图像如图乙所示,由图像可得出该干电池的电动势________V,内电阻________Ω.该同学连接的电路有一处不规范,请指出并加以改正:________________.
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【题目】为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值,某同学利用DIS设计了如图甲所示的电路.闭合电键S1,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据,并根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U﹣I直线.请回答下列问题:
(1)根据图乙中的M、N两条直线可知______
A.直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
B.直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
C.直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
D.直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
(2)图象中两直线交点处电路中的工作状态是 (____)
A. 滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端
B. 该电源在该电路中的总功率最小
C. 定值电阻R0上消耗的功率为0.5W
D. 该电源在该电路中的效率达到最大
(3)根据图乙可以求得定值电阻R0=____Ω,电源电动势E=___V,内电阻r=___Ω.
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【题目】在地面附近,存在着一有界电场,边界MN将空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ,在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场,在区域I中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球A,如图甲所示,小球运动的v﹣t图象如图乙所示,不计空气阻力,则( )
A. 小球受到的重力与电场力之比为3:5
B. 在t=5s时,小球经过边界MN
C. 在小球向下运动的整个过程中,重力做的功大于电场力做功
D. 在1s~4s过程中,小球的机械能先减小后增大
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