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1、2022年高考物理一輪復習 專題八 恒定電流練習
1.(xx安徽理綜,19,6分)用圖示的電路可以測量電阻的阻值。圖中Rx是待測電阻,R0是定值電阻,是靈敏度很高的電流表,MN是一段均勻的電阻絲。閉合開關(guān),改變滑動頭P的位置,當通過電流表的電流為零時,測得MP=l1,PN=l2,則Rx的阻值為( )
A.R0 B.R0 C.R0 D.R0
答案 C
2.(xx浙江理綜,25,22分)為了降低潛艇噪音,提高其前進速度,可用電磁推進器替代螺旋槳。潛艇下方有左、右兩組推進器,每組由6個相同的、用絕緣材料制成的直線通道推進器構(gòu)成,其原理示意圖如下。在直線通道內(nèi)充滿電阻率ρ=0.2 Ω·
2、m的海水,通道中a×b×c=0.3 m×0.4 m×0.3 m的空間內(nèi),存在由超導線圈產(chǎn)生的勻強磁場,其磁感應強度B=6.4 T、方向垂直通道側(cè)面向外。磁場區(qū)域上、下方各有a×b=0.3 m×0.4 m的金屬板M、N,當其與推進器專用直流電源相連后,在兩板之間的海水中產(chǎn)生了從N到M,大小恒為I=1.0×103 A的電流,設該電流只存在于磁場區(qū)域。不計電源內(nèi)阻及導線電阻,海水密度ρm≈1.0×103 kg/m3。
(1)求一個直線通道推進器內(nèi)磁場對通電海水的作用力大小,并判斷其方向;
(2)在不改變潛艇結(jié)構(gòu)的前提下,簡述潛艇如何轉(zhuǎn)彎?如何“倒車”?
(3)當潛艇以恒定速度v0=30 m
3、/s前進時,海水在出口處相對于推進器的速度v=34 m/s,思考專用直流電源所提供的電功率如何分配,求出相應功率的大小。
答案 (1)1.92×103 N,方向向右(或與海水出口方向相同)
(2)見解析
(3)①牽引功率6.9×105 W?、诤Ｋ苟鸁峁β?.0×106 W ③單位時間海水動能增加值4.6×104 W
解析 (1)將通電海水看成導線,所受磁場力
F=IBL
代入數(shù)據(jù)得:F=IBc=1.0×103×6.4×0.3 N=1.92×103 N
用左手定則判斷磁場對海水作用力方向向右(或與海水出口方向相同)
(2)考慮到潛艇下方有左、右2組推進器,可以開啟或關(guān)閉不同個數(shù)
4、的左、右兩側(cè)的直線通道推進器,實施轉(zhuǎn)彎。
改變電流方向,或者磁場方向,可以改變海水所受磁場力的方向,根據(jù)牛頓第三定律,使?jié)撏А暗管嚒薄?
(3)電源提供的電功率中的第一部分:牽引功率
P1=F牽v0
根據(jù)牛頓第三定律:F牽=12IBL
當v0=30 m/s時,代入數(shù)據(jù)得:
P1=F牽v0=12×1.92×103×30 W=6.9×105 W
第二部分:海水的焦耳熱功率
對單個直線推進器,根據(jù)電阻定律:
R=ρ
代入數(shù)據(jù)得:R=ρ=0.2× Ω=0.5 Ω
由熱功率公式,P=I2R
代入數(shù)據(jù)得:P單=I2R=5.0×105 W
P2=12×5.0×105 W=6.0×10
5、6 W
第三部分:單位時間內(nèi)海水動能的增加值
設Δt時間內(nèi)噴出海水的質(zhì)量為m
P3=12×
考慮到海水的初動能為零,
ΔEk=Ek=m
m=ρmbcv水對地Δt
P3=12×=12×ρmbc=4.6×104 W
考點二 閉合電路歐姆定律
3.(xx江蘇單科,4,3分)在輸液時,藥液有時會從針口流出體外,為了及時發(fā)現(xiàn),設計了一種報警裝置,電路如圖所示。M是貼在針口處的傳感器,接觸到藥液時其電阻RM發(fā)生變化,導致S兩端電壓U增大,裝置發(fā)出警報,此時( )
A.RM變大,且R越大,U增大越明顯
B.RM變大,且R越小,U增大越明顯
C.RM變小,且R越大,U增大越明顯
D.RM變小,且R越小,U增大越明顯
答案 C
4.(xx上海單科,24,10分)如圖,電路中三個電阻R1、R2和R3的阻值分別為R、2R和4R。當電鍵S1斷開、S2閉合時,電源輸出功率為P0;當S1閉合、S2斷開時,電源輸出功率也為P0。則電源電動勢為 ;當S1、S2都斷開時,電源的總功率為 。?
答案 3 P0
考點三 電阻的測量 邏輯電路
5.(xx上海單科,12,3分)在車門報警電路中,兩個按鈕開關(guān)分別裝在汽車的兩扇門上,只要有開關(guān)處于斷開狀態(tài),報警燈就發(fā)光。能實現(xiàn)此功能的電路是( )
答案 D
2022年高考物理一輪復習 專題八 恒定電流練習
