當(dāng)前位置： 2021-2022學(xué)年浙江省百校聯(lián)考高三（上）開(kāi)學(xué)物理試卷> 試題詳情

如圖（1）所示為L(zhǎng)ED充電燈電路圖，圖中用到并聯(lián)的電阻電容電路，電路中電容主要是起降壓的作用。電阻是用來(lái)給電容泄壓放電的。防止電容充電后電壓疊加造成輸出電壓升高，避免電源電壓突然變大時(shí)燒毀被充電的設(shè)備。電源、并聯(lián)的電阻和電容可以等效為圖（2）的電路，整個(gè)區(qū)域存在一豎直垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，AD、EF為間距為L(zhǎng)的平行水平金屬導(dǎo)軌，左端并聯(lián)電容器C（電容器C一開(kāi)始不帶電）和定值電阻R。有一長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的金屬棒GH質(zhì)量為m,電阻為r,現(xiàn)在給金屬棒GH一水平向右的初速度v,金屬棒GH在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中一直垂直導(dǎo)軌，忽略其他電阻、一切摩擦和電路中的輻射，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程金屬棒GH與AD、EF金屬導(dǎo)軌接觸良好，求：
（1）當(dāng)電容器帶電量最大時(shí)，金屬棒GH速度大小為v₁，求此時(shí)金屬棒GH中的電流I大小為多少？
（2）在第一問(wèn)基礎(chǔ)上，求此電容器最大帶電量q。
（3）金屬棒GH在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的最大位移x_m為多少？

【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的電路類(lèi)問(wèn)題；含容電路的動(dòng)態(tài)分析；電容的概念、單位與物理意義．

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：43引用：1難度：0.5

相似題

1．一款健身車(chē)如圖甲所示，圖乙是其主要結(jié)構(gòu)部件，金屬飛輪A和金屬前輪C可繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，飛輪A和前輪C之間有金屬輻條，輻條長(zhǎng)度等于飛輪A和前輪C的半徑之差。腳踏輪B和飛輪A通過(guò)鏈條傳動(dòng)，從而帶動(dòng)前輪C在原位置轉(zhuǎn)動(dòng)，在室內(nèi)就可實(shí)現(xiàn)健身。已知飛輪A的半徑為R_A，腳踏輪B的半徑為R_B，前輪C的半徑為R_C，整個(gè)前輪C都處在方向垂直輪面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。將阻值為R的電阻的a端用導(dǎo)線(xiàn)連接在飛輪A上，b端用導(dǎo)線(xiàn)連接前輪C邊緣。健身者腳蹬腳踏輪B使其以角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程不打滑，電路中其他電阻忽略不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．電阻a端的電勢(shì)高于b端的電勢(shì)
B．前輪C轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為
R
B
R
A
ω
C．輻條兩端的電壓為
B
ω
R
B
（
R
2
C
-
R
2
A
）
2
R
A
D．電阻R的熱功率與ω成正比
發(fā)布：2024/11/12 14:0:2組卷：38引用：2難度：0.6
解析

2．如圖所示，導(dǎo)體棒ab垂直放在水平面內(nèi)兩根平行固定導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌右端與理想變壓器原線(xiàn)圈A相連，線(xiàn)圈C接圖示電路，線(xiàn)圈A與線(xiàn)圈C的匝數(shù)比n₁：n₂=1：5，不計(jì)導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌的電阻，兩導(dǎo)軌間距為20cm；磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.2T，方向豎直向上。R₁=5Ω，R₂=10Ω，滑動(dòng)變阻器R'（阻值0～20Ω），V為理想交流電壓表。導(dǎo)體棒在外力作用下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間變化關(guān)系符合
v
=
20
2
sin
50
πt
（
m
/
s
）
。以下說(shuō)法正確的是（　?。?br />

A．電壓表示數(shù)為

B．滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)變壓器輸入功率減小

C．滑動(dòng)變阻器滑片滑到正中間位置，在1min內(nèi)外力對(duì)導(dǎo)體棒做的功為96J

D．導(dǎo)體棒的最大速度變?yōu)?div dealflag="1" class="MathJye" mathtag="math">

，則變壓器的輸出功率也變?yōu)樵瓉?lái)的一半

發(fā)布：2024/11/10 19:30:1組卷：27引用：1難度：0.6

解析

3．現(xiàn)在市場(chǎng)上很流行一種手壓式自發(fā)電手電筒，如圖1所示。此手電筒是應(yīng)用了法拉第電磁感應(yīng)原理，用手按壓手柄，使內(nèi)置線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)，產(chǎn)生感應(yīng)電流使燈泡發(fā)光。圖2是手電筒的內(nèi)部電路簡(jiǎn)化圖，三個(gè)一樣的小燈泡，電阻均為R，定值電阻為R，發(fā)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示，N和S是一對(duì)形狀對(duì)稱(chēng)的圓弧形磁鐵，K，P，M，Q是磁鐵的四個(gè)尖端，o是圓心，∠KOP=120°，∠KOM=60°，中心位置放置一個(gè)軟鐵柱，可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，中心軸線(xiàn)過(guò)圓心o,在軟鐵柱上繞有n匝輕質(zhì)線(xiàn)圈abcd,電阻為
2
R
3
，其中ab=cd=L₁，ad=bc=L₂，o為ab的中點(diǎn)，ad和bc所在的區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線(xiàn)圈初始位置與MOP重合。
現(xiàn)把發(fā)電過(guò)程簡(jiǎn)化如下：手握手電筒，按下去，線(xiàn)圈如圖3所示，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)60°角的加速后以角速度ω勻速轉(zhuǎn)過(guò)300°，然后線(xiàn)圈減速轉(zhuǎn)過(guò)60°角后停止，手釋放，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)回來(lái)，經(jīng)過(guò)60°角的加速后以角速度ω勻速轉(zhuǎn)過(guò)300°，然后線(xiàn)圈減速轉(zhuǎn)過(guò)60°角后停止。不計(jì)阻力，以圖3作為參考。
（1）線(xiàn)圈在順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流方向（寫(xiě)“abcda”或“adcba”）；
（2）以線(xiàn)圈剛勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，線(xiàn)圈順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，畫(huà)出小燈泡兩端電壓U隨時(shí)間t的變化圖象，并標(biāo)出關(guān)鍵數(shù)據(jù)（以“abcda”為正方向）；
（3）以線(xiàn)圈剛勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)
4
π
3
ω
的時(shí)間，一個(gè)小燈泡消耗的能量是多少？
發(fā)布：2024/11/13 8:0:1組卷：81引用：2難度：0.1
解析

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