（12分）某課外小組設(shè)計(jì)了一種測(cè)定風(fēng)速的裝置，其原理如圖所示，一個(gè)勁度系數(shù)k=120N/m，自然長(zhǎng)度L0=1m的彈簧一端固定在墻上的M點(diǎn)，另一端N與導(dǎo)電的迎風(fēng)板相連，彈簧穿在光滑水平放置的電阻率較大的金屬桿上，彈簧是不導(dǎo)電的材料制成的。迎風(fēng)板面積S=0.5m2，工作時(shí)總是正對(duì)著風(fēng)吹來(lái)的方向。電路的一端與迎風(fēng)板相連，另一端在M點(diǎn)與金屬桿相連。迎風(fēng)板可在金屬桿上滑動(dòng)，且與金屬桿接觸良好。定值電阻R=1.0Ω，電源的電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=0.5Ω。閉合開(kāi)關(guān)，沒(méi)有風(fēng)吹時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，電壓表的示數(shù)U1=9.0V，某時(shí)刻由于風(fēng)吹迎風(fēng)板，電壓表的示數(shù)變?yōu)閁2=6.0V。（電壓表可看作理想表）求：

（1）金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻；
（2）此時(shí)作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力；

（1）（2）               

解析試題分析：設(shè)無(wú)風(fēng)時(shí)金屬桿接入電路的電阻為R1，風(fēng)吹時(shí)接入電路的電阻為R2，由題意得
⑴無(wú)風(fēng)時(shí)R與R1串聯(lián)：
得 
所以金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻
⑵有風(fēng)時(shí)對(duì)串聯(lián)電路由歐姆定律得：
得
此時(shí)，彈簧長(zhǎng)度
壓縮量
由平衡得此時(shí)風(fēng)力：
考點(diǎn)：閉合回路歐姆定律

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖，電池組的電動(dòng)勢(shì)E=28V，內(nèi)電阻r = 1Ω，電阻R1＝3Ω，R2＝40Ω，小電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)電阻r1＝2Ω．當(dāng)小電動(dòng)機(jī)M穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表A的讀數(shù)為0.5A，求：

（1）電路中的總電流；
（2）電源的輸出功率；
（3）電動(dòng)機(jī)消耗的電功率；
（4）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的電功率．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(19 分）如圖所示，正方形單匝均勻線框abcd,邊長(zhǎng)L=0.4m，每邊電阻相等，總電阻R=0.5Ω。 一根足夠長(zhǎng)的絕緣輕質(zhì)細(xì)線跨過(guò)兩個(gè)輕質(zhì)光滑定滑輪，一端連接正方形線框，另一端連接絕緣物體P,物體P放在一個(gè)光滑的足夠長(zhǎng)的固定斜面上，斜面傾角θ=30°,斜面上方的細(xì)線與斜面平行。在正方形線框正下方有一有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，上邊界I和下邊界II都水平，兩邊界之間距離也是L=0.4m。磁場(chǎng)方向水平，垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T。 現(xiàn)讓正方形線框的cd邊距上邊界I的正上方高度h=0.9m的位置由靜止釋放，且線框在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與磁場(chǎng)垂直，cd邊始終保持水平，物體P始終在斜面上運(yùn)動(dòng)，線框剛好能以v =3m/S的速度進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)并勻速通過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。釋放前細(xì)線繃緊，重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。

(1)線框的cd邊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，c、d間的電壓是多大？
(2)線框的質(zhì)量m1和物體P的質(zhì)量m2分別是多大？
(3)在cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，給線框施加一個(gè)豎直向下的拉力F使線框以進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度勻加速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在此過(guò)程中，力F做功W=0.23J,求正方形線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，是用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，重物質(zhì)量m=50kg，電源電動(dòng)勢(shì)E=110V，內(nèi)電阻r1=1Ω，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻r2=4Ω。阻力不計(jì)。當(dāng)勻速提升重物時(shí)，電路中電流強(qiáng)度I=5A。取g=10m/s2，試求：

（1）電源的總功率和輸出功率；
（2）重物上升的速度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=20V，內(nèi)阻r=lΩ，當(dāng)接入固定電阻R=4Ω時(shí)，電路中標(biāo)有“3V, 6W”的燈泡L和內(nèi)阻RD=0.5Ω的小型直流電動(dòng)機(jī)D都恰能正常工作.試求電動(dòng)機(jī)的輸出功率．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，電阻R="10" W，電動(dòng)機(jī)M的線圈電阻r="0.5" W，A、B間所加電壓U="100" V，電流表示數(shù)I="30" A，則：

（1）流過(guò)電動(dòng)機(jī)M的電流為多大？
（2）在1 min時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能為多少？
（3）如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(12分)發(fā)電機(jī)輸出功率為100 kW，輸出電壓是250V，用戶需要的電壓是220V，輸電線電阻為10 Ω，若輸電線中因發(fā)熱 而損失的功率為輸送功率的4%，試求：
(1)在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比分別為多少？
(2)用戶得到的電功率是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（8分）交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有n匝線圈，每匝線圈所圍面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，線圈電阻為r，外電路電阻為R，當(dāng)線圈處于中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)180°過(guò)程中，求：

（1）通過(guò)R的電荷量q
（2）寫(xiě)出R兩端的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式
（3）R上產(chǎn)生的電熱Q
（4）外力做的功W

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖所示，金屬板放在垂直于它的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)金屬板中有電流通過(guò)時(shí)，在金屬板的上表面A和下表面A′之間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬板寬度為h、厚度為d，通有電流I，穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，上、下表面之間的電勢(shì)差大小為U。已知電流I與導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n、電子電荷量e、導(dǎo)體橫截面積S和電子定向移動(dòng)速度v之間的關(guān)系為。則下列說(shuō)法中正確的是

A．在上、下表面形成電勢(shì)差的過(guò)程中，電子受到的洛侖茲力方向向上 
B．達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，金屬板上表面A的電勢(shì)高于下表面A′的電勢(shì) 
C．只將金屬板的厚度d減小為原來(lái)的一半，則上、下表面之間的電勢(shì)差大小變?yōu)閁/2 
D．只將電流I減小為原來(lái)的一半，則上、下表面之間的電勢(shì)差大小變?yōu)閁/2 

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