(12分)某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量m=3×103kg。当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50A,电压U=300V。在此行驶状态下:
(1)求驱动电机的输入功率P电;
(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2);
(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积。已知太阳辐射的总功率P0=4×1026 W,太阳到地球的距离r=1.5×1011 m,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
(9分)电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,1982年,澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s),若轨道宽2m,长为100m,通以恒定电流10A。(不计轨道摩擦)求:
(1)弹体的加速度;
(2)轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大?
(3)磁场力的最大功率为多大?
(9分)如图所示电路,电源E=10V,内电阻r=1Ω,电阻R1=3Ω,R2=6Ω。电容C=30μF,问:
(1)闭合开关S,电路稳定后,求电路中的电流;
(2)断开开关S,求此后通过R1的电荷量。
流I=2.0A,方向向左,导体棒受到的安培力大小为4×10-3N求:
(1)安培力的方向如何?
(2)磁感应强度大小。
(3)若导体棒中电流大小为3A,则导体棒所受安培力多大?
(12分)检测一个标值为5Ω的滑动变阻器,可供使用的器材如下:
A.待测滑动变阻器Rx:全电阻约5Ω B.电流表A1:量程0.6A,内阻约0.6Ω
C.电流表A2:量程3A,内阻约0.12Ω D.电压表V1:量程15V,内阻约15kΩ
E.电压表V2:量程3V,内阻约3 kΩ F.滑动变阻器R:全电阻约20Ω
G.直流电源E:电动势3V,内阻不计 H.开关S、导线若干
实验要求尽可能多测几组数据。
①用伏安法测定Rx的全电阻值,所选电流表为______(填“A1”或“A2”),所选电压表为______(填“V1”或“V2”);
②画出测量电路的原理图;
③根据所画原理图将图中实物连接成测量电路。
(12分)在用电压表和电流表测两节电池串联的电动势的内电阻时,除备有电池、电键、足量的导线外,还有下列仪器可供
A.电流表A1(0~0.6A)
B.电流表A2(0~3A)
C.电压表V1(0~3V)
D.电压表V2(0~15V)
E.滑动变阻器R1(20Ω,2A)
F.滑动变阻器R2(1750Ω,3A)
(1)所选电流表为____,电压表为____,滑动变阻器为____。(写出前面的字母)
(2)一个学生用以上仪器测得如下表中的数据,在图中所示的坐标系中画出U-I图象。
(3)从图中可得电源的电动势为_____V,内阻为______Ω。
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
U/V |
2.70 |
2.50 |
2.30 |
2.00 |
1.80 |
1.62 |
I/A |
0.08 |
0.16 |
0.25 |
0.36 |
0.45 |
0.50 |