1、简答题  平行光滑导轨置于匀强磁场中，磁感应强度为B=0.4T，方向垂直于导轨平面．金属棒ab以速度v向左匀速运动．导轨宽度L=1m，电阻R1=R3=8Ω，R2=4Ω，导轨电阻不计（金属棒ab电阻不能忽略），平行板电容器两板水平放置，板间距离d=10mm，内有一质量为m=1×10-14㎏，电量q=1×10-15C的粒子，在电键s断开时粒子处于静止状态，s闭合后粒子以a=6m/s2的加速度匀加速下落，g取10m/s2．
求：（1）金属棒运动的速度为多少？
（2）s闭合后，作用于棒的外界拉力的功率为多少？

参考答案：（1）S断开时，粒子在重力与电场力作用下处于静止状态，得：mg=qE=qU1d①
S闭合时，粒子在重力和电场力作用下产生加速度，由牛顿第二定律得，mg-qU2d=ma②
代人数据解得，U1-U2=1.0V
开关闭合后，R1和R3并联总电阻R并=4Ω
闭合电路总电阻R=R2+R并=8Ω
根据串联电路的电压分配关系得：U2R2=U1R
代人数据解得：U1=2.0V
金属棒运动产生感应电动势
E=BLv=U1
所以：v=5.0m/s
（2）开关闭合后电路中的总电流：I=ER=0.25A
作用与导体棒上的拉力：F=BIL=0.1N
作用于棒的外界拉力的功率为：P=Fv=0.5W
答：（1）金属棒运动的速度为5.0m/s；
（2）s闭合后，作用于棒的外界拉力的功率为0.5W．

本题解析：

本题难度：一般

2、简答题  有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A．求：
（1）电动机正常工作时的输出功率．
（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）

参考答案：（1）电动机不转时，此时电动机为纯电阻用电器，则有：
R=U1I1=0.20.4Ω=0.5Ω
电动机正常工作时的输出功率为：
P出=U2I2-I22R=2×1-12×0.5=1.5（W）
（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机为纯电阻用电器，电动机的发热功率：
P热=U22R=220.5W=8W
答：（1）电动机正常工作时的输出功率为1.5W．
（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率为8W．

本题解析：

本题难度：一般

3、填空题  如图所示，两导轨竖直放置，匀强磁场的方向和导轨所在平面垂直．相同材料制成的金属棒a和b分别沿两导轨竖直向下无摩擦滑动，电阻R1=R2，导轨和金属棒电阻不计．若a棒的横截面积是b棒的2倍，当a棒和B棒分别以最大速度匀速向下滑动时，电阻R1和R2（R1、R2阻值相同）上的电功率之比为______．

参考答案：以任意金属棒为研究对象，设其质量为m，长度为l，截面积为S，密度为ρ，匀速运动的速度大小为v．磁场磁感应强度为B．由于金属棒匀速下滑，则有mg=B2l2vR，得到v=mgRB2l2
? 设电阻上电功率为P，则有P=mgv=(mg)2RB2l2=(ρlSg)2RB2l2=ρ2S2g2RB2，由于电路中ρ、S、B都相同，则P与S2成正比，代入电阻R1和R2（R1、R2阻值相同）解得的电功率之比为4：1．
故答案为：4：1．

本题解析：

本题难度：一般

4、填空题  由某种材料制成的电器元件，其伏安特性曲线如图所示．现将该元件接在电动势为8V，内阻为4Ω的电源两端，则通过该元件的电流为______A．若将两个这样的元件并连接在该电源上，则每一个元件消耗的功率为______W．

参考答案：作出电源的外特性曲线，与U轴交点坐标8V，与I轴交点坐标2A


则两图线交点，即为该元件接在电源上的工作状态
? 由图I=1A
设将两个元件并连接在该电源上时，通过每个元件的电流为I，电压为U，则
? U=E-2Ir
将U=E-2Ir的图线作出元件的伏安特性曲线上，交点即为元件的工作状态
由图读出U=2V，I=0.75A
? 则P=UI=1.5W
故答案为：1A，1.5W

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  下列四盏灯泡都正常发光时，通过灯丝电流最大的是（　　）
A．“110V?60W”
B．“6V?8W”
C．“220V?40W”
D．“12V?20W”

参考答案：根据P=UI知，I1=P1U1=611A，I2=P2U2=43A，I3=P3U3=211A，I4=P4U4=53A．知I4最大．故D正确，A、B、C错误．
故选D．

本题解析：

本题难度：一般