方框下落的最大速度 vm?⑵方框下落加速度为
g24?dB2g
g2时，有mg?IB?2L?mmg4BL?AdgB2，
则 I?
方框的发热功率 P?IR?? ⑶根据能量守恒定律，有 mgh?m?12??gh?v1? Rt?2?4?ALdgB122222
mv1?I0Rt
2 I0? 解得恒定电流I0的表达式 I0?Ad?12??gh?v1?。 pt?2?16（07北京理综23.）环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×10 kg。当它在水平路面上以v＝36 km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50 A，电压U＝300 V。在此行驶状态下 ⑴求驱动电机的输入功率P电；
⑵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）；
⑶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。结合计算结果，简述你对该设想的思考。
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%。 解析：
3⑴驱动电机的输入功率 P电?IU?1.5?10W
3
?Fv?⑵在匀速行驶时 P机?0.9P电f vf?0.9P电/v
汽车所受阻力与车重之比 f/mg?0.04。5
⑶当太阳光垂直电磁板入射式，所需板面积最小，设其为S，距太阳中心为r的球面面积
S0?4πr
2若没有能量的损耗，太阳能电池板接受到的太阳能功率为P?，则
P?P0?SS0
设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P，
P??1?30%?P?
所以
PP0?1?30%??SS0
由于P电?15%P，所以电池板的最小面积
PS00.7P04πrP电0.15?0.7P022?101 m
S??分析可行性并提出合理的改进建议。
17（06北京理综24）.磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用，图1是在平静海面上某实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成。 如图2所示，通道尺寸a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m，工作时，在通道内沿z轴正方向加B=0.8 T的匀强磁场；沿x轴负方向加匀强电场，使两极板间的电压U=99.6V；海水沿y轴方向流过通道。已知海水的电阻率ρ=0.20 Ω·m。
（1）船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向；
（2）船以vs=5.0m/s的速度匀速前进。以船为参照物，海水以5.0 m/s的速率涌入进水口，由于通道的截面积小于进水口的截面积，在通道内海水的速率增加到vd=8.0m/s。求此时金属板间的感应电动势U感。
（3）船行驶时，通道中海水两侧的电压按U '=U-U感计算，海水受到电磁力的80%可以转换为船的动力。当船以vs=5.0m/s的速度匀速前进时，求海水推力的功率。
解析：
(1)根据安培力公式,推力F1=I1Bb,其中I1=
URUacpUR,R＝ρ
bac
则F1=
Bb?B?796.8 N
对海水推力的方向沿y轴正方向(向右) (2)U感=Bvd b=9.6 V (3)根据欧姆定律，I2=
U'R(U?Bvdb)acpb?600 A
?安培推力F2=I2Bb=720 N 对船的推力F=80ò=576 N 推力的功率P=Fvs=80òvs=2 880 W
18（06四川理综24.）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40 cm。电源电动势E=24V,内电阻r=1 Ω，电阻R=15 Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以
初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板?此时，电源的输出功率是多大？(取g=10 m/s2).(19分)
解：(1)小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零。 设两板间电压为UAB
由动能定理得 -mgd-qUAB=0-12mv0 ①
2∴滑动变阻器两端电压 U滑=UAB=8 V ② 设通过滑动变阻器电流为I,由欧姆定律得
I=
E?U滑R?r?1A ③
滑动变阻器接入电路的电阻 R滑＝U滑I＝8 ? ④
(2)电源的输出功率 P出=I2(R+R滑)=23 W ⑤
19（06江苏物理15.）电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，他们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同。图①为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R1、R2 和自动开关S。
（1）当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？
（2）用电器由照明电路供电（U＝220 V），设加热时用电器的电功率为 400W，保温时用电器的电功率为40W，则 R1和 R2 分别为多大？
（3）若将图①中的自动开关 S换成理想的晶体二极管D，如图②所示，其它条件不变，求该用电器工作1小时消耗的电能。
解析：
（1）S闭合，处于加热状态 ??????????????????① S断开，处于保温状态 ??????????????????② （2）由电功率公式得
P1?U2R1………………………………………………③
P2?U2R1?R ………………………………………………④
2联立③④得R1=121Ω，R2=1 089Ω (3)W?P1t2?P2t2?0.22kW·h(或7.92×10J)
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第二部分 四年联考题汇编
2011年联考题
一、选择题（每题5分，共50分）
1．（芜湖一中2011届高三第一次模拟考试物理试题）在如图所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时
A．电压表示数变大，电流表示数变小