恒定电流！
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。
20（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。
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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
21（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
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22（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)
5
23（2005夏季高考物理江苏卷14）．如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表．当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为○
U1=4 V；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数为U2=5 V．求： (1)电源的电动势E和内阻r
(2)当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?
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解析：
（1）由闭合电路欧姆定律：E?U1?U1R1r，
E?U2?U2R2r
联立以上两式并代入数据解得：E?6V，r?1?
E22（2）由电功率表达式：P?(R?r)R
将上式变形为：p?E(R?r)R22?4rR
由上式可知R?r?1?时P有最大值： Pm?E24rR?9W
第二部分 三年联考题汇编
2009年联考题 恒定电流题组一
一、 选择题
1(上海市2009届高三上期期末浦东区)如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，下列各物理量变化情况为 ( BD ) （A）电流表的读数一直减小； （B）R0的功率先减小后增大； （C）电源输出功率先增大后减小； （D）电压表的读数先增大后减小。
2.(2009届安徽省皖南八校高三第一次联考试卷)在如图所示的电路中，电源的电动势E恒定，内阻r = 1Ω，定值电阻R3=5Ω，电表均为理想的．当开关S 断开与闭合时，ab 段电路消耗的电功率相同．则下列说法正确的是(BC)
A．电阻R1 、R2可能分别为3Ω、6Ω B．电阻R1 、R2可能分别为4Ω、5Ω
C．开关S 断开时电压表的示数可能小于S 闭合时的示数
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E r
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D．开关S从断开到闭合，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于
6Ω
3.（2009年北京丰台区高三上学期期末)．如图，是一火警报警电路的示意图。其中R3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是 （ D ） A．I变大，U变小 B．I变小，U变大 C．I变小，U变小 D．I变大，U变大
4. (2009年上海卢湾区高三期末) 某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如右图中的a、b、c所示，根据图线可知（ ACD ） A、反映Pr变化的图线是c B、电源电动势为8v C、电源内阻为2Ω
D、当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω
5(2009年江苏扬州中学高三上学期月考)．汶川地震发生后，为了及时发布余震警报，技术人员设计了一个简单的报警器电路图，满足下列哪个条件，该报警器将发出警报声（ B） A．S1断开，S2闭合 B．S1闭合，S2断开 C．S1、S2都断开 D．S1、S2都闭合
6 (合肥35中2009届高三物理第一次质量抽测试卷)图示的电路中，R1＝R2，滑动触头P正好位于滑动变阻器的中点，当P向左滑动时( BCD ) A．电源的路端电压增大 B．R3消耗的功率增大 C．R2消耗的功率减小 D．R1消耗的功率增大
7 (合肥35中2009届高三10月月考物理试卷).一只普通旧干电池,用电压表测量其电动势时,示数仍接近1.5V．现对该电池作下述两种处理：①让它给一个额定电压为1.5Ｖ的小灯泡供
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R1 R3 P 01报警E 器r A R3 R2 R1
8P/W4abc2I/AR2 ε r