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2015-2016学年湖南省师范大学附中高二(上)期中物理试卷(文科)一、单项选择题(共15小题,每小题4分,满分60分)1在两块带等量异种电荷的平行金属板m、n之间,垂直于金属板放置一个原来不带电的金属棒ab,如图所示,当达到静电平衡后,以下说法中不正确的是()a金属棒上a、b两端所带电荷等量异种b由于静电感应,金属棒的a端带正电荷c由于静电感应,金属棒的a端带负电荷d去掉金属棒后,金属棒ab两端不带电2关于元电荷与点电荷,下列正确的说法是()a元电荷就是点电荷b元电荷电量为1c,目前被认为是自然界中电荷的最小单元c只有体积很小且带电量很小的电荷,才能看作点电荷d两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理3由库仑定律可知,真空中两个集中的点电荷,带电荷量分别为q1和q2,其间距离为r时,它们之间相互作用力的大小为f=k,式中k为静电力常量,若用国际单位制的基本单位表示,k的单位应为()akga2m3bkga2m3cnm2c2dnm2a24在真空中,电量为q1的点电荷产生的电场中有一个点p,p点与q1的距离为 r,把一个电量为q2的试探电荷放在p点,它受的静电力为f,则p点电场强度的大小等于()abckdk5某电场线分布如图所示,以下说法正确的是()aa点场强和c点场强相同bc点场强大于b点场强c若将一检验电荷+q由a点移至b点,它受到的电场力增大d若将一电子放在d点,它受到的电场力方向沿着d点的电场方向6如图,为静电除尘器除尘机理的示意图尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的,下列表述正确的是()a到达集尘极的尘埃带正电荷b电场方向由放电极指向集尘极c带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同d同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大7下列做法中是为了防止静电产生的危害的是()a在高大的建筑物顶端装上避雷针b小汽车顶上装有一根露在外面的小天线c在高大的烟囱中安装静电除尘器d汽车制造厂车间里进行静电喷漆8小强在加油站加油时,看到加油机上有如图所示的图标,关于图标的含义,下列说法正确的是()a工作人员加油时间不能穿脱衣服是为了防止汽油溅到身上b用绝缘的塑料梳子梳头应该没有关系c化纤手套与接触物容易摩擦起电存在安全隐患d制作这些图标的依据是感应起电原理9下列说法中正确的是()a电流的方向就是电荷移动的方向b在直流电源的外电路上,电流的方向是从电源正极流向负极c电流都是由电子的移动形成的d电流是有方向的量,所以是矢量10当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时,熔丝就要熔断由于种种原因,熔丝的横截面积略有差别那么熔丝熔断的可能性较大的是()a横截面积大的地方b横截面积小的地方c同时熔断d可能是横截面积大的地方,也可能是横截面积小的地方11通过电阻r的电流强度为i时,在时间t内产生的热量为q,若电阻为2r,电流强度为,则在时间t内产生的热量为()a4qb2qcd12用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法下面四个物理量表达式中,不属于比值法定义式的是()a电阻r=b加速度a=c电场强度e=d电流强度i=13如图所示,q1和q2是两个电荷量大小相等的点电荷,mn是两电荷的连线,hg是两电荷连线的中垂线,o是垂足,下列说法不正确的是()a若两电荷是异种电荷,则om的中点与on的中点电场强度一定相等b若两电荷是异种电荷,则o点的电场强度大小,与mn上各点相比是最小的,而与hg上各点相比是最大的c若两电荷是同种电荷,则om中点与on中点处的电场强度方向不同d若两电荷是同种电荷,则o点的电场强度大小,与mn上各点相比是最小的,与hg上各点相比是最大的14一个阻值为r的电阻两端加上电压u后,通过电阻横截面的电量q随时间t变化的图象如图所示,此图象的斜率可表示为()aubcrd15某同学从电子市场购买一款手机电池板如图所示,他根据电池板上的标识,所做判断正确的是()a该电池的电动势为4.2vb该电池的电动势为3.7vc该电池一次充电能储存的最大电荷量为2cd该电池一次可以提供的最大电能为7.4103j二、填空题(每空2分,共20分)16自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负电荷用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是,用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是17家用的燃气灶常常安装电子点火器,如图,电子点火器的放电电极做成了针尖形这样做的目的是为了利用现象18平行板电容器两极板间的距离和介质确定后,当两极板的正对面积增大时,其电容 (填“增大”、“减小”或“不变”)b平行板电容器两极板的正对面积和介质确定后,当两极板间距离增大时,其电容(填“增大”、“减小”或“不 变”)19导体中的电流是5a,那么在3.2s内有 c的电荷定向移动通过导体的横截面,相当于个电子通过该截面20一个标明“1k,10w”的电阻,允许加在这个电阻两端的最大电压为当这个电阻两端的电压为40v时,它消耗的实际功率为(设电阻阻值不随温度变化)21带电小球带电量为+q,用绝缘细线悬挂在水平向左的匀强电场中,场强为e,平衡时绝缘细线与竖直方向成30角,重力加速度为g则小球质量为m=三、计算题(共20分)22p是点电荷q电场中的一点,p到点电荷q的距离r=0.1m将一个电荷量q=1.01010c的点电荷放到p点,受到的电场力f=9.0105n,已知静电力常量k=9.0109nm2/c2求:(1)点电荷q在p处的电场强度的大小(2)点电荷q的电荷量23(12分)(2015秋湖南校级期中)用一个额定电压为u=12v的灯泡做实验,测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化图象如图所示求:(1)在正常发光时,灯泡的电功率为多大?(2)将灯泡与一电动机串联后接到u=20v电源上,电动机内阻为r=0.8,灯泡恰好正常发光,电动机发热功率为多少?电动机输出机械功率为多少?2015-2016学年湖南省师范大学附中高二(上)期中物理试卷(文科)参考答案与试题解析一、单项选择题(共15小题,每小题4分,满分60分)1在两块带等量异种电荷的平行金属板m、n之间,垂直于金属板放置一个原来不带电的金属棒ab,如图所示,当达到静电平衡后,以下说法中不正确的是()a金属棒上a、b两端所带电荷等量异种b由于静电感应,金属棒的a端带正电荷c由于静电感应,金属棒的a端带负电荷d去掉金属棒后,金属棒ab两端不带电【考点】静电场中的导体【分析】根据静电平衡可知,同一个导体为等势体,导体上的电势处处相等,再由感应带电,可确定棒的正负极【解答】解:a、达到静电平衡后,导体为等势体,导体上的电势处处相等,金属棒上a、b两端所带电荷等量异种;由于正电荷在左边,所以棒a带负电,b带正电,所以ac正确,b错误d、去掉金属棒后,金属棒ab两端的电荷完全中和,都不带电故d正确本题选择错误的,故选:b【点评】达到静电平衡后,导体为等势体,导体上的电势处处相等,这是解决本题的关键的地方,对于静电场的特点一定要熟悉2关于元电荷与点电荷,下列正确的说法是()a元电荷就是点电荷b元电荷电量为1c,目前被认为是自然界中电荷的最小单元c只有体积很小且带电量很小的电荷,才能看作点电荷d两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理【考点】元电荷、点电荷【分析】点电荷是当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷而元电荷是带电量的最小值,它不是电荷,所有带电体电荷量均是元电荷的整数倍【解答】解:a、元电荷是带电量的最小值,点电荷是将带电物体简化为一个带电的点,物体能不能简化为点,不是看物体的体积大小和电量大小,而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计,故ac错误;b、元电荷是带电量的最小值,大小是1.61019c,故b错误;d、两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理,故d正确;故选:d【点评】本题关键是对点电荷、元电荷的概念要有清晰的认识,同时要明确它们之间的区别,这是理清概念的一种重要方法3由库仑定律可知,真空中两个集中的点电荷,带电荷量分别为q1和q2,其间距离为r时,它们之间相互作用力的大小为f=k,式中k为静电力常量,若用国际单位制的基本单位表示,k的单位应为()akga2m3bkga2m3cnm2c2dnm2a2【考点】库仑定律【分析】力学单位制规定了物理量的单位,同时根据物理量间的公式也可以分析单位之间的关系【解答】解:根据f=k可得:k=,根据距离的单位是m,电量的单位是c,力的单位n,可得k的单位是nm2c2由于f=ma,q=it,所以k=根据质量的单位是kg,加速度的单位m/s2,距离的单位是m,电流的单位是a,时间的单位s,可得k的单位是kga2m3s4,故c正确,abd错误;故选:c【点评】单位制包括基本单位和导出单位,规定的基本量的单位叫基本单位,由物理公式推导出的单位叫做导出单位4在真空中,电量为q1的点电荷产生的电场中有一个点p,p点与q1的距离为 r,把一个电量为q2的试探电荷放在p点,它受的静电力为f,则p点电场强度的大小等于()abckdk【考点】电场强度;库仑定律【分析】电量为q1的点电荷是场源电荷,在p点产生的电场强度的大小可根据公式e=k可以确定电量为q2的电荷是试探电荷,在p点所受的电静电力为f,根据电场强度的定义式e=也可以确定p点电场强度的大小【解答】解:据题,电量为q1的点电荷是场源电荷,在p点产生的电场强度的大小为 e=k电量为q2的电荷是试探电荷,在p点所受的电静电力为f,则p点电场强度的大小也能为 e=故ad错误,bc正确故选:bc【点评】本题要掌握电场强度的两个公式:e=和e=k,并要理解这两个公式适用,知道式中q是试探电荷,q是场源电荷5某电场线分布如图所示,以下说法正确的是()aa点场强和c点场强相同bc点场强大于b点场强c若将一检验电荷+q由a点移至b点,它受到的电场力增大d若将一电子放在d点,它受到的电场力方向沿着d点的电场方向【考点】电势差与电场强度的关系【专题】定性思想;图析法;电场力与电势的性质专题【分析】电场线的疏密反映电场的强弱;电场线的切线表示场强的方向电场力与场强的关系为f=qe负电荷所受的电场力方向与场强方向相反【解答】解:a、根据电场线的切线方向表示场强的方向,可知a点和c点的场强方向不同,所以场强不同故a错误b、电场线密的地方场强大,b点处电场线密,所以b点的场强比c点的大,故b错误c、由a点移至b点,场强增大,由f=qe知,同一检验电荷所受的电场力增大,故c正确d、若将一电子放在d点,由于电子带负电,则电子受到的电场力方向与d点的电场方向相反故d错误故选:c【点评】本题关键要掌握电场线的物理意义:电场线表示电场强度的大小,切线方向表示电场强度的方向6如图,为静电除尘器除尘机理的示意图尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的,下列表述正确的是()a到达集尘极的尘埃带正电荷b电场方向由放电极指向集尘极c带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同d同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大【考点】* 静电的利用和防止【专题】电场力与电势的性质专题【分析】从静电除尘机理出发即可解题由于集电极与电池的正极连接,电场方向有集尘板指向放电极而尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积,说明尘埃带负电负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反,根据f=eq即可得出结论【解答】解:a、尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积,说明尘埃带负电,a错误;b、由于集尘极与电池的正极连接,电场方向有集尘板指向放电极,b错误;c、负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反,c错误;d、根据f=eq可得,同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大,故d正确故选:d【点评】本题考查是关于静电的防止与应用,要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例7下列做法中是为了防止静电产生的危害的是()a在高大的建筑物顶端装上避雷针b小汽车顶上装有一根露在外面的小天线c在高大的烟囱中安装静电除尘器d汽车制造厂车间里进行静电喷漆【考点】* 静电的利用和防止【专题】电场力与电势的性质专题【分析】本题考查是关于静电的防止与应用,从各种实例的原理出发就可以判断出答案静电危害是由于相互间不断摩擦,从而产生大量的静电,不及时导走,会出现放电危害【解答】解:a、当打雷的时候,由于静电的感应,在高大的建筑物顶端积累了很多的静电,容易导致雷击事故,所以在高大的建筑物顶端安装避雷针可以把雷电引入地下,保护建筑物的安全,属于静电防止,故a正确;b、小汽车顶上装有一根露在外面的小天线是收音机天线,不是避雷针;故b错误;c、静电除尘时除尘器中的空气被电离,烟雾颗粒吸附电子而带负电,颗粒向电源正极运动,属于静电应用,故c错误;d、汽车制造厂车间里进行静电喷漆,属于静电的应用;故d错误;故选:a【点评】静电在生产生活中无处不在,我们有些是加以利用,而有些时候是要防止静电的危害的;在学习中要注意区分8小强在加油站加油时,看到加油机上有如图所示的图标,关于图标的含义,下列说法正确的是()a工作人员加油时间不能穿脱衣服是为了防止汽油溅到身上b用绝缘的塑料梳子梳头应该没有关系c化纤手套与接触物容易摩擦起电存在安全隐患d制作这些图标的依据是感应起电原理【考点】* 静电的利用和防止【分析】加油站中由于静电会引起汽油的燃烧发生危险,故应避免一些引起静电的行为【解答】解:a、穿衣,脱衣会产生静电,从而引起油料燃烧的危险故a错误;b、用塑料梳子梳头时会产生静电,会引起静电,从而引起油料燃烧的危险故b错误;c、化纤手套与接触物容易摩擦起电,故会引起静电,从而引起油料燃烧的危险;故c正确;d、这些图标都是为了减少因摩擦产生的静电,属于静电的防止,不是感应起电;故d错误;故选:c【点评】由于在干燥的季节,由于摩擦引起的静电会引发易燃物体的燃烧,故在加油站等地应避免产生静电,或及时将静电导走9下列说法中正确的是()a电流的方向就是电荷移动的方向b在直流电源的外电路上,电流的方向是从电源正极流向负极c电流都是由电子的移动形成的d电流是有方向的量,所以是矢量【考点】电流、电压概念【专题】恒定电流专题【分析】电流的方向就是正电荷定向移动的方向在直流电源的外电路上,电流的方向是从电源正极流向负极电流都是由自由电荷的定向移动形成的电流有方向,但电流的运算不遵守平行四边形定则,是标量【解答】解:a、物理学上规定,电流的方向与正电荷移动的方向相同故a错误 b、在直流电源的外电路上,电流从电源正极流出进入负极故b正确 c、电流都是由自由电荷的定向移动形成的,不一定是由电子定向移动形成的,也可以由正电荷移动形成的故c错误 d、电流有方向,表示流向,但电流的运算不遵守平行四边形定则,是标量故d错误故选b【点评】本题中要注意电流的方向与矢量的方向意义不同,其运算按代数法则,电流不是矢量,是标量10当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时,熔丝就要熔断由于种种原因,熔丝的横截面积略有差别那么熔丝熔断的可能性较大的是()a横截面积大的地方b横截面积小的地方c同时熔断d可能是横截面积大的地方,也可能是横截面积小的地方【考点】电阻定律【分析】本题的关键是根据电阻定律可知,在长度相同的地方,横截面积小的地方电阻较大,再根据焦耳定律不难判断横截面积小的地方熔丝熔断的可能性较大【解答】解:通过熔丝的电流相同,根据焦耳定律q=i2rt和电阻定律r=可知,在长度l相同的地方,横截面积越小电阻r越大,则产生的热量就越多,就越容易烧断,所以b正确,acd错误故选:b【点评】本题关键是明确超导体、导体、半导体、绝缘体的概念,明确其区别,基础题目11通过电阻r的电流强度为i时,在时间t内产生的热量为q,若电阻为2r,电流强度为,则在时间t内产生的热量为()a4qb2qcd【考点】焦耳定律【专题】恒定电流专题【分析】根据q=i2rt去求电阻变为2r,电流强度变为,在时间t内产生的热量【解答】解:根据q=i2rt得,电阻变为原来的2倍,电流强度变为原来的,时间不变,则热量变为原来的,即故c正确故选:c【点评】解决本题的关键掌握焦耳定律热量的公式q=i2rt12用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法下面四个物理量表达式中,不属于比值法定义式的是()a电阻r=b加速度a=c电场强度e=d电流强度i=【考点】电场强度【分析】电容、电阻等均采用比值定义法,明确比值定义法的性质及其特点进行作答【解答】解:a、导体的电阻r=,属于比值定义法,电阻与电压及电流均无关,故a错误;b、加速度中a取决于力的大小,不属于比值定义法,故b正确;c、电场强度e=;属于比值定义法,电场强度与电场力,及电量均无关,故c错误;d、电流强度的定义式中,i与两板间的电量及时间均无关,属于比值定义法,故d错误;故选:b【点评】用比值定义法所定义的物理量有:电场强度、加速度、电阻、电流强度等等,注意它们均是由本身的性质决定的,和定义它们的物理量无关13如图所示,q1和q2是两个电荷量大小相等的点电荷,mn是两电荷的连线,hg是两电荷连线的中垂线,o是垂足,下列说法不正确的是()a若两电荷是异种电荷,则om的中点与on的中点电场强度一定相等b若两电荷是异种电荷,则o点的电场强度大小,与mn上各点相比是最小的,而与hg上各点相比是最大的c若两电荷是同种电荷,则om中点与on中点处的电场强度方向不同d若两电荷是同种电荷,则o点的电场强度大小,与mn上各点相比是最小的,与hg上各点相比是最大的【考点】电场的叠加【分析】若两电荷是异种电荷,根据顺着电场线方向降低,分析电势的高低;在两电荷的连线上,o点场强最小,在连线的中垂线上o点的场强最大;若两电荷是同种电荷,根据电场的对称性分析电场强度的关系,电场线越密,场强越大【解答】解:a、若两电荷是异种电荷,根据电场线分布的对称性可知,om中点与on中点处的电场强度大小相等,方向相同,所以电场强度相同,故a正确b、若两电荷是异种电荷,在两电荷的连线上,o点电场线最疏,电场强度与mn上各点相比是最小的在hg线上,o点的电场线最密,与hg上各点相比电场强度是最大的故b正确c、若两电荷是同种电荷,根据电场线分布的对称性可知,om中点与on中点处的电场强度大小相等,但方向相反,所以电场强度不同,故c正确d、若两电荷是同种电荷,o点的电场强度大小是0,与电场中其他各点相比都是最小的,故d不正确本题选择不正确的,故选:d【点评】本题关键是要明确两个等量同种电荷和异种电荷电场线的分布情况,掌握沿着场强方向,电势越来越低,抓住对称性是解答本题的关键14一个阻值为r的电阻两端加上电压u后,通过电阻横截面的电量q随时间t变化的图象如图所示,此图象的斜率可表示为()aubcrd【考点】电流、电压概念【专题】恒定电流专题【分析】给出的图象是qt图象,其斜率为i=,所以斜率代表的是电流,再由欧姆定律可得出正确答案【解答】解:根据电流强度的定义公式i=;可知qt图象的斜率代表的就是电流;根据欧姆定律,有:i=,故斜率也代表电流故选:b【点评】本题应能找出图象中所提供的信息是本题的关键,也是识图题的共同特点,注重公式的灵活运用15某同学从电子市场购买一款手机电池板如图所示,他根据电池板上的标识,所做判断正确的是()a该电池的电动势为4.2vb该电池的电动势为3.7vc该电池一次充电能储存的最大电荷量为2cd该电池一次可以提供的最大电能为7.4103j【考点】电源的电动势和内阻【分析】本题考查对电池性能的认识,由图可得出电池的电动势及总电量,由w=uit求出电池提供的最大电能【解答】解:a、由图可知,电池的电动势为3.7v,充电电压为4.2v,故a错误;b正确;c、由图可知,该电源的电量为q=2000mah=20003.6c=7200c,则最大电能w=uit=uq=3.77200j=2.664104j;故cd错误;故选:b【点评】本题考查对电源铭牌信息的认识及电功的计算,注意理解电量的单位mah与c的关系二、填空题(每空2分,共20分)16自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负电荷用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电【考点】电荷守恒定律;元电荷、点电荷【专题】电场力与电势的性质专题【分析】当用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒带正电荷,丝绸带负电荷;当用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带负电荷,毛皮带正电荷【解答】解:自然界中只存在两种电荷,用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒带正电荷,丝绸带负电荷,用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带负电荷,毛皮带正电荷故答案为:负电,正电【点评】本题是基础的题目,考查的就是学生对基本内容的掌握的情况,在平时要注意多积累17家用的燃气灶常常安装电子点火器,如图,电子点火器的放电电极做成了针尖形这样做的目的是为了利用尖端放电现象【考点】* 静电的利用和防止【分析】利用尖端放电原理:因为电荷集中于形状比较尖端的地方,进行分析即可【解答】解:尖端电荷容易聚集,点火器需要瞬间高压放电,自然要高电荷密度区故燃气热水器中安装的电子点火器往往把放电电极做成针形验电器的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状,是为了防止放电它们都与尖端放电有关故答案为:尖端放电【点评】强电场作用下,物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电,它属于一种电晕放电它的原理是物体尖锐处曲率大,电力线密集,因而电场强度大,致使其附近部分气体被击穿而发生放电如果物体尖端在暗处或放电特别强烈,这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕18平行板电容器两极板间的距离和介质确定后,当两极板的正对面积增大时,其电容增大 (填“增大”、“减小”或“不变”)b平行板电容器两极板的正对面积和介质确定后,当两极板间距离增大时,其电容减小(填“增大”、“减小”或“不 变”)【考点】电容器的动态分析【专题】电容器专题【分析】根据电容的决定式c=判断电容的变化【解答】解:根据电容的决定式c=知,当两极板的正对面积增大时,其电容增大当两极板间距离增大时,其电容减小故答案为:增大,减小【点评】解决本题的关键掌握电容的决定式,知道影响电容的因素19导体中的电流是5a,那么在3.2s内有1.6105 c的电荷定向移动通过导体的横截面,相当于1.01014个电子通过该截面【考点】电流、电压概念【专题】恒定电流专题【分析】已知电流和通电时间,根据电流的定义式i=求出3.2s内通过导体横截面的电荷量每个电子的电荷量大小为e=1.61019c,由n=求出相当于电子的数目【解答】解:根据电流的定义式i=得,3.2s内通过导体横截面的电荷量q=it=51063.2c=1.6105cn=1.01014(个)故答案为:1.6105,1.01014【点评】本题中用到元电荷e,其数值为e=1.61019c,是自然界最小的电荷量,所有带电体的电荷量都是它的整数倍20一个标明“1k,10w”的电阻,允许加在这个电阻两端的最大电压为100v当这个电阻两端的电压为40v时,它消耗的实际功率为1.6w(设电阻阻值不随温度变化)【考点】电功、电功率【专题】恒定电流专题【分析】当电阻通过的电流达到最大时,功率达到额定功率,由p=i2r求出电阻允许通过最大的工作电流,由欧姆定律求出电阻两端最大电压当电阻两端加上电压40v时,电阻不变,由p=求出实际功率【解答】解:由p=i2r得,电阻允许通过最大的工作电流:,允许加在电阻两端的最大电压是um=imr=0.11000v=100v当电阻两端加上电压40v,该电阻实际功率为:由p=故答案为:100v,1.6w【点评】对于纯电阻电路,欧姆定律成立,求解功率下列三个公式可通用

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