2008年各地高考试题分类集--电学

08年高考全国I理综20．矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直低面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是D08年高考全国I理综25.（22分）如图所示，在坐标系xoy中，过原点的直线OC 与x轴正向的夹角φ120°,在OC右侧有一匀强电场：在第二、三象限内有一心强磁场，其上边界与电场边界重叠、右边界为y轴、左边界为图中平行于y轴的虚线，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直抵面向里。

一带正电荷q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域，并从O点射出，粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角θ＝30°，大小为v，粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧，且弧的半径为磁场左右边界间距的两倍。

粒子进入电场后，在电场力的作用下又由O点返回磁场区域，经过一段时间后再次离开磁场。

已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期。

忽略重力的影响。

求（1）粒子经过A点时速度的方向和A点到x轴的距离；（2）匀强电场的大小和方向；（3）粒子从第二次离开磁场到再次进入电场时所用的时间。

08年高考全国II理综19.一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。

若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升。

若两极板间电压为-U,油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是CA.2v 、向下 B2v 、向上 C. 3v 、向下 D. 3v 、向上08年高考全国II 理综21．如图，一个边长为l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场；一个边长也为l 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线ab 与导线框的一条连垂直，ba 的延长线平分导线框。

在t ＝0时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab 方向移动，直到整个导线框离开磁场区域。

以I 表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正。

下列表示i -t 关系的图示中，可能正确的是C08年高考全国II 理综24.（19分）如图，一直导体棒质量为m 、长为l 、电阻为r ，其两端放在位于水平面内间距也为l 的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻（图中未画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于导轨所在平面。

开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v 0。

在棒的运动速度由v 0减小至v 1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I 保持恒定。

导体棒一直在磁场中运动。

若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。

解：导体棒所受的安培力为 F=IlB ①该力大小不变，棒做匀减速运动，因此在棒的速度从v 0减小到v 1的过程中，平均速度为 011()2v v v =+ ② 当棒的速度为v 时，感应电动势的大小为E=lvB ③ 棒中的平均感应电动势为E lvB = ④ 由②④式得011()2E l v v B =+ ⑤ 导体棒中消耗的热功率为21P I r = ⑥负载电阻上消耗的平均功率为21P EI P =- ⑦ 由⑤⑥⑦式得22011()2P l v v BI I r =+- ⑧ 评分参考： ①式3分（未写出①式，但能正确论述导体棒做匀减速运动的也给这3分），②③式各3分，④⑤式各2分，⑥⑦⑧式各2分。

08年高考北京卷理综18．一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。

原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 如图所示。

副线圈仅接入一个10 Ω的电阻。

则DA. 流过电阻的电流是20 AB. 与电阻并联的电压表的示数是C. 经过1分钟电阻发出的热量是6×103 JD. 变压器的输入功率是1×103 W08年高考北京卷理综19.在如图所示的空间中，存在场强为E 的匀强电场，同时存在沿x 轴负方向，磁感应强度为B 的匀强磁场。

一质子(电荷量为e)在该空间恰沿y 轴正方向以速度v 匀速运动。

据此可以判断出CA. 质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能减小;沿z 轴正方向电势升高B. 质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能增大;沿z 轴正方向电势降低C. 质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变;沿z 轴正方向电势升高D. 质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变;沿z 轴正方向电势降低08年高考北京卷理综22．（16分）均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd ，每边长为L ，总电阻为R ，总质量为m 。

将其置于磁感强度为B 的水平匀强磁场上方h 处，如图所示。

线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd 边始终与水平的磁场边界平行。

当cd边刚进入磁场时，（1）求线框中产生的感应电动势大小;（2）求cd 两点间的电势差大小;（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h 所应满足的条件。

解：（1）cd 边刚进入磁场时，线框速度(2)此时 I=E R cd 两点间的电势差U=I(34R)=34(3)安培力F=BIL=根据牛顿第二定律mg-F=ma,由a=0 解得下落高度满足 h=22442m gR B L08年高考北京卷理综23.（18分）风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。

风力发电机是将风能（气流的功能）转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等。

如图所示。

（1）利用总电阻10R =Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能。

输送功率0300kW P =，输电电压10kW U =，求异线上损失的功率与输送功率的比值;（2）风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。

设空气密度为p ，气流速度为v ，风轮机叶片长度为r 。

求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm;在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施。

（3）已知风力发电机的输出电功率P 与Pm 成正比。

某风力发电机的风速v19m/s 时能够输出电功率P1=540kW 。

我国某地区风速不低于v2=6m/s 的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。

解：导线上损失的功率为P=I2R=(2320330010()1091010P R W kW U ⨯=⨯=⨯ 损失的功率与输送功率的比值3309100.0330010P P ⨯==⨯(2)风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大.单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为pvS,S=πr2风能的最大功率可表示为P 风=22222111()222ptS v pt t v pr v ππ==采取措施合理，如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等。

按题意，风力发电机的输出功率为P2=221165409v P v ⎛⎫∙=⨯ ⎪⎝⎭kW=160 kW最小年发电量约为W=P2t=160×5000 kW·h=8×105kW·h08年高考山东卷理综20.图1、图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示电压按正弦规律变化。

下列说法正确的是CA.图l 表示交流电，图2表示直流电B.两种电压的有效值相等C.图1所示电压的瞬时值表达式为u=311 sinl00πtVD.图1所示电压经匝数比为10：l 的变压器变压后，频率变为原来的10108年高考山东卷理综21.如图所示，在y 轴上关于0点对称的A 、B 两点有等量同种点电荷+Q ，在x 轴上C 点有点电荷-Q 且CO=OD ，∠ADO=600。

下列判断正确的是BDA. O 点电场强度为零B. D 点电场强度为零C.若将点电荷+q 从O 移向C ，电势能增大D.若将点电荷-q 从O 移向C ，电势能增大08年高考山东卷理综22.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻。

将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好．导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图所示。

除电阻R 外其余电阻不计。

现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则A A. 释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a→bC.金属棒的速度为v 时，所受的安培力大小为F=D.电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少08年高考山东卷理综25.(I 8分)两块足够大的平行金属极板水平放置，极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场，变化规律分别如图1、图2所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向)。

在t=0。

时刻由负极板释放一个初速度为零的带负电的粒子(不计重力)。

若电场强度E 0、磁感应强度B 0、粒子的比荷m q 均已知，且，两板间距h=。

(1)求粒子在0～to 时间内的位移大小与极板间距h 的比值。

(2)求粒子在极板间做圆周运动的最大半径(用h 表示)。

(3)若板间电场强度E 随时间的变化仍如图l所示，磁场的变化改为如图3所示，试画出粒子在板间运动的轨迹图(不必写计算过程)。

解法一：(1)设粒子在o ～to 时间内运动的位移大小为s 12121at s = ① mqE a = ② 又已知 联立①②式解得③ (2)粒子在to ～2to 时间内只受洛伦兹力作用．且速度与磁场方向垂直，所以粒子做匀速圆周运动。

设运动速度大小为v 1，，轨道半径为R 1，周期为T ，则④ 12101R mv B qv = ⑤ 联立④⑤式得π51h R =⑥ 又⑦ R r 。

鬻 ⑦ 即粒子在t 。

～2to 时间内恰好完成一个周期的圆周运动。

在2t 。

～3to 时间内，粒子做初速度为v 1的匀加速直线运动，设位移大小为s 2⑧ 解得h s 532= ⑨ 由于s 1+s 2<h ，所以粒子在3to ～4to 时间内继续做匀速圆周运动，设速度大小为v2，半径为R2 v 2=v 1+at 0 ⑩22202R mv B qv =由于s 1+s 2十R 2<h ，粒子恰好又完成一个周期的圆周运动。

在4t 。

～5t 。

时间内，粒子运动到正极板 (如图l 所示)。

因此粒子运动的最大半径π522h R =。

(3)粒子在板间运动的轨迹如图2所示。

解法二：由题意可知，电磁场的周期为2t 0，前半周期粒子受电场作用做匀加速直线运动．加速度大小为mqE a = 方向向上 后半周期粒子受磁场作用做匀速圆周运动，周期为T 002t qB m T ==π 粒子恰好完成一次匀速圆周运动。