高考物理电学大题简单修订版
新高考物理模拟题分类汇编专题16-电学计算大题(含答案)
专题16 电学计算大题1．（2021·湖南娄底市高三零模）如图所示，水平界线MN 上方有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E ，MN 下方有垂直于纸面向外的水平匀强磁场，光滑绝缘板斜放在匀强电场中，下端C 在MN 上，板与MN间夹角θ为45°，一个质量为m ，电荷量为q 的带电粒子在板上A 点由静止释放，粒子在电场力作用下沿板向下运动，运动到C 点以一定的速度进入磁场、粒子经磁场偏转再次进入电场、并以水平向右的速度打在板上，已知AC 间的距离为L ，不计粒子的重力，求： （1）带电粒子进入磁场时速度大小； （2）粒子打在板上的位置离C 点的距离； （3）匀强磁场的磁感应强度大小。
【答案】（1） 2qEL v m=2）12L ；（3423EmqL【解析】（1）设匀强电场的电场强度大小为E ，由题意知，带电粒子沿板向下做匀加速直线运动。
根据牛顿第二定律有1sin 45qE ma ︒=解得122qEa m=设运动到C 点的速度大小为v ，根据运动学公式有212v a L =解得2qEL v m=（2）设粒子出磁场时的位置在D 点，由于粒子第二次在电场中运动做类平抛运动的逆运动，以水平方向的速度打在板上，设此过程粒子运动的加速度为2a ，根据牛顿第二定律2qE ma =平行电场方向运动的距离()22sin 45224v y L a ︒==粒子打在板上的位置离C 点的距离122d y L ==（3）粒子第二次在电场中运动，平行电场方向速度与时间的关系为sin 45qE v t m︒= 垂直电场方向位移为cos45x v t =︒⋅ 解得22x L =根据对称性可知，C 、D 间的距离为23224s x d L =+= 粒子在磁场中做圆周运动的半径2324r s L == 根据牛顿第二定律2v qvB m r=解得423EmB qL=2．（2021·湖南高三一模）如图所示，在平面直角坐标系，xOy 的第一象限内存在着垂直纸面向里大小为30 2.010T B -=⨯的匀强磁场区域Ⅰ，在第三象限内虚线和y 轴之间存在另一垂直纸面向里的匀强磁场区域Ⅱ，虚线方程5cm x =-，在第四象限内存在着沿x 轴正方向的匀强电场，一质量为m ，电荷量为q -的粒子由坐标为()0,53cm 的P 点以某一初速度0v 进入磁场，速度方向与y 轴负方向成60︒角，粒子沿垂直x 轴方向进入第四象限的电场，经坐标为()0,10cm -的Q 点第一次进入第三象限内的磁场，粒子重力不计，比荷为91.010C /kg qm=⨯，求： (1)粒子的初速度0v 大小； (2)匀强电场的电场强度E 大小；(3)若粒子从电场进入磁场区域Ⅱ时做圆周运动的圆半径2cm r =，求粒子从开始进入电场时刻到第二次从电场进入磁场区域Ⅱ时刻的时间间隔。
高中物理电学试题及答案
高中物理电学试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 电流的国际单位是：A. 牛顿（N）B. 焦耳（J）C. 安培（A）D. 伏特（V）2. 欧姆定律的公式是：A. I = V/RB. V = IRC. R = V/ID. I = R*V3. 串联电路中，总电阻与各部分电阻的关系是：A. 总电阻等于各部分电阻之和B. 总电阻等于各部分电阻之积C. 总电阻等于各部分电阻之差D. 总电阻等于各部分电阻倒数之和4. 电容器的单位是：A. 欧姆（Ω）B. 法拉（F）C. 伏特（V）D. 安培（A）5. 一个电路中，如果电阻R1和R2并联，它们的总电阻Rt可以用以下哪个公式表示：A. Rt = R1 + R2B. Rt = R1 * R2 / (R1 + R2)C. Rt = 1 / (1/R1 + 1/R2)D. Rt = R1 / R2 + R2 / R16. 电感器的单位是：A. 欧姆（Ω）B. 亨利（H）C. 法拉（F）D. 安培（A）7. 电容器在交流电路中呈现的特性是：A. 电阻B. 电容C. 电感D. 导通8. 电感器在直流电路中呈现的特性是：A. 电阻B. 电容C. 电感D. 导通9. 电磁感应定律是由以下哪位科学家发现的：A. 牛顿B. 欧姆C. 法拉第D. 库仑10. 一个理想的变压器，其原、副线圈的电压比与什么成正比：A. 线圈的电阻比B. 线圈的匝数比C. 线圈的电流比D. 线圈的电感比答案：1. C2. B3. A4. B5. C6. B7. A8. D9. C 10. B二、填空题（每题2分，共20分）11. 电场强度的单位是______。
12. 电流的热效应是由电流的______效应引起的。
13. 电阻率的单位是______。
14. 电容器的容抗与频率的关系是______。
15. 电感器的感抗与频率的关系是______。
16. 电磁波的传播不需要______。
17. 电流的磁效应是由电流的______效应引起的。
最新高考物理电学大题整理(简单)
高三期末计算题复习题1．两根平行光滑金属导轨MN 和PQ 水平放置，其间距为0.60m ，磁感应强度为0.50T 的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻R ＝5.0Ω。
在导轨上有一电阻为1.0Ω的金属棒ab ，金属棒与导轨垂直，如图13所示。
在ab 棒上施加水平拉力F 使其以10m/s 的水平速度匀速向右运动。
设金属导轨足够长。
求：（1）金属棒ab 两端的电压。
（2）拉力F 的大小。
（3）电阻R 上消耗的电功率。
1．（7分）解：（1）金属棒ab 上产生的感应电动势为BLv E ==3.0V ，（1分） 根据闭合电路欧姆定律，通过R 的电流 I = Rr E+= 0.50A 。
（1分）电阻R 两端的电压 U ＝IR ＝2.5V 。
（1分）（2）由于ab 杆做匀速运动，拉力和磁场对电流的安培力大小相等，即F = BIL = 0.15 N （2分）NQ 图13（3）根据焦耳定律，电阻R 上消耗的电功率 R I P 2=＝1.25W （2分）2．如图10所示，在绝缘光滑水平面上，有一个边长为L 的单匝正方形线框abcd ，在外力的作用下以恒定的速率v 向右运动进入磁感应强度为B 的有界匀强磁场区域。
线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的ab 边始终平行于磁场的边界。
已知线框的四个边的电阻值相等，均为R 。
求： ⑴在ab 边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小。
⑵在ab 边刚进入磁场区域时，ab 边两端的电压。
⑶在线框被拉入磁场的整个过程中，线框产生的热量。
2．（7分）（1）ab 边切割磁感线产生的电动势为E=BLv …………………（1分）所以通过线框的电流为 I=RBLvR E 44=……………………（1分） （2）ab 边两端电压为路端电压 U ab =I ·3R ……………………（1分） 所以U ab = 3BLv/4……………………（1分）（3）线框被拉入磁场的整个过程所用时间t=L/v ……………………（1分）线框中电流产生的热量Q=I 2·4R ·t RvL B 432= ……………………（2分）图10B3．如图16所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距l ＝0.50m ，导轨上端接有电阻R ＝0.80Ω，导轨电阻忽略不计。
新高考物理真题汇编-电学计算题解析版
新高考物理真题汇编-电学计算题解析版1．（2022·新课标全国Ⅰ卷）如图，在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外。
一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后，沿平行于x 轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。
已知O 点为坐标原点，N 点在y 轴上，OP 与x 轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ，不计重力。
求 （1）带电粒子的比荷；（2）带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间。
【答案】（1）224q U m B d = （2）2π3()423Bd t U =+【解析】（1）设带电粒子的质量为m ，电荷量为q ，加速后的速度大小为v 。
由动能定理有212qU mv =①设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 2v qvB m r=②由几何关系知d 2③ 联立①②③式得 224q Um B d=④ （2）由几何关系知，带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为πtan302rs r =+︒⑤ 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为s t v=⑥ 联立②④⑤⑥式得2π3()423Bd t U =+⑦2．（2022·新课标全国Ⅱ卷）如图，两金属板P 、Q 水平放置，间距为d 。
两金属板正中间有一水平放置的金属网G ，P 、Q 、G 的尺寸相同。
G 接地，P 、Q 的电势均为ϕ（ϕ>0）。
质量为m ，电荷量为q （q >0）的粒子自G 的左端上方距离G 为h 的位置，以速度v 0平行于纸面水平射入电场，重力忽略不计。
（1）求粒子第一次穿过G 时的动能，以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小； （2）若粒子恰好从G 的下方距离G 也为h 的位置离开电场，则金属板的长度最短应为多少？【答案】（1）0mdh l v q ϕ= （2）2mdhv q ϕ【解析】（1）PG 、QG 间场强大小相等，均为E ，粒子在PG 间所受电场力F 的方向竖直向下，设粒子的加速度大小为a ，有2E dϕ=① F =qE =ma ②设粒子第一次到达G 时动能为E k ，由动能定理有2k 012qEh E mv =-③设粒子第一次到达G 时所用的时间为t ，粒子在水平方向的位移为l ，则有212h at =④ l =v 0t ⑤联立①②③④⑤式解得2k 012=2E mv qh dϕ+⑥mdhl v q ϕ= （2）设粒子穿过G 一次就从电场的右侧飞出，则金属板的长度最短，由对称性知，此时金属板的长度L 为0=22mdhL l v q ϕ= 3．（2022·新课标全国Ⅲ卷）空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O 、P 是电场中的两点。
(完整版)高中物理电学试题及答案(经典)
高中物理电学试题及答案一、选择题（25×4＝100分）1、如图，A、B是两个带电量为＋Q和－Q的固定的点电荷，现将另一个点电荷＋q从A附近的A附近的a沿直线移到b，则下列说法中正确的是：A、电场力一直做正功B、电场力一直做负功C、电场力先做正功再做负功D、电场力先做负功再做正功2、在第1题的问题中，关于电势和电势能下列说法中正确的是：A、a点比b点的电势高，电荷＋q在该点具有的电势能大B、a点比b点的电势高，电荷＋q在该点具有的电势能小C、a点和b点的电势一样高，电荷＋q在两点具有的电势能相等D、a点和b点电势高低的情况与电荷＋q的存在与否无关3、如图所示，两个完全相同的金属小球用绝缘丝线悬挂在同一位置，当给两个小球带有不同电量的同种电荷，静止时，两小球悬线与竖直线的夹角情况是：A、两夹角相等B、电量大的夹角大C、电量小的夹角大D、无法判断4、在第3题的问题中若将两小球互相接触一下再静止时应是：A、夹角都增大，但不一定再相等B、夹角仍为原值C、夹角有增大和减小，但两夹角的和不变D、夹角都增大了相同的值5、如图所示，这是一个电容器的电路符号，则对于该电容器的正确说法是：A、是一个可变电容器B、有极性区别，使用时正负极不能接错C、电容值会随着电压、电量的变化而变化D、由于极性固定而叫固定电容6、如图所示的电路，滑动变阻器的电阻为R，其两个固定接线柱在电压恒为U的电路中，其滑片c位于变阻器的中点，M、N间接负载电阻R f＝R/2，，关于R f的电压说法正确的是：A、R f的电压等于U/2B、R f的电压小于U/2C、R f的电压大于U/2D、R f的电压总小于U7、在第6题的问题中，如果将滑动变阻器b端断开，则关于R f的电压变化范围说法正确的是：A、U/2－UB、0－UC、U/3－UD、0－U/28、如图所示的电路中，当变阻器R的阻值增加时，关于通过电源的电流和路端电压说法正确的是：A、通过电源的电流I将增大B、通过电源的电流I将减小C、路端电压将增大D、路端电压将减小9、在第7题的问题中，关于通过R的电流和R两端的电压说法正确的是：A、R两端的电压将增大B、R两端的电压将减小C、通过R的电流不变D、通过R的电流减少10、关于电源的总功率和效率说法正确的是：A、总功率减少，效率提高B、总功率增加，效率增加C、总功率减少，效率降低D、总功率增加，效率不变11、磁感应强度是描述磁场的重要概念，磁场的基本性质是对电流有安培力的作用，则关于磁感应强度的大小，下列说法正确的是：A、一段通电导体，在磁场某处受的力越大，该处的磁感应强度越大B、一段通电导线在磁场某处受的力等于零，则该处的磁感应强度一定等于零C、匀强磁场中某处的磁感应强度的大小等于该处单位面积穿过的磁感线的条数D、磁感线密处，磁感应强度大，磁感线疏的地方，磁感应强度一定小12、在第11题的问题中，关于磁感应强度的方向，下列说法正确的是：A、磁感应强度的方向，就是该处电流受力的方向B、磁感应强度的方向就是该处小磁针静止是北极的受力方向C、磁感应强度的方向与该处小磁针静止是北极的受力方向垂直D、磁感应强度的方向与该处电流的流向有关13、关于安培力的说法中，正确的是：A、一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置，它受的磁场力一定为零B、一小段通电导线在某点不受安培力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C、一小段通电导线所受的安培力其方向一定与电流垂直D、一小段通电导线所受安培力的方向与该点磁感应强度方向及电流方向三者一定互相垂直14、磁通量是研究电磁感应的重要概念，关于磁通量的概念，以下说法正确的是：A、磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大B、磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过闭合回路的磁通量也越大C、穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度不一定为零D、磁通量发生变化时，磁通密度也一定发生变化15、在匀强磁场中，有一个闭合金属线框如图，它可以绕轴转动，开始时金属线框与磁感线平行，下列说法正确的是：A、当金属线框平面与磁感线平行时，穿过线框的磁通量最大B、当金属线框平面与磁感线垂直时，穿过线框的磁通量最大C、当金属线框平面与磁感线垂直时，穿过线框的磁通量为零D、当金属线框平面与磁感线平行时，穿过线框的磁通量为零16、材料、粗细相同相同，长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上，并与导轨垂直，如图。
高二物理电学精讲及配套习题
1.电功和电热电功是电场力做功W=UIt ；由焦耳定律电热Q=I 2Rt 。
电流通过金属导体时，自由电子 在加速运动过程中频繁与正离子相碰，使离子的热运动加剧，而电子速率减小，可以认为自 由电子只以某一速率定向移动，而电能只转化为内能。
U 2t（1）对纯电阻而言，电功等于电热：W=Q=UIt=I 2R t= R （2）对非纯电阻电路（如电动机和电解槽），由于电能除了转化为电热以外还同时转 化为机械能或化学能等其它能，所以电功必然大于电热：W > Q ，这时电功只能用W=UIt 计算，电热只能用Q=I 2Rt 计算，两式不能通用。
［例1］某一电动机，当电压U 1=10V 时带不动负载，因此不转动，这时电流为I 1=2A 。
当电 压为U 2=36V 时能带动负载正常运转，这时电流为12=1A 。
求这时电动机的机械功率是多大？R = -1 = 5Q解：电动机不转时可视为为纯电阻，由欧姆定律得， 11 ，这个电阻可认为是 不变的。
电动机正常转动时，输入的电功率为 P 产UI =36W ，内部消耗的热功率P 珈电 2 2 热=I 誉=5W ，所以机械功率P =31W由这道例题可知：电动机在启动时电流较大，容易被烧坏；正常运转时电流反而较小。
［例2］来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV 的直线加速器加速，形 成电流强度为1mA 的细柱形质子流。
已知质子电荷e =1.60X 10-19C 。
这束质子流每秒打到 靶上的质子数为。
假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与 质子源相距L 和4L 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n 1 和 n 2，贝U n ］ ： n 2=。
片V2 质子源Q 11 —---------- 4£ ---------- >|n I _ _ —=_ = 6.25 * 1015 te 由于各处电流相同，设这段长度为l ，其中的质子数为n 个，则由v 2 = 2 as ，.二 v x 7 s 而2.闭合电路欧姆定律（1）主要物理量 研究闭合电路，主要物理量有E 、r 、R 、I 、U ,前两个是常量，后三个是变量。
高考物理电学大题整理简单
高三期末计算题复习题1.两根平行光滑金属导轨MN 与PQ 水平放置,其间距为0.60m,磁感应强度为0、50T 的匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接的电阻R ＝5、0Ω。
在导轨上有一电阻为1、0Ω的金属棒ab ,金属棒与导轨垂直,如图13所示。
在ab 棒上施加水平拉力F 使其以10m/s 的水平速度匀速向右运动。
设金属导轨足够长。
求:(1)金属棒ab 两端的电压。
(2)拉力F 的大小。
(3)电阻R 上消耗的电功率。
1.(7分)解:(1)金属棒ab 上产生的感应电动势为BLv E ==3、0V, (1分)根据闭合电路欧姆定律,通过R 的电流 I = Rr E+= 0.50A 。
(1分)电阻R 两端的电压 U ＝IR ＝2、5V 。
(1分)(2)由于ab 杆做匀速运动,拉力与磁场对电流的安培力大小相等,即F = BIL = 0、15 N (2分)(3)根据焦耳定律,电阻R 上消耗的电功率 R I P 2=＝1、25W (2分) 2.如图10所示,在绝缘光滑水平面上,有一个边长为L 的单匝正方形线框abcd ,在外力的作用下以恒定的速率v 向右运动进入磁感应强度为B 的有界匀强磁场NQ 图13区域。
线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直,线框的ab 边始终平行于磁场的边界。
已知线框的四个边的电阻值相等,均为R 。
求: ⑴在ab 边刚进入磁场区域时,线框内的电流大小。
⑵在ab 边刚进入磁场区域时,ab 边两端的电压。
⑶在线框被拉入磁场的整个过程中,线框产生的热量。
2.(7分)(1)ab 边切割磁感线产生的电动势为E=BLv …………………(1分) 所以通过线框的电流为 I=RBLvR E 44=……………………(1分) (2)ab 边两端电压为路端电压 U ab =I ·3R ……………………(1分) 所以U ab = 3BLv/4……………………(1分)(3)线框被拉入磁场的整个过程所用时间t=L/v ……………………(1分)线框中电流产生的热量Q=I 2·4R ·t RvL B 432= ……………………(2分)3.如图16所示,两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距l ＝0.50m,导轨上端接有电阻R ＝0、80Ω,导轨电阻忽略不计。
(word版)物理电学实验高考真题汇编(含答案),文档
(word版)物理电学实验高考真题汇编(含答案),文档电学实验1．【2021·天津卷】某探究性学习小组利用如下图的电路测量电池的电动势和内阻。
其中电流表A1的内阻r1k ，Ω电阻R1k，Ω为了方便读数和作图，给电池串联一个R0Ω的电阻。
①按图示电路进行连接后，发现aa、bb和cc三条导线中，混进了一条内部断开的导线。
为了确定哪一条导线内部是断开的，将电建S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b间电压，读数不为零，再测量、a间电压，假设读数不为零，那么一定是________导线断开；假设读数为零，那么一定是___________导线断开。
②排除故障后，该小组顺利完成实验。
通过屡次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A 1和A2的多组I、I数据，作出图象如右图。
由I–I图象得到电池的电动势E=_________V，1212内阻r=__________Ω。
【答案】①aa bb②〔均可〕〔均可〕【考点定位】实验——用伏安法测干电池的电动势和内阻【名师点睛】由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义——纵轴截距和斜率表示什么，闭合电路的欧姆定律是核心。
2．【2021·新课标Ⅰ卷】〔10分〕某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L〔额定电压V，额定电流(word版)物理电学实验高考真题汇编(含答案),文档〕；电压表V〔量程3V ，内阻3kΩ〕；电流表A〔量程A，内阻Ω〕；固定电阻A d V dR0〔阻值1000〕Ω；滑动变阻器R〔阻值〕Ω；电源E〔电动势5V，内阻不计〕；开关S；导线假设干。
（1〕实验要求能够实现在V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。
2〕实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图〔a〕所示。
由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________〔填“增大〞“不变〞或“减小〞〕，灯丝的电阻率__________〔填“增大〞“不变〞或“减小〞〕。
〔3〕用另一电源E0〔电动势4V，内阻〕Ω和题给器材连接成图〔b〕所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。
高考物理电学典型计算题及答案详解
高考物理电学典型计算题及答案详解1．一带电液滴在如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场中运动．已知电场强度为E ，竖直向下；磁感强度为B ，垂直纸面向内．此液滴在垂直于磁场的竖直平面内做匀速圆周运动，轨道半径为R ．问： （1）液滴运动速率多大？方向如何？（2）若液滴运动到最低点A 时分裂成两个相同的液滴，其中一个在原运行方向上作匀速圆周运动，半径变为3R ，圆周最低点也是A ，则另一液滴将如何运动？1．解析：（1）Eq=mg ，知液滴带负电，q=mg/E ，Rm Bq 2υυ=，EBRg mBqR ==υ,顺时针方向转动，最高点在A 点．（2）设半径为3R 的速率为v 1，则Rm q B 32/2211υυ=，知υυ3331===E BgR m BqR ，由动量守恒，212121υυυm m m +=，得v 2=—v ．则其半径为R Bqm Bq m r ==⋅=υυ2222/．2．如图所示，纸面内半径为R 的光滑绝缘竖直环上，套有一电量为q 的带正电的小球，在水平正交的匀强电场和匀强磁场中．已知小球所受电场力与重力的大小相等．磁场的磁感强度为B ．则(1) 在环顶端处无初速释放小球，小球的运动过程中所受的最大磁场力．(2) 若要小球能在竖直圆环上做完整的圆周运动，在顶端释放时初速必须满足什么条件？2．解析：（1）设小球运动到C 处v c 为最大值，此时OC 与竖直方向夹角为α，由动能定理得：ααυsin )cos 1(212EqR mgR m c ++=．而,mg Eq =故有[])45sin(21)cos sin 1(212οαααυ++=++=mgR mgR m c ． 当045=α时．动能有最大值)21(+mgR ，v c 也有最大值为)21(2+Rg ，)21(2+=Rg Bq f m 。
（2）设小球在最高点的速度为v 0，到达C 的对称点D 点的速度为v d ，由动能定理知：)21(45sin )451(2121202-=--=-mgR EqR mgR m m o o d υυ，以0>d υ代入，可得：Rg )12(20->υ。
(完整版)高中物理电学试题及答案
高中物理电学试题及答案、选择题（25 X 4= 100分）1、 如图，A 、B 是两个带电量为+ Q 和一Q 的固定的点电荷， 现将另一个点电荷+ q 从A 附 近的A附近的a 沿直线移到b ，则下列说法中正确的是： A 、 电场力一直做正功 B 、 电场力一直做负功 C 、 电场力先做正功再做负功 D 、 电场力先做负功再做正功2、 在第1题的问题中，关于电势和电势能下列说法中正确的是：A 、 a 点比b 点的电势高，电荷+ q 在该点具有的电势能大B 、 a 点比b 点的电势高，电荷+ q 在该点具有的电势能小C 、 a 点和b 点的电势一样高，电荷+q 在两点具有的电势能相等D 、 a 点和b 点电势高低的情况与电荷+ q 的存在与否无关 3、 如图所示，两个完全相同的金属小球用绝缘丝线悬挂在同一位置，当给两个小球带有不同电量的同种电荷，静止时，两 小球悬线与竖直线的夹角情况是： A 、两夹角相等 B 、电量大的夹角大 C 、电量小的夹角大D 、无法判断4、 在第3题的问题中若将两小球互相接触一下再静止时应是：C 、夹角有增大和减小，但两夹角的和不变D 、夹角都增大了相同的值 5、如图所示，这是一个电容器的电路符号，则对于该电容器的正确说法是： A 、 是一个可变电容器B 、 有极性区别，使用时正负极不能接错C 、 电容值会随着电压、电量的变化而变化D 、 由于极性固定而叫固定电容R ,其两个固定接线 柱在电压恒为U 的电路中，其滑片c位于变阻器的中点， N 间接负载电阻 R f = R/2 ,,关于R f的电压说法正确的是： A 、R f 的电压等于 U/2 B 、R f 的电压小于 U/2 C 、R f 的电压大于 U/2D 、R f 的电压总小于 U7、在第6题的问题中，如果将滑动变阻器 b 端断开，则关于 R f 的电压变化范围说法正确的是:9、在第7题的问题中，关于通过 R 的电流和R 两端的电压说法正确的是: A 、R 两端的电压将增大 B 、R 两端的电压将减小C 、通过R 的电流不变D 、通过R 的电流减少 10、关于电源的总功率和效率说法正确的是:A 、夹角都增大，但不一定再相等B 、夹角仍为原值 6、如图所示的电路，滑动变阻器的电阻为 A 、U/2 — U B 、0 — UC 、U/3 — UD 、0— U/2&如图所示的电路中，当变阻器 R 的阻值增加时，关于通过电源的电流和路端电压说法正A 、 通过电源的电流 I 将增大B 、 通过电源的电流 I 将减小C 、 路端电压将增大确的是:D 、路端电压将减小A 、总功率减少，效率提高B 、总功率增加，效率增加C 、总功率减少，效率降低D 、总功率增加，效率不变11、 磁感应强度是描述磁场的重要概念， 磁场的基本性质是对电流有安培力的作用， 则关于磁感应强度的大小，下列说法正确的是：A 、 一段通电导体，在磁场某处受的力越大，该处的磁感应强度越大B 、 一段通电导线在磁场某处受的力等于零，则该处的磁感应强度一定等于零C 、 匀强磁场中某处的磁感应强度的大小等于该处单位面积穿过的磁感线的条数D 、 磁感线密处，磁感应强度大，磁感线疏的地方，磁感应强度一定小 12、 在第11题的问题中，关于磁感应强度的方向，下列说法正确的是： A 、 磁感应强度的方向，就是该处电流受力的方向B 、 磁感应强度的方向就是该处小磁针静止是北极的受力方向C 、 磁感应强度的方向与该处小磁针静止是北极的受力方向垂直D 、 磁感应强度的方向与该处电流的流向有关 13、 关于安培力的说法中，正确的是：A 、 一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置，它受的磁场力一定为零B 、 一小段通电导线在某点不受安培力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C 、 一小段通电导线所受的安培力其方向一定与电流垂直D 、 一小段通电导线所受安培力的方向与该点磁感应强度方向及电流方向三者一定互相垂直14、A 、磁通量是研究电磁感应的重要概念，关于磁通量的概念，以下说法正确的是: 磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大 磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过闭合回路的磁通量也越大 穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度不一定为零 磁通量发生变化时，磁通密度也一定发生变化 15、 在匀强磁场中，有一个闭合金属线框如图， 它可以绕轴转动， 开始时金属线框与磁感线平行，下列说法正确的是： 当金属线框平面与磁感线平行时， 当金属线框平面与磁感线垂直时， 当金属线框平面与磁感线垂直时， 当金属线框平面与磁感线平行时， A 、 B 、C穿过线框的磁通量最大 穿过线框的磁通量最大 穿过线框的磁通量为零 穿过线框的磁通量为零16、 材料、粗细相同相同，长度不同的电阻丝做成 ab 、cd 、 ef 三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上， 并与导轨垂直，如图。
高考物理电学实验专题训练及参考答案
高考物理电学实验专题训练一、实验题1.某同学使用如图甲所示器材测定小灯泡在不同电压下的阻值,已知小灯泡标有“2.5V,1.25W”字样,备选滑动变阻器有两种规格,1R 标有“10Ω,2A”,2R 标有“100Ω,0.2A”。
现要求小灯泡两端电压从零开始,并能测量多组数据。
(1)为使操作更为方便,滑动变阻器应选用___________(填“1R ”或“2R ”)。
(2)在答题纸上将实物图补充完整。
(3)图乙为根据实验数据作出的一条I U 图线,从图中求出小灯泡正常工作时的阻值大小为____________Ω(结果保留两位有效数字),考虑电表对线路的影响,此阻值比小灯泡的实际阻值偏___________(填“大”或“小”)。
2.在"描绘小灯泡的伏安特性曲线"实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率为0.5W,此外还有以下器材可供选择:A.直流电源3V(内阻不计)B.直流电流表0~300mA(内阻约为5Ω)C.直流电流表0~3A(内阻约为0.1Ω)D.直流电压表0~3V(内阻约为3k Ω)E.滑动变阻器100Ω,0.5AF.滑动变阻器10Ω,2AG.导线和开关实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量.(1)实验中电流表应选用__________,滑动变阻器应选用__________;(均填写仪器前的字母)(2)在图所示的虚线框中画出符合要求的实验电路图(虚线框中已将所需的滑动变阻器画出,请补齐电路的其他部分,要求滑片P向b端滑动时,灯泡变亮);-图线如图所示.由此可知,当电压为0.5V时,小灯泡的灯丝电阻(3)根据实验数据,画出的小灯泡I U是__________Ω。
(4)根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率P随其两端电压U或电压的平方2U变化的图象,在图中所给出的甲、乙、丙、丁图象中可能正确的是__________.(选填"甲""乙""丙""丁")3.某同学利用如图所示的电路测量一微安表量程为100Aμ，内阻为几千Ω的内阻，可使用的器材有：两个电阻箱R（最大阻值为99999.9Ω）和B R(最大阻值为99999.9Ω)；A电源E(电动势约为1.5V，内阻不计：单刀开关S和2S，完成下列实验步骤中的填1空：①为了保护微安表，开始时将电阻箱A的阻值调至最大；②闭合1S，2S，逐步减小电阻箱A的阻值，使微安表满偏，此时电阻箱A的读数为12000.6Ω；③断开1S，将电阻箱A的读数调整为4.000.2Ω，将电阻箱B的阻值调至______选填“最大”或“最小”，再闭合1S和2S，然后调整电阻箱B的阻值，使微安表重新达到满偏，这时电阻箱A两端的电压与②中相比______选填“改变”或“不变；④此时电阻箱B的读数为1450.6Ω，则由此可知待测微安表的内阻为______Ω，电源的电动势为______电动势的结果保留三位有效数字。
物理电学实验高考真题汇编(含答案)
电学实验1．【2017·天津卷】某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。
其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ，电阻R1=9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻。
①按图示电路进行连接后，发现aa'、bb'和cc'三条导线中，混进了一条内部断开的导线。
为了确定哪一条导线内部是断开的，将电建S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b'间电压，读数不为零，再测量、a'间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是___________导线断开。
②排除故障后，该小组顺利完成实验。
通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如右图。
由I1–I2图象得到电池的电动势E=_________V，内阻r=__________Ω。
【答案】①aa'bb'②1.41（1.36~1.44均可） 0.5（0.4~0.6均可）【考点定位】实验——用伏安法测干电池的电动势和内阻【名师点睛】由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义——纵轴截距和斜率表示什么，闭合电路的欧姆定律是核心。
2．【2017·新课标Ⅰ卷】（10分）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8 V，额定电流0.32 A）；电压表V V（量程3 V，内阻3 kΩ）；电流表A（量程0.5 A，内阻0.5 Ω）；固定电阻R0（阻值1 000 Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0 Ω）；电源E（电动势5 V，内阻不计）；开关S；导线若干。
（1）实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。
（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。
由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）。
高中电学大题试题及答案
高中电学大题试题及答案一、选择题1. 以下关于电流的描述中，正确的是：A. 电流的方向与电子运动的方向相同B. 电流的方向与电子运动的方向相反C. 电流的方向与电荷运动的方向无关D. 电流的方向与电荷运动的方向相同答案：B2. 电阻的单位是：A. 欧姆B. 法拉C. 亨利D. 伏特答案：A二、填空题1. 电容器的单位是_________，符号为F。
答案：法拉2. 电感器的单位是_________，符号为H。
答案：亨利三、计算题1. 已知电阻R1=10Ω，R2=20Ω，R1和R2串联后接在电压为12V的电源上，求电路中的总电流。
答案：首先，计算总电阻R总=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω。
然后，根据欧姆定律，电流I=U/R总=12V/30Ω=0.4A。
2. 一个电容器的电容为4μF，两端电压为5V，求电容器所存储的电荷量。
答案：根据电容的定义，电荷量Q=CV，其中C为电容，V为电压。
所以，Q=4×10^-6F×5V=20×10^-6C。
四、实验题1. 请设计一个实验来验证欧姆定律。
答案：实验步骤如下：- 准备一个可变电阻器、一个电源、一个电流表和一个电压表。
- 将电阻器、电流表和电压表串联连接到电源上。
- 调整电阻器的阻值，记录不同阻值下的电流和电压值。
- 根据欧姆定律，计算每个阻值下的电阻值，检查计算值与电阻器的标称值是否一致。
五、论述题1. 论述电容器在电路中的作用及其工作原理。
答案：电容器是一种能够存储电荷的电子元件，其工作原理基于电荷的积累和释放。
在电路中，电容器可以用于平滑电源电压、滤波、储存能量以及在数字电路中实现定时和振荡等功能。
当电容器充电时，电荷在电容器的两个极板上积累，形成一个电场；当电容器放电时，电荷通过电路释放，电场逐渐减弱。
电容器的电容值决定了其存储电荷的能力，单位为法拉（F）。
高三物理 电学高考典题
多少年了，高考题可是个宝藏啊。
练一练，多一份感悟和自信。
高考题源解密：让我悄悄的告诉你，往年高考真题，课本原型材料，生产生活科技 (1)电学高考典题集锦1.（2005 北京 21）.现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A 、线圈B 、电流计及开关如下图连接，在开关闭合、线圈A 放在线圈B 中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P 向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。
由此可以判断A.线圈A 向上移动或滑动变阻器滑动端P 向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B.线圈A 中铁芯和上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C.滑动变阻器的滑动端P 匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D.因为线圈A 、线圈B 的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向2.（2005 北京 25）下图是导轨式电磁炮实验装置示意图。
两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）。
滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。
电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。
滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。
在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kI ，比例常量k=2.5×10－6T/A 。
已知两导轨内侧间距l =1.5cm ，滑块的质量m=30g ，滑块沿导轨滑行5m 后获得的发射速度v=3.0km/s （此过程视为匀加速运动）。
（1）求发射过程中电源提供的电流强度。
（2）若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大？3.（山西2005 25）（20分） 图1中B 为电源，电动势V 27=ε，内阻不计。
固定电阻Ω=5001R ，R 2为光敏电阻。
C 为平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板多少年了，高考题可是个宝藏啊。
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高考物理全国甲、乙卷3年(2021-2023)真题汇编-08电学实验
高考物理全国甲、乙卷3年（2021-2023）真题汇编-08电学实验一、实验题（1）为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选“5.0”或“15.0”）；（2）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值（3）根据图（a）所示电路，用（4）利用测量数据，做1R -（5）通过图（b）可得E=___________V（保留位小数）；（6）若将图（a）中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为（1）有3个阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0~300mA的U-I曲线，R0应选取阻值为___________（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的（3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱（4）为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V，该同学经计算知，的阻值调整为_______Ω。
然后调节滑动变阻器R1，测得数据如下表所示：U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0（5）由图（b）和上表可知，随流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻___________（1）在答题卡上将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图（2）某次测量中，微安表的示数为90.0μA，电流表的示数为9.00mA，由此计算出微安表内阻g R=_____Ω。
4．（2022·全国·统考高考真题）一同学探究阻值约为550Ω的待测电阻x R在0~5mA范围内的伏安特性。
可用器材有：电压表V（量程为3V，内阻很大），电流表A（量程为1mA，内阻为300Ω），电源E（电动势约为4V，内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值可选10Ω或1.5kΩ），定值电阻0R（阻值可选75Ω或150Ω），开关S，导线若干。
（1）要求通过x R的电流可在0~5mA范围内连续可调，在答题卡上将图（a）所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图________；（2）实验时，图（a）中的R应选最大阻值为______（填“10Ω”或“1.5kΩ”）的滑动变阻器，0R应选阻值为______（填“75Ω”或“150Ω”）的定值电阻；（3）测量多组数据可得x R的伏安特性曲线。
高中物理电学计算题汇总(试题及答案)
电学（电路）计算题1．如图3-87所示的电路中，电源电动势＝24Ｖ，内阻不计，电容Ｃ＝12μＦ，Ｒ１＝10Ω，Ｒ３＝60Ω，Ｒ４＝20Ω，Ｒ５＝40Ω，电流表Ｇ的示数为零，此时电容器所带电量Ｑ＝7．2×10－５Ｃ，求电阻Ｒ２的阻值?图3-872．如图3-88中电路的各元件值为：Ｒ１＝Ｒ２＝10Ω，Ｒ３＝Ｒ４＝20Ω，Ｃ＝300μＦ，电源电动势＝6Ｖ，内阻不计，单刀双掷开关Ｓ开始时接通触点2，求：图3-88（1）当开关Ｓ从触点2改接触点1，且电路稳定后，电容Ｃ所带电量．（2）若开关Ｓ从触点1改接触点2后，直至电流为零止，通过电阻Ｒ１的电量．3．光滑水平面上放有如图3-89所示的用绝缘材料制成的Ｌ形滑板（平面部分足够长），质量为4ｍ，距滑板的Ａ壁为Ｌ１距离的Ｂ处放有一质量为ｍ，电量为＋ｑ的大小不计的小物体，物体与板面的摩擦不计，整个装置处于场强为Ｅ的匀强电场中．初始时刻，滑块与物体都静止，试问：图3-89（1）释放小物体，第一次与滑板Ａ壁碰前物体的速度ｖ１多大?（2）若物体与Ａ壁碰后相对水平面的速率为碰前速率的3／5，则物体在第二次跟Ａ壁碰撞之前，滑板相对于水平面的速度ｖ和物体相对于水平面的速度ｖ２分别为多大?（3）物体从开始运动到第二次碰撞前，电场力做的功为多大?（设碰撞所经历时间极短）4．一带电粒子质量为ｍ、带电量为ｑ，可认为原来静止．经电压为Ｕ的电场加速后，垂直射入磁感强度为Ｂ的匀强磁场中，根据带电粒子在磁场中受力所做的运动，试导出它所形成电流的电流强度，并扼要说出各步的根据．（不计带电粒子的重力）5．如图3-90所示，半径为ｒ的金属球在匀强磁场中以恒定的速度ｖ沿与磁感强度Ｂ垂直的方向运动，当达到稳定状态时，试求：图3-90（1）球内电场强度的大小和方向?（2）球上怎样的两点间电势差最大?最大电势差是多少?6．如图3-91所示，小车Ａ的质量Ｍ＝2ｋｇ，置于光滑水平面上，初速度为ｖ０＝14ｍ／ｓ．带正电荷ｑ＝0．2Ｃ的可视为质点的物体Ｂ，质量ｍ＝0．1ｋｇ，轻放在小车Ａ的右端，在Ａ、Ｂ所在的空间存在着匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁感强度Ｂ＝0．5Ｔ，物体与小车之间有摩擦力作用，设小车足够长，求图3-91（1）Ｂ物体的最大速度?（2）小车Ａ的最小速度?（3）在此过程中系统增加的内能?（ｇ＝10ｍ／ｓ２）7．把一个有孔的带正电荷的塑料小球安在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球穿在一根光滑的水平绝缘杆上，如图3-92所示，弹簧与小球绝缘，弹簧质量可不计，整个装置放在水平向右的匀强电场之中，试证明：小球离开平衡位置放开后，小球的运动为简谐运动．（弹簧一直处在弹性限度内）图3-928．有一个长方体形的匀强磁场和匀强电场区域，它的截面为边长Ｌ＝0．20ｍ的正方形，其电场强度为Ｅ＝4×10５Ｖ／ｍ，磁感强度Ｂ＝2×10－2Ｔ，磁场方向垂直纸面向里，当一束质荷比为ｍ／ｑ＝4×10－10ｋｇ／Ｃ的正离子流以一定的速度从电磁场的正方形区域的边界中点射入如图3-93所示，图3-93（1）要使离子流穿过电磁场区域而不发生偏转，电场强度的方向如何?离子流的速度多大?（2）在离电磁场区域右边界0．4ｍ处有与边界平行的平直荧光屏．若撤去电场，离子流击中屏上ａ点，若撤去磁场，离子流击中屏上ｂ点，求ａｂ间距离．9．如图3-94所示，一个初速为零的带正电的粒子经过Ｍ、Ｎ两平行板间电场加速后，从Ｎ板上的孔射出，当带电粒子到达Ｐ点时，长方形ａｂｃｄ区域内出现大小不变、方向垂直于纸面且方向交替变化的匀强磁场．磁感强度Ｂ＝0．4Ｔ．每经ｔ＝（π／4）×10－3ｓ，磁场方向变化一次．粒子到达Ｐ点时出现的磁场方向指向纸外，在Ｑ处有一个静止的中性粒子，Ｐ、Ｑ间距离ｓ＝3ｍ．ＰＱ直线垂直平分ａｂ、ｃｄ．已知Ｄ＝1．6ｍ，带电粒子的荷质比为1．0×10４Ｃ／ｋｇ，重力忽略不计．求图3-94（1）加速电压为220Ｖ时带电粒子能否与中性粒子碰撞?（2）画出它的轨迹．（3）能使带电粒子与中性粒子碰撞，加速电压的最大值是多少?10．在磁感强度Ｂ＝0．5Ｔ的匀强磁场中，有一个正方形金属线圈ａｂｃｄ，边长ｌ＝0．2ｍ，线圈的ａｄ边跟磁场的左侧边界重合，如图3-95所示，线圈的电阻Ｒ＝0．4Ω，用外力使线圈从磁场中运动出来：一次是用力使线圈从左侧边界匀速平动移出磁场；另一次是用力使线圈以ａｄ边为轴，匀速转动出磁场，两次所用时间都是0．1ｓ．试分析计算两次外力对线圈做功之差图3-9511．如图3-96所示，在ｘＯｙ平面内有许多电子（每个电子质量为ｍ，电量为ｅ）从坐标原点Ｏ不断地以相同大小的速度ｖ０沿不同的方向射入第Ⅰ象限．现加上一个垂直于ｘＯｙ平面的磁感强度为Ｂ的匀强磁场，要求这些电子穿过该磁场后都能平行于ｘ轴向ｘ轴正方向运动，试求出符合该条件的磁场的最小面积．图3-9612．如图3-97所示的装置，Ｕ1是加速电压，紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长为ｌ，两板间距离为ｄ．一个质量为ｍ、带电量为－ｑ的质点，经加速电压加速后沿两金属板中心线以速度ｖ０水平射入两板中，若在两水平金属板间加一电压Ｕ２，当上板为正时，带电质点恰能沿两板中心线射出；当下板为正时，带电质点则射到下板上距板的左端ｌ／4处．为使带电质点经Ｕ１加速后，沿中心线射入两金属板，并能够从两金属之间射出，问：两水平金属板间所加电压应满足什么条件，及电压值的范围．图3-9713．人们利用发电机把天然存在的各种形式的能（水流能、煤等燃料的化学能）转化为电能，为了合理地利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方，但用电的地方却分布很广，因此需要把电能输送到远方．某电站输送电压为Ｕ＝6000Ｖ，输送功率为Ｐ＝500ｋＷ，这时安装在输电线路的起点和终点的电度表一昼夜里读数相差4800ｋＷｈ（即4800度电），试求（1）输电效率和输电线的电阻（2）若要使输电损失的功率降到输送功率的2%，电站应使用多高的电压向外输电?14．有一种磁性加热装置，其关键部分由焊接在两个等大的金属圆环上的ｎ根间距相等的平行金属条组成，成“鼠笼”状，如图3-98所示．每根金属条的长度为ｌ，电阻为Ｒ，金属环的直径为Ｄ、电阻不计．图中虚线表示的空间范围内存在着磁感强度为Ｂ的匀强磁场，磁场的宽度恰好等于“鼠笼”金属条的间距，当金属环以角速度ω绕过两圆环的圆心的轴ＯＯ′旋转时，始终有一根金属条在垂直切割磁感线．“鼠笼”的转动由一台电动机带动，这套设备的效率为η，求电动机输出的机械功率．图3-9815．矩形线圈Ｍ、Ｎ材料相同，导线横截面积大小不同，Ｍ粗于Ｎ，Ｍ、Ｎ由同一高度自由下落，同时进入磁感强度为Ｂ的匀强场区（线圈平面与Ｂ垂直如图3-99所示），Ｍ、Ｎ同时离开磁场区，试列式推导说明．图3-9916．匀强电场的场强Ｅ＝2．0×10３Ｖｍ－1，方向水平．电场中有两个带电质点，其质量均为ｍ＝1．0×10－５ｋｇ．质点Ａ带负电，质点Ｂ带正电，电量皆为ｑ＝1．0×10－９Ｃ．开始时，两质点位于同一等势面上，Ａ的初速度ｖＡｏ＝2．0ｍ·ｓ－1，Ｂ的初速度ｖＢ＝1．2ｍ·ｓ－1，均沿场强方向．在以后的运动过程中，若用Δｓ表示任一时刻两质点间的ｏ水平距离，问当Δｓ的数值在什么范围内，可判断哪个质点在前面（规定图3-100中右方为前），当Δｓ的数值在什么范围内不可判断谁前谁后?图3-10017．如图3-101所示，两根相距为ｄ的足够长的平行金属导轨位于水平的ｘｙ平面内，一端接有阻值为Ｒ的电阻．在ｘ＞0的一侧存在沿竖直方向的均匀磁场，磁感强度Ｂ随ｘ的增大而增大，Ｂ＝ｋｘ，式中的ｋ是一常量，一金属直杆与金属导轨垂直，可在导轨上滑动，当ｔ＝0时位于ｘ＝0处，速度为ｖ０，方向沿ｘ轴的正方向．在运动过程中，有一大小可调节的外力Ｆ作用于金属杆以保持金属杆的加速度恒定，大小为ａ，方向沿ｘ轴的负方向．设除外接的电阻Ｒ外，所有其它电阻都可以忽略．问：图3-101（1）该回路中的感应电流持续的时间多长?（2）当金属杆的速度大小为ｖ０／2时，回路中的感应电动势有多大?（3）若金属杆的质量为ｍ，施加于金属杆上的外力Ｆ与时间ｔ的关系如何?18．如图3-102所示，有一矩形绝缘木板放在光滑水平面上，另一质量为ｍ、带电量为ｑ的小物块沿木板上表面以某一初速度从Ａ端沿水平方向滑入，木板周围空间存在着足够大、方向竖直向下的匀强电场．已知物块与木板间有摩擦，物块沿木板运动到Ｂ端恰好相对静止，若将匀强电场方向改为竖直向上，大小不变，且物块仍以原初速度沿木板上表面从Ａ端滑入，结果物块运动到木板中点时相对静止．求：图3-102（1）物块所带电荷的性质；（2）匀强电场的场强大小．19．（1）设在磁感强度为Ｂ的匀强磁场中，垂直磁场方向放入一段长为Ｌ的通电导线，单位长度导线中有ｎ个自由电荷，每个电荷的电量为ｑ，每个电荷定向移动的速率为ｖ，试用通过导线所受的安掊力等于运动电荷所受洛伦兹力的总和，论证单个运动电荷所受的洛伦兹力ｆ＝ｑｖＢ．图3-103（2）如图3-103所示，一块宽为ａ、厚为ｈ的金属导体放在磁感应强度为Ｂ的匀强磁场中，磁场方向与金属导体上下表面垂直．若金属导体中通有电流强度为I、方向自左向右的电流时，金属导体前后两表面会形成一个电势差，已知金属导体单位长度中的自由电子数目为ｎ，问：金属导体前后表面哪一面电势高?电势差为多少?20．某交流发电机输出功率为5×10５Ｗ，输出电压为U＝1．0×10３Ｖ，假如输电线总电阻为Ｒ＝10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5％，用户使用的电压为U 用＝380Ｖ．求：（1）画出输电线路的示意图．（在图中标明各部分电压符号）（2）所用降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少?（使用的变压器是理想变压器）21．如图3-104（ａ）所示，两水平放置的平行金属板Ｃ、Ｄ相距很近，上面分别开有小孔Ｏ、Ｏ′，水平放置的平行金属导轨与Ｃ、Ｄ接触良好，且导轨在磁感强度为Ｂ１＝10Ｔ的匀强磁场中，导轨间距Ｌ＝0．50ｍ，金属棒ＡＢ紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动．其速度图象如图3-104（ｂ）所示，若规定向右运动速度方向为正方向，从ｔ＝0时刻开始，由Ｃ板小孔Ｏ处连续不断以垂直于Ｃ板方向飘入质量为ｍ＝3．2×10－21ｋｇ、电量ｑ＝1．6×10－19Ｃ的带正电的粒子（设飘入速度很小，可视为零）．在Ｄ板外侧有以ＭＮ为边界的匀强磁场Ｂ２＝10Ｔ，ＭＮ与Ｄ相距ｄ＝10ｃｍ，Ｂ１、Ｂ２方向如图所示（粒子重力及其相互作用不计）．求图3-104（1）在0～4．0ｓ时间内哪些时刻发射的粒子能穿过电场并飞出磁场边界ＭＮ?（2）粒子从边界ＭＮ射出来的位置之间最大的距离为多少?22．试由磁场对一段通电导线的作用力Ｆ＝ＩＬＢ推导洛伦兹力大小的表达式．推导过程要求写出必要的文字说明（且画出示意简图）、推导过程中每步的根据、以及式中各符号和最后结果的物理意义．23．如图3-105所示是电饭煲的电路图，Ｓ１是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点（103℃）时会自动断开，Ｓ２是一个自动温控开关，当温度低于约70℃时会自动闭合，温度高于80℃时会自动断开，红灯是加热状态时的指示灯，黄灯是保温状态时的指示灯，限流电阻Ｒ１＝Ｒ２＝500Ω，加热电阻丝Ｒ３＝50Ω，两灯电阻不计．图3-105（1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程（包括加热和保温过程）．（2）简要回答，如果不闭合开关Ｓ１，电饭煲能将饭煮熟吗?（3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲的消耗功率之比．24．如图3-106所示，在密闭的真空中，正中间开有小孔的平行金属板Ａ、Ｂ的长度均为Ｌ，两板间距离为Ｌ／3，电源Ｅ１、Ｅ２的电动势相同，将开关Ｓ置于ａ端，在距Ａ板小孔正上方ｌ处由静止释放一质量为ｍ、电量为ｑ的带正电小球Ｐ（可视为质点），小球Ｐ通过上、下孔时的速度之比为3∶5；若将Ｓ置于ｂ端，同时在Ａ、Ｂ平行板间整个区域内加一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度为Ｂ．在此情况下，从Ａ板上方某处释放一个与Ｐ相同的小球Ｑ．要使Ｑ进入Ａ、Ｂ板间后不与极板碰撞而能飞离电磁场区，则释放点应距Ａ板多高?（设两板外无电磁场）图3-106 图3-10725．如图3-107所示，在绝缘的水平桌面上，固定着两个圆环，它们的半径相等，环面竖直、相互平行，间距是20ｃｍ，两环由均匀的电阻丝制成，电阻都是9Ω，在两环的最高点ａ和ｂ之间接有一个内阻为0．5Ω的直流电源，连接导线的电阻可忽略不计，空间有竖直向上的磁感强度为3．46×10－1Ｔ的匀强磁场．一根长度等于两环间距，质量为10ｇ，电阻为1．5Ω的均匀导体棒水平地置于两环内侧，不计与环间的磨擦，当将棒放在其两端点与两环最低点之间所夹圆弧对应的圆心角均为θ＝60°时，棒刚好静止不动，试求电源的电动势（取ｇ＝10ｍ／ｓ2）．26．利用学过的知识，请你设计一个方案想办法把具有相同动能的质子和α粒子分开．要说出理由和方法．27．如图3-108所示是一个电子射线管，由阴极上发出的电子束被阳极Ａ与阴极K间的电场加速，从阳极Ａ上的小孔穿出的电子经过平行板电容器射向荧光屏，设Ａ、K间的电势差为U，电子自阴极发出时的初速度可不计，电容器两极板间除有电场外，还有一均匀磁场，磁感强度大小为Ｂ，方向垂直纸面向外，极板长度为ｄ，极板到荧光屏的距离为Ｌ，设电子电量为ｅ，质量为ｍ．问图3-108（1）电容器两极板间的电场强度为多大时，电子束不发生偏转，直射到荧光屏Ｓ上的Ｏ点；（2）去掉两极板间电场，电子束仅在磁场力作用下向上偏转，射在荧光屏Ｓ上的Ｄ点，求Ｄ到Ｏ点的距离ｘ．28．如图3-109所示，电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长为Ｌ＝1ｍ，质量ｍ＝0．1ｋｇ的导体棒ａｂ，导体棒紧贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上，导体棒的电阻Ｒ＝1Ω，磁感强度Ｂ＝1Ｔ的匀强磁场方向垂直于导体框架所在平面．当导体棒在电动机牵引下上升ｈ＝3．8ｍ时，获得稳定速度，此过程中导体棒产生热量Ｑ＝2Ｊ．电动机工作时，电压表、电流表的读数分别为7Ｖ和1Ａ，电动机的内阻ｒ＝1Ω．不计一切摩擦，ｇ取10ｍ／ｓ2．求：图3-109（1）导体棒所达到的稳定速度是多少?（2）导体棒从静止到达稳定速度的时间是多少?29．如图3-110所示，一根足够长的粗金属棒ＭＮ固定放置，它的Ｍ端连一个定值电阻Ｒ，定值电阻的另一端连接在金属轴Ｏ上，另外一根长为ｌ的金属棒ａｂ，ａ端与轴Ｏ相连，ｂ端与ＭＮ棒上的一点接触，此时ａｂ与ＭＮ间的夹角为45°，如图所示，空间存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度大小为Ｂ，现使ａｂ棒以Ｏ为轴逆时针匀速转动半周，角速度大小为ω，转动过程中与ＭＮ棒接触良好，两金属棒及导线的电阻都可忽略不计．（1）求出电阻Ｒ中有电流存在的时间；（2）写出这段时间内电阻Ｒ两端的电压随时间变化的关系式；（3）求出这段时间内流过电阻Ｒ的总电量．图3-110 图3-11130．如图3-111所示，不计电阻的圆环可绕Ｏ轴转动，ａｃ、ｂｄ是过Ｏ轴的导体辐条，圆环半径Ｒ＝10ｃｍ，圆环处于匀强磁场中且圆环平面与磁场垂直，磁感强度Ｂ＝10Ｔ，为使圆环匀速转动时电流表示数为2Ａ，则Ｍ与环间摩擦力的大小为多少?31．来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800ｋＶ的直线加速器加速，形成电流强度为1ｍＡ的细柱形质子流．已知质子电荷ｅ＝1.60×10－19Ｃ．则（1）这束质子流每秒打到靶上的质子数为多少？（2）假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距Ｌ和4Ｌ的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为ｎ1和ｎ2，则ｎ1∶ｎ2为多少？32．由安培力公式导出运动的带电粒子在磁场中所受洛沦兹力的表达式，要求扼要说出各步的根据．（设磁感强度与电流方向垂直）33．试根据法拉第电磁感应定律＝ΔΦ／Δｔ，推导出导线切割磁感线（即在Ｂ⊥Ｌ，ｖ⊥Ｌ，ｖ⊥Ｂ条件下，如图3－109所示，导线ａｂ沿平行导轨以速度ｖ匀速滑动）产生感应电动势大小的表达式＝ＢＬｖ．图3－109 图3－11034．普通磁带录音机是用一个磁头来录音和放音的．磁头结构如图3－110所示，在一个环形铁芯上绕一个线圈，铁芯有个缝隙，工作时磁带就贴着这个缝隙移动．录音时，磁头线圈跟微音器相连，放音时，磁头线圈改为跟场声器相连．磁带上涂有一层磁粉，磁粉能被磁化且留下剩磁．微音器的作用是把声音的变化转化为电流的变化．扬声器的作用是把电流的变化转化为声音的变化．根据学过的知识，把普通录音机录、放音的基本原理简明扼要地写下来．35．一带电粒子质量为ｍ、带电量为ｑ，认为原来静止．经电压Ｕ加速后，垂直射入磁感强度为Ｂ的匀强磁场中，根据带电粒子在磁场中受力运动，导出它形成电流的电流强度，并扼要说出各步的根据．36．如图3－111所示，有Ａ、Ｂ、Ｃ三个接线柱，Ａ、Ｂ间接有内阻不计、电动势为5Ｖ的电源，手头有四个阻值完全相同的电阻，将它们适当组合，接在Ａ、Ｃ和Ｃ、Ｂ间，构成一个回路，使Ａ、Ｃ间电压为3Ｖ，Ｃ、Ｂ间电压为2Ｖ，试设计两种方案，分别画在（ａ）、（ｂ）中．图3－111 图3－11237．如图3－112所示，匀强电场的电场强度为Ｅ，一带电小球质量为ｍ，轻质悬线长为ｌ，静止时与竖直方向成30°角．现将小球拉回竖直方向（虚线所示），然后由静止释放，求：（1）小球带何种电荷？电量多少？（2）小球通过原平衡位置时的速度大小？38．用同种材料，同样粗细的导线制成的单匝圆形线圈，如图3－113所示，Ｒ1＝2Ｒ2，当磁感强度以1Ｔ／ｓ的变化率变化时，求内外线圈的电流强度之比？电流的热功率之比？图3－113 图3－114 图3－11539．如图3－114所示，ＭＮ和ＰＱ为相距Ｌ＝30ｃｍ的平行金属长导轨，电阻为Ｒ＝0.3Ω的金属棒ａｂ可紧贴平行导轨运动．相距ｄ＝20ｃｍ，水平放置的两平行金属板Ｅ和Ｆ分别与金属棒的ａ、ｂ端相连．图中Ｒ0＝0.1Ω，金属棒ａｃ＝ｃｄ＝ｄｂ，导轨和连线的电阻不计，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中．当金属棒ａｂ以速率ｖ向右匀速运动时，恰能使一带电粒子以速率ｖ在两金属板间做匀速圆周运动．求金属棒ａｂ匀速运动的速率ｖ的取值范围．40．如图3－115所示，长为Ｌ、电阻ｒ＝0.3Ω、质量ｍ＝0.1ｋｇ的金属棒ＣＤ垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是Ｌ，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有Ｒ＝0.5Ω的电阻，量程为0～3.0Ａ的电流表串接在一条导轨上，量程为0～1.0Ｖ的电压表接在电阻Ｒ的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面．现以向右恒定外力Ｆ使金属棒右移，当金属棒以ｖ＝2ｍ／ｓ的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，则另一个电表未满偏．问：（1）此满偏的电表是什么表？说明理由．（2）拉动金属棒的外力Ｆ多大？（3）此时撤去外力Ｆ，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上．求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻Ｒ的电量．41．如图3－116所示，Ⅰ、Ⅲ为两匀强磁场区，Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向里，Ⅲ区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感强度均为Ｂ．两区域之间有宽ｓ的区域Ⅱ，区域Ⅱ内无磁场．有一边长为Ｌ（Ｌ＞ｓ），电阻为Ｒ的正方形金属框ａｂｃｄ（不计重力）置于Ⅰ区域，ａｂ边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度ｖ向右匀速移动．（1）分别求出当ａｂ边刚进入中央无磁区Ⅱ和刚进入磁场区Ⅲ时，通过ａｂ边的电流的大小和方向．（2）把金属框从Ⅰ区域完全拉入Ⅲ区域过程中的拉力所做的功是多少？图3－116 图3－117 图3－11842．在两根竖直放置且相距Ｌ＝1ｍ的足够长的光滑金属导轨ＭＮ、ＰＱ的上端接一定值电阻，其阻值为1Ω，导轨电阻不计，现有一质量为ｍ＝0.1ｋｇ、电阻ｒ＝0.5Ω的金属棒ａｂ垂直跨接在两导轨之间，如图3－117所示．整个装置处在垂直导轨平面的匀强磁场中，磁感强度Ｂ＝0.5Ｔ，现将ａｂ棒由静止释放（ａｂ与导轨始终垂直且接触良好，ｇ取10ｍ／ｓ2），试求：（1）ａｂ棒的最大速度？（2）当ａｂ棒的速度为3ｍ／ｓ时的加速度？43．两条平行裸导体轨道ｃ、ｄ所在平面与水平面间夹角为θ，相距为Ｌ，轨道下端与电阻Ｒ相连，质量为ｍ的金属棒ａｂ垂直斜面向上，如图3－118所示，导轨和金属棒的电阻不计，上下的导轨都足够长，有一个水平方向的力垂直金属棒作用在棒上，棒的初状态速度为零．（1）当水平力大小为Ｆ、方向向右时，金属棒ａｂ运动的最大速率是多少？（2）当水平力方向向左时，其大小满足什么条件，金属棒ａｂ可能沿轨道向下运动？（3）当水平力方向向左时，其大小使金属棒恰不脱离轨道，金属棒ａｂ运动的最大速率是多少？44．如图3－119，一个圆形线圈的匝数ｎ＝1000，线圈面积Ｓ＝200ｃｍ2，线圈的电阻为ｒ＝1Ω，在线圈外接一个阻值Ｒ＝4Ω的电阻，电阻的一端ｂ跟地相接，把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感强度随时间变化规律如图线Ｂ－ｔ所示．求：（1）从计时起在ｔ＝3ｓ、ｔ＝5ｓ时穿过线圈的磁通量是多少？（2）ａ点的最高电势和最低电势各多少？图3－119 图3－12045．如图3－120所示，直线ＭＮ左边区域存在磁感强度为Ｂ的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．由导线弯成的半径为Ｒ的圆环处在垂直于磁场的平面内，且可绕环与ＭＮ的切点Ｏ在该平面内转动．现让环以角速度ω顺时针转动，试求（1）环在从图示位置开始转过半周的过程中，所产生的平均感应电动势大小；（2）环从图示位置开始转过一周的过程中，感应电动势（瞬时值）大小随时间变化的表达式；（3）图3－121是环在从图示位置开始转过一周的过程中，感应电动势（瞬时值）随时间变化的图象，其中正确的是图．图3－12146．如图3－122所示，足够长的Ｕ形导体框架的宽度ｌ＝0.5ｍ，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成α＝37°角，磁感强度Ｂ＝0.8Ｔ的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为ｍ＝0.2ｋｇ、有效电阻Ｒ＝2Ω的导体棒ＭＮ垂直跨放在Ｕ形框架上．该导体棒与框架间的动摩擦因数μ＝0.5，导体棒由静止开始沿架框下滑到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电量共为Ｑ＝2Ｃ．求：（1）导体棒做匀速运动时的速度；（2）导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒的有效电阻消耗的电功（ｓｉｎ37°＝0.6，ｃｏｓ37°＝0.8，ｇ＝10ｍ／ｓ2）．图3－122 图3－123 图3－12447．一个质量为ｍ、带电量为＋ｑ的运动粒子（不计重力），从Ｏ点处沿＋ｙ方向以初速度ｖ0射入一个边界为矩形的匀强磁场中，磁场方向垂直于ｘＯｙ平面向里，它的边界分别是ｙ＝0，ｙ＝ａ，ｘ＝－1.5ａ，ｘ＝1.5ａ，如图3－123所示，改变磁感强度Ｂ的大小，粒子可从磁场不同边界面射出，并且射出磁场后偏离原来速度方向的角度θ会随之改变，试讨论粒子可以从哪几个边界射出并与之对应的磁感强度Ｂ的大小及偏转角度θ各在什么范围内？48．如图3－124所示，半径Ｒ＝10ｃｍ的圆形匀强磁场区域边界跟ｙ轴相切于坐标系原点Ｏ，磁感强度Ｂ＝0.332Ｔ，方向垂直于纸面向里．在Ｏ处有一放射源，可沿纸面向各个方向射出速率均为ｖ＝3.2×106ｍ／ｓ的α粒子，已知α粒子的质量ｍ＝6.64×10－27ｋｇ，电量ｑ＝3.2×10－19Ｃ．求：（1）画出α粒子通过磁场空间做圆运动的圆心点轨迹，并说明作图的依据．（2）求出α粒子通过磁场空间的最大偏转角．（3）再以过Ｏ点并垂直于纸面的直线为轴旋转磁场区域，能使穿过磁场区且偏转角最大的α粒子射到正方向的ｙ轴上，则圆形磁场区的直径ＯＡ至少应转过多大角度？49．如图3－125所示，矩形平行金属板Ｍ、Ｎ，间距是板长的2／3倍，ＰＱ为两板的对称轴线．当板间加有自Ｍ向Ｎ的匀强电场时，以某一速度自Ｐ点沿ＰＱ飞进的带电粒子（重力不计），经时间Δｔ，恰能擦M板右端飞出，现用垂直纸面的匀强磁场取代电场，上述带电粒子仍以原速度沿ＰＱ飞进磁场，恰能擦N板右端飞出，则（1）带电粒子在板间磁场中历时多少？（2）若把上述电场、磁场各维持原状叠加，该带电粒子进入电磁场时的速度是原速度的几倍才能沿ＰＱ做直线运动？图3－125 图3－126 图3－12750．如图3－126所示，环状匀强磁场Ｂ围成的中空区域，具有束缚带电粒子作用．设环状磁场的内半径Ｒ1＝10ｃｍ，外半径为Ｒ2＝20ｃｍ，磁感强度Ｂ＝0.1Ｔ，中空区域内有沿各个不同方向运动的α粒子，试计算能脱离磁场束缚而穿出外圆的α粒子的速度最小值，并说明其运动方向．（已知质子的荷质比ｑ／ｍ＝108Ｃ／ｋｇ）51．如图3－127所示，在光滑水平直轨道上有Ａ、Ｂ两个小绝缘体，它们之间由一。
高中电学大题试题及答案
高中电学大题试题及答案一、选择题1. 以下哪个选项不是电场的基本性质？A. 对电荷有作用力B. 能够产生电流C. 能够储存能量D. 能够使电荷发生偏转2. 根据欧姆定律，电阻R、电流I和电压U之间的关系是什么？A. R = U / IB. I = R * UC. U = R + ID. I = U - R二、填空题1. 电容器的电容C表示单位电压下电荷的_________。
2. 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与_________成正比。
三、计算题1. 一个电路中包含一个电阻R1=10Ω，一个电阻R2=20Ω，它们串联后接到一个电压为12V的电源上。
求电路中的总电阻和通过R1的电流。
2. 一个电容器的电容为C=2μF，当它被充电到U=5V时，储存的电荷量Q是多少？四、简答题1. 请简述什么是基尔霍夫电压定律，并给出一个应用该定律解决电路问题的例子。
2. 什么是电磁感应现象？请简述法拉第电磁感应定律的基本内容。
答案一、选择题1. 答案：C（电场能够储存能量不是电场的基本性质）2. 答案：A（欧姆定律的公式为R = U / I）二、填空题1. 答案：量2. 答案：磁通量变化率三、计算题1. 答案：- 总电阻R总= R1 + R2 = 10Ω + 20Ω = 30Ω- 总电流I总 = U / R总= 12V / 30Ω = 0.4A- 通过R1的电流I1 = I总 = 0.4A（因为串联电路中电流处处相等）2. 答案：- 储存的电荷量Q = C * U = 2μF * 5V = 10μC四、简答题1. 答案：基尔霍夫电压定律指出，在一个闭合电路中，沿着闭合路径的电势差总和等于零。
例如，在求解复杂电路中各部分电压和电流时，我们可以通过应用基尔霍夫电压定律来列出方程组，然后求解电路中的未知量。
2. 答案：电磁感应现象是指在变化的磁场中，导体中会产生感应电动势和感应电流的现象。
法拉第电磁感应定律的基本内容是：感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
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高考物理电学大题简单修订版IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】高三期末计算题复习题1．两根平行光滑金属导轨MN 和PQ 水平放置，其间距为0.60m ，磁感应强度为0.50T 的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻R ＝5.0Ω。
在导轨上有一电阻为1.0Ω的金属棒ab ，金属棒与导轨垂直，如图13所示。
在ab 棒上施加水平拉力F 使其以10m/s 的水平速度匀速向右运动。
设金属导轨足够长。
求：（1）金属棒ab 两端的电压。
（2）拉力F 的大小。
（3）电阻R 上消耗的电功率。
1．（7分）解：（1）金属棒ab 上产生的感应电动势为BLv E ==3.0V ， （1分）根据闭合电路欧姆定律，通过R 的电流 I =Rr E+= 0.50A 。
（1分） 电阻R 两端的电压 U ＝IR ＝2.5V 。
（1分）（2）由于ab 杆做匀速运动，拉力和磁场对电流的安培力大小相等，即F = BIL = 0.15 N （2分）（3）根据焦耳定律，电阻R 上消耗的电功率 R I P 2=＝1.25W （2分）2．如图10所示，在绝缘光滑水平面上，有一个边长为L 的单匝正方形线框abcd ，在外力的作用下以恒定的速率v 向右运动进入磁感应强度为B 的有界匀强磁场区域。
线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的ab 边始终平行于磁场的边界。
已知线框的四个边的电阻值相等，均为R 。
求：⑴在ab 边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小。
⑵在ab 边刚进入磁场区域时，ab 边两端的电压。
⑶在线框被拉入磁场的整个过程中，线框产生的热量。
2．（7分）（1）ab 边切割磁感线产生的电动势为E=BLv …………………（1分）所以通过线框的电流为 I=RBLvR E 44=……………………（1分） （2）ab 边两端电压为路端电压 U ab =I ·3R ……………………（1分）所以U ab = 3BLv/4……………………（1分）（3）线框被拉入磁场的整个过程所用时间t=L/v ……………………（1分）线框中电流产生的热量Q=I 2·4R ·t RvL B 432= ……………………（2分）3．如图16所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距l ＝0.50m ，导轨上端接有电阻R ＝0.80Ω，导轨电阻忽略不计。
导轨下部的匀强磁场区有虚线所示的水平上边界，磁感应强度B =0.40T ，方向垂直于金属导轨平面向外。
电阻r ＝0.20Ω的金属杆MN ，从静止开始沿着金属导轨下落，下落一定高度后以v =2.5m/s 的速度进入匀强磁场中，金属杆下落过程中始终与导轨垂直且接触良好。
已知重力加速度g =10m/s 2，不计空气阻力。
（1）求金属杆刚进入磁场时通过电阻R 的电流大小；（2）求金属杆刚进入磁场时，M 、N 两端的电压；（3）若金属杆刚进入磁场区域时恰能匀速运动，则在匀速下落过程中每秒钟有多少重力势能转化为电能？3. （7分）解：（1）金属杆进入磁场切割磁感线产生的电动势E=Blv ， （1分）根据闭合电路欧姆定律，通过电阻R 的电流大小I =rR E=0.5A （2分） （2）M 、N 两端电压为路端电压，则U MN =IR =0.4V （2分）（3）每秒钟重力势能转化为电能E = I 2(R+r )t =0.25J （2分）4．如图14所示，两平行金属导轨间的距离L =0.40m ，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37o ，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B =0.50T 、方向垂直遇导轨所在平面的匀强磁场。
金属导轨的一端接有电动势E=4.5V 、内阻r =0.50Ω的直流电源。
现把一个质量m =0.040kg 的导体棒ab 放在金属导轨上，导体棒恰好静止。
导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R 0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g 取10m/s 2。
已知sin37o=0.60，cos37o=0.80，求：（1）通过导体棒的电流；（2）导体棒受到的安培力大小；（3）导体棒受到的摩擦力。
4.（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：I =rR E=1.5A …………2分 （2）导体棒受到的安培力：F 安=BIL =0.30N …………2分（3）导体棒所受重力沿斜面向下的分力F 1= mg sin37o=0.24N由于F 1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f …………1分根据共点力平衡条件mg sin37o+f =F 安…………1分解得：f =0.06N …………1分5．在水平面上平行放置着两根长度均为L 的金属导轨MN 和PQ ，导轨间距为d ，导轨和电路的连接如图16所示。
在导轨的MP 端放置着一根金属棒，与导轨垂直且接触良好。
空间中存在竖直向上方向的匀强磁场，磁感应强度为B 。
将开关S 1闭合S 2断开，电压表和电流表的示数分别为U 1和I 1，金属棒仍处于静止状态；再将S 2闭合，电压表和电流表的示数分别为U 2和I 2，金属棒在导轨上由静止开始运动，运动过程中金属棒始终与导轨垂直。
设金属棒的质量为m ，金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。
忽略导轨的电阻以及金属棒运动过程中产生的感应电动势，重力加速度为g 。
求：（1）金属棒到达NQ 端时的速度大小；（2）金属棒在导轨上运动的过程中，电流在金属棒中产生的热量。
5．（8分）解：（1）当通过金属棒的电流为I 2时，金属棒在导轨上做匀加速运动，设加速度为a ，根据牛顿第二定律，ma mg BlI =-μ2， （1分）设金属棒到达NQ 端时的速度为v ，根据运动学公式，aL v 22=， （1分）由以上两式解得： mLmg BdI v )(22μ-=。
（2分）（2）当金属棒静止不动时，金属棒的电阻11I U r =，设金属棒在导轨上运动的时间为t ，电流在金属棒中产生的热量为Q ，根据焦耳定律，rt I Q 22=， （2分）根据运动学公式，t vL 2=，将（1）的结果代入，解得 （1分）mgBdI LmI U I Q μ-=211222。
（1分）6．如图15（甲）所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内均匀分布着与线圈平面垂直的磁场。
已知线圈的匝数n =100匝，电阻r=1.0Ω，所围成矩形的面积S=0.040m 2，小灯泡的电阻R=9.0Ω，磁场的磁感应强度随时间按如图15（乙）所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值的表达式为e =t TT SnB m )2cos(2ππ，其中B m 为磁感应强度的最大值，T 为磁场变化的周期。
不计灯丝电阻随温度的变化，求：（1）线圈中产生感应电动势的最大值。
（2）小灯泡消耗的电功率。
（3）在磁感应强度变化0～T /4的时间内，通过小灯泡的电荷量。
6．（8分）解：（1）因为线圈中产生的感应电流变化的周期与磁场变化的周期相同，所以由图象可知，线圈中产生交变电流的周期为 T=3.14×10-2s 。
所以线圈中感应电动势的最大值为 E=2πnB m S/T =8.0V （2分）（2）根据欧姆定律，电路中电流的最大值为I m =rR E +m=0.80A 通过小灯泡电流的有效值为I =I m /2＝0.402A ， （1分）灯泡消耗的电功率为P=I 2R =2.88W （2分）（3）在磁感应强度变化1/4周期内，线圈中感应电动势的平均值E ＝nStB∆∆ 通过灯泡的平均电流tr R BnS r R E I ∆+∆=+=)( （1分） 通过灯泡的电荷量Q ＝rR BnS t I +∆=∆＝4.0×10-3C 。
（2分）9．如图19所示，在以O 为圆心，半径为R 的圆形区域内，有一个水平方向的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向外。
竖直平行正对放置的两金属板A 、K 连在电压可调的电路中。
S 1、S 2为A 、K 板上的两个小孔，且S 1、S 2和O 在同一直线上，另有一水平放置的足够大的荧光屏D ，O 点到荧光屏的距离h 。
比荷（电荷量与质量之比）为k 的带正电的粒子由S 1进入电场后，通过S 2射向磁场中心，通过磁场后落到荧光屏D 上。
粒子进入电场的初速度及其所受重力均可忽略不计。
（1）请分段描述粒子自S 1到荧光屏D 的运动情况。
（2）求粒子垂直打到荧光屏上P 点时速度的大小；（3）调节滑片P ，使粒子打在荧光屏上Q 点，PQ =33h （如图19所示），求此时A 、K 两极板间的电压。
9. （1）粒子在电场中自S 1至S 2做匀加速直线运动；自S 2至进入磁场前做匀速直线运动；进入磁场后做匀速圆周运动；离开磁场至荧光屏做匀速直线运动。
…………2分说明：说出粒子在电场中做匀加速直线运动，离开电场作匀速运动，给1分；说出粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，离开磁场后作匀速直线运动，给1分。
（2）设粒子的质量为m ，电荷量为q ，垂直打在荧光屏上的P 点时的速度为v 1， 粒子垂直打在荧光屏上，说明粒子在磁场中的运动是四分之一圆周，运动半径r 1=R …………1分根据牛顿第二定律Bqv 1=211v m r , 依题意：k=q/m …………1分解得：v 1=BkR …………1分（3）设粒子在磁场中运动轨道半径为r 2，偏转角为2，粒子射出磁场时的方向与竖直方向夹角为α，粒子打到Q 点时的轨迹如图所示，由几何关系可知tan α=33h pQ , α=30°, θ=30° tan θ=2r R解得：r 2=3R …………1分 设此时A 、K 两极板间的电压为U ，设粒子离开S 2时的速度为v 2，根据牛顿第二定律Bqv 2=222v m r …………1分根据动能定理有 qU=2221mv …………1分解得：U=2223R kB …………1分。