力电综合计算题系列问题
力电综合(含答案)
专题训练：力电综合问题的处理1．如图所示，已知带电小球A、B的电荷量分别为Q A、Q B，OA=OB，都用长L的绝缘丝线悬挂在绝缘墙角O点处。
静止时A、B相距为d。
为使平衡时AB间距离变为2d，可采用以下哪些方法A．将小球B的质量变为原来的八分之一B．将小球B的质量增加到原来的8倍C．将小球A、B的电荷量都增为原来的二倍，同时将小球B的质量变为原来的一半D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍【答案】AC2．如图所示，粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上，∠CAB=30°，斜面内部O点（与斜面无任何连接）固定有一正点电荷，一带负电的小物体（可视为质点）可以分别静止在M、N、MN的中点P上，OM＝ON，OM∥AB，则下列判断正确的是（）A．小物体分别在三处静止时所受力的个数一定都是4个B．小物体静止在P点时受到的支持力最大，静止在M、N点时受到的支持力相等C．小物体静止在P点时受到的摩擦力最大D．当小物体静止在N点时，地面给斜面的摩擦力为零【答案】B3．如图所示，水平放置的平行金属板充电后在板间形成匀强电场，板间距离为d，一个带负电的液滴带电荷量大小为q，质量为m，从下板边缘射入电场，沿直线从上板边缘射出，则下列说法正确的是A．液滴做的是匀速直线运动B．液滴做的是匀减速直线运动C．两板间的电势差为mgdqD．液滴的电势能减少了mgd【答案】ACD4．如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。
若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子A.所受重力与电场力平衡B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动【答案】 BD5．光滑水平面上有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行．一质量为m、带电荷量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速度v0进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能不可能为A. B.C. D.【答案】 B6．如图所示，光滑绝缘的水平面上有带异种电荷的小球A、B，它们在水平向右的匀强电场中保持相对静止并共同向右做匀加速直线运动．设A、B的电荷量绝对值依次为Q A、Q B，则下列判断正确的是A．小球A带正电，小球B带负电，且Q A>Q BB．小球A带正电，小球B带负电，且Q A<Q BC．小球A带负电，小球B带正电，且Q A>Q BD．小球A带负电，小球B带正电，且Q A<Q B【答案】 D7．如右图所示，一光滑绝缘水平木板（木板足够长）固定在水平向左、电场强度为E的匀强电场中，一电量为q（带正电）的物体在水平恒力F作用下从A点由静止开始向右加速运动，经一段时间t撤去这个力，又经时间2t物体返回A点，则（）A.这一过程中带电物块的电势能先增加后减小，其变化量为0B.水平恒力与电场力的比为9:5C.水平恒力与电场力的比为7:3D.物块先向右加速到最右端，然后向左加速返回到A点【答案】AB8．如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，让它在竖直向下的匀强电场中绕O 点做竖直平面内的圆周运动，a 、b 两点分别是圆周的最高点和最低点，则 A ．小球经过a 点时，线中的张力最小 B ．小球经过a 点时，电势能最大C ．小球经过b 点时，线中的张力最小D ．小球经过b 点时，机械能最小 【答案】D9．如图所示，水平向左的匀强电场场强大小为E ，一根不可伸长的绝缘细线长度为l ，细线一端拴一个质量为m 、电荷量为q 的带负电小球，另一端固定在O 点．把小球拉到使细线水平的位置A ，然后由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向夹角θ＝60°的位置B 时速度为零．以下说法中正确的是( )A ．A 点电势低于B 点电势B ．小球受到的电场力与重力的关系是EqC ．小球在B 点时，细线拉力为2mgD ．小球从A 运动到B 【答案】B10．有一匀强电场，其场强为E ，方向水平向右，把一个半径为r 的光滑绝缘环，竖直放置于场中，环面平行于电场线，环的顶点A 穿有一个质量为m ，电量为q(q>0)的空心小球，如图所示，当小球由静止开始从A 点下滑1/4圆周到B 点时，小球对环的压力大小为( ) A ．2mg B ．qE C ．2mg+qE D ．2mg+3qE 【答案】D．如图所示，空间存在足够大的竖直向下的匀强电场，带正电荷的小球（可视为质点且所受电场力与重力相等）自空间0点以水平初速度v 0抛出，落在地面上的A 点，其轨迹为一抛物线。
微专题14 力电综合计算
微专题14 力电综合计算1．如图甲所示，电源电压U＝6V，S为单刀双掷开关（可选接a或b），小灯泡L的电阻为R L＝8Ω，忽略温度对灯丝电阻的影响，R为某种压敏电阻，其阻值R与压力F变化关系如图乙所示，R的正上方装有一电磁铁P，其线圈电阻不计。
（1）在R上水平放置重为10N的铁制品，开关按a，通过小灯泡的电流是多大？小灯泡两端的电压为多少伏？（2）在R上水平放置重量为50N的铁制品，开关接b，电压表稳定后的示数为4.8V，则此时压敏电阻的阻值为多少欧？电磁铁P对铁制品的吸引力为多少牛？2．小明设计了如图所示的实验装置，通过测电流表的示数来探究不同物体在木板上所受摩擦力的大小。
将物体放置在水平的长木板上，导电性能良好的弹簧右端与物体及滑动变阻器R1滑片P 相连（不计滑片与滑动变阻器线圈间的摩擦；滑动变阻器长18cm，其阻值随长度均匀变化；弹簧处于原长时，指针正好指在a端。
探究过程中，滑片P始终在a、b间，弹簧的左端固定在墙壁上。
R0＝5Ω，电源电压为3V．问：（1）当滑片移动到ab中间位置时，电流表的示数是0.15A，求此时滑动变阻器的阻值。
（2）当滑片移动到距离b端6cm处时，求R0的实际功率。
（3）向右拉动长木板，当指针P稳定时，指在变阻器离a端15cm处，此时物体A相对长木板静止，受到的摩擦力为90N．求当电流表的示数是0.1A时，物体受到的拉力。
3．轻质量金属导轨CD长2m，可绕C点转动，固定均匀电阻杆AB与CD平行，每米阻值为10Ω，AB、CD通过导线与电路相连，导轨D端通过绳子，滑轮与质量为3.5kg的重物M相连，一弹性轻质金属片垂直连接在AB、CD间且接触良好，并与质量为7kg的绝缘滑块Q粘连。
已知：电源电压12V，灯泡规格“4V 1.6W”。
闭合开关S，若滑块Q从C开始以0.2m/s的速度匀速向D运动，当M刚要离开地面时，灯L恰好正常发光。
（不计导轨CD及滑片P的电阻，忽略温度对灯泡电阻的影响，忽略绳重，滑片P的弹力及一切摩擦，g取10N/kg）（1）为了保证物体M不离开地面，滑块Q最多只能运动多长时间？（2）定值电阻R0的阻值是多大？（3）滑块Q从C开始运动，当电压表示数比Q在C点时的示数大0.5V时，物体M对地面的压力为多少？4．随着高层建筑的大量兴建，人们经常要与电梯打交道，如图甲所示是某种升降电梯的简化模型，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成，其中轿厢的质量为780kg。
力学、热学和电学的综合计算(压轴题)
专题27力学、热学和电学的综合计算、计算题1. 小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数.现将水箱中装满水，通电后正常工作40min,水温从25C上升到45C，求:(1)此过程中水所吸收的热量；(2)热水器中电热丝的电阻；(3)热水器的效率.2. 混合动力汽车是一种新型汽车，它有两种动力系统。
汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的浪费。
两种动力系统也可以独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力。
右表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。
该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N。
求：(1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间？(2)仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少？不考虑电能转化为机械能时能量的损失。
(3)仅由汽油机提供动力，汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升？假设汽车受到的阻力不变，汽油的热值为3.0 >107J/L (即焦耳/升),汽油机的效率为24%。
3. 如图所示为某品牌蒸汽挂烫机，为了便于移动，它底部装有四个轮子•其工作原理是：底部的储水箱注满水后，水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾，并变成灼热的水蒸气，不断喷向衣物，软化衣物纤维•下表是这种蒸汽挂烫机的部分参数. [g=10N/kg , C水=4.2 >101 2 3J/ ( kg?C) , g=10N/kg]4.灯，路灯的额定功率为0.12kW ,光电池接收太阳光辐射的功率为1kW，吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示，风能转化为电能的效1 储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是多少？2 该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是多少？3 如果发热体每分钟能把25g水由20C加热至100C,在这一过程中水吸收了多少热量？发热体产生多少热量4若某公园想采购一批太阳能荷花灯，要求每天亮灯不小于6小时。
高中物理力电综合例题
高中物理力电综合例题
力电综合题目是高中物理中较为常见的一类题目，通常涉及到力学、电学、电磁学等多个方面的知识，具有较强的综合性和实验性。
以下是两道力电综合例题，供参考:
1. 一个带电球体在电场中运动，其加速度与电场强度大小和球带电量成正比，如果在电场中施加一个恒定的向右的电场，求球体受到的合力大小。
解：这道题涉及到电场力、重力、惯性力等多个力的关系。
根据电场力公式 F=Eq，可得球体受到的合力大小为:
F=Eq=q(Va/R)^2
其中，Va 为球带电球的极板之间的距离，R 为球的半径。
可以根据牛顿第二定律和惯性力定律求解球的加速度 a，进而求出合力大小。
2. 一个长度为 L、带有负电荷的直导线，在与导线垂直的平面内做匀速圆周运动，导线周围的磁场垂直于导线和平面，磁场大小为B，求导线受到的安培力大小。
解：这道题涉及到磁场、电场、重力等多个力的关系。
根据安培力公式 F=BIL，可得导线受到的安培力大小为:
F=BIL=BL(L/R)^2
其中，R 为直导线的半径。
可以根据牛顿第二定律和圆周运动规律求解直导线的加速度，进而求出安培力大小。
以上是两道力电综合例题，提供了一些解决力电综合题目的思路
和技巧。
在解题时，需要充分理解和掌握电场力、重力、惯性力、磁场力等多个力的关系，熟悉各种公式和定理的应用方法，才能够准确、快速地求解问题。
力电综合 能量问题 微解题
力电综合 能量问题 微解题
如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C ，极板间距离为d ，上极板正中有一小孔．质量为m 、电荷量为＋q 的小球从小孔正上方高h 处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g )．求：
(1)小球到达小孔处的速度；
(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；
(3)小球从开始下落至运动到下极板处的时间．
【答案】（1）v=2gh
（2）qd d h mg E )(+=，q d
h mgc Q )
(+=
（3）t ＝h ＋d h 2h
g
解析：(1)由v 2＝2gh ，有：解得：v ＝2gh
(2)对全过程，由动能定理，有： mg(h+d)-qEd=0
解得：qd d h mg E )
(+= 又因U ＝Ed ，Q ＝CU ，有：
解得：q d h mgc Q )
(+=
(3)由平均速度公式，有： h=(0+v)t 1/2,d=(v+0)t 2/2,
对全过程，由动量定理，有：mgt-qEt 2=0
解得：t ＝h ＋d h 2h
g。
高中物理专项练习：力电综合问题 (2)
高中物理专项练习：力电综合问题一．选择题1（高考大纲模拟14）.如图所示,有竖直向上的匀强磁场穿过水平放置的光滑平行金属导轨,导轨左端连有电阻R.质量相等、长度相同的铁棒和铝棒静止在轨道上．现给两棒一个瞬时冲量,使它们以相同速度v向右运动,两棒滑行一段距离后静止,已知两棒始终与导轨垂直,在此过程中( )A．在速度为v时,两棒的端电压Uab＝UcdB．铁棒在中间时刻的加速度是速度为v时加速度的一半C．铝棒运动的时间小于铁棒运动的时间D．两回路中磁通量的改变量相等【参考答案】C【名师解析】两棒的初速度均为v0,根据法拉第电磁感应定律,棒中感应电动势为E＝BLv0,由闭合电路欧姆定律知回路中电流为I＝ER＋r,而电阻R两端电压为U＝IR＝BLvRR＋r,由于铁棒和铝棒接入电路的电阻r不同,故两棒的端电压U ab≠U cd,故A错误；根据牛顿第二定律可知a＝B2L2vm R＋r,铁棒做加速度减小的减速运动,铁棒在中间时刻的速度小于v2,铁棒在中间时刻的加速度小于速度为v0时加速度的一半,故B错误；由于铝棒的电阻小于铁棒的电阻,根据F安＝B2L2vR＋r可知铝棒受到的平均安培力大于铁棒受到的平均安培力,根据动量定理－F安Δt＝－mv0可知,铝棒运动的时间小于铁棒运动的时间,故C正确；根据动量定理可知－F安Δt＝－mv0,而F安Δt＝B2L2vΔtR＋r＝B2L2xR＋r＝BLΔΦR＋r,解得ΔΦ＝mvR＋rBL,两回路中磁通量的改变量不相等,故D错误．2．（安徽江南十校联考）空间存在水平向右的匀强电场,方向与x轴平行,一个质量为m,带负电的小球,电荷量为－q,从坐标原点以v0=10m/s的初速度斜向上抛出,且初速度v与x轴正方向夹角θ=37°,如图所示.经过一段时间后到达最高点,此时速度大小也是10m/s,该小球在最高点的位置坐标是(si n37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)A.0.6m,1.8mB. －0.6m,1.8mC.5.4m,1.8mD.0.6m,1.08m【参考答案】B【名师解析】3.（安徽江南十校联考）某实验小组制作一个金属安检仪原理可简化为图示模型.正方形金属线圈abcd平放在粗糙水平传送带上,被电动机带动一起以速度v匀速运动,线圈边长为L,电阻为R,质量为m,有一边界宽度也为L的矩形磁场垂直于传送带,磁感应强度为B,且边界与线圈bc边平行.已知线圈穿过磁场区域的过程中速度不变,下列说法中正确的是A.线圈进入磁场时回路中感应电流的方向与穿出时相反B.线圈进入磁场时所受静摩擦力的方向与穿出时相反C.线进入磁场区域的过程中通过导线某一横截面的电荷量R BL 2D 线圈经过磁场区域的过程中电动机多消耗的电功率为Rv L B 2222【参考答案】AC 【名师解析】4. （安徽江南十校联考）如图所示,半径为R 的绝缘闭合球壳,O 为球壳的球心,球壳上均匀分布着正电荷,已知均匀带电的球壳在其内部激发的场强处处为零.现在球壳表面A 处取下一面积足够小、带电量为q 的曲面将其沿OA 连线延长线向上移动至B 点,且AB=R,若球壳的其他部分的带电量与电荷分布保持不变,下列说法中正确的是A.把另一带正电的试探电荷从A 点处移动到O 点过程中系统电势能减少B.球壳剩余部分的电荷在球壳内部激发的电场的电场线由A 点的对称点C 点沿直线指向球壳内表面各点C 球壳内部电场的电场线由球壳各点沿曲线指向A 点D 球心O 点场强的大小为k 243Rq【参考答案】CD 【名师解析】二．计算题1.（高考大纲模拟卷14）如图所示,在平面直角坐标系中,第三象限里有一加速电场,一个电荷量为q、质量为m的带正电粒子(不计重力),从静止开始经加速电场加速后,垂直x轴从A(－4L,0)点进入第二象限,在第二象限的区域内,存在着指向O点的均匀辐射状电场,距O点4L处的电场强度大小均为E＝qLB216m,粒子恰好能垂直y轴从C(0,4L)点进入第一象限,如图所示,在第一象限中有两个全等的直角三角形区域Ⅰ和Ⅱ,均充满了方向垂直纸面向外的匀强磁场,区域Ⅰ的磁感应强度大小为B0,区域Ⅱ的磁感应强度大小可调,D点坐标为(3L,4L),M点为CP的中点．粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场．从磁场区域Ⅰ进入第二象限的粒子可以被吸收掉．求：(1)加速电场的电压U；(2)若粒子恰好不能从OC边射出,求区域Ⅱ磁感应强度大小；(3)若粒子能到达M点,求区域Ⅱ磁场的磁感应强度大小的所有可能值．【参考答案】(1)v＝qBL2m,U＝qL2B28m（4分）(2)B＝24B049（6分）(3)见解析（10分）【名师解析】(1)粒子在加速电场中加速,根据动能定理有：qU＝12mv2粒子在第二象限辐射状电场中做半径为R的匀速圆周运动,则：qE＝mv24L联立解得：v＝qBL2m,U＝qL2B28m(2)粒子在区域Ⅰ中运动的速度大小v＝qBL 2m,根据洛伦兹力提供粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力,有qB0v＝m v2r,得半径r＝mvqB＝L2,若粒子在区域Ⅱ中的运动半径R较小,则粒子会从OC边射出磁场．恰好不从OC边射出时,作出对应的运动轨迹,如图．满足∠O2O1Q＝2θ,sin 2θ＝2sin θcos θ＝24 25 ,又sin 2θ＝rR－r解得：R＝4924r＝4948L又R ＝mv qB ,代入v ＝qB 0L 2m 可得：B ＝24B 049(3)①若粒子由区域Ⅰ达到M 点每次前进CP 2＝2(R －r )cos θ＝85(R －r )由周期性得：CM ＝n CP 2(n ＝1,2,3……), 即52L ＝85n (R －r ) R ＝r ＋2516n L ≥4948L ,解得n ≤3n ＝1时R ＝3316L ,B ＝833B 0n ＝2时R ＝4132L ,B ＝1641B 0n ＝3时R ＝4948L ,B ＝2449B 0②若粒子由区域Ⅱ达到M 点由周期性：CM ＝CP 1＋n CP 2(n ＝0,1,2,3……) 即52L ＝85R ＋85n (R －r ) 解得：R ＝52＋45n 851＋nL ≥4948L解得：n ≤2625n ＝0时R ＝2516L ,B ＝825B 0 n ＝1时R ＝3332L ,B ＝1633B 0.2.（高考冲刺模拟）．(12分)如图所示,光滑平行轨道abcd 的水平部分处于竖直向上的匀强磁场中,bc 段轨道宽度是cd 段轨道宽度的2倍,bc 段轨道和cd 段轨道都足够长,将质量相等的金属棒P 和Q 分别置于轨道上的ab 段和cd 段,且与轨道垂直.Q 棒静止,让P 棒从距水平轨道高为h 的地方由静止释放,求：(1)P 棒滑至水平轨道瞬间的速度大小； (2)P 棒和Q 棒最终的速度.【名师解析】(1)设P 棒滑到b 点的速度为v 0,由机械能守恒定律：2012mgh mv =得：02v gh =(2)最终两棒的电动势相等,即：2BLv P ＝BLv Q得2v P ＝v Q （此时两棒与轨道组成的回路的磁通量不变）这个过程中的任意一时刻两棒的电流都相等,但由于轨道宽度两倍的关系,使得P 棒受的安培力总是Q 棒的两倍,所以同样的时间内P 棒受的安培力的冲量是Q 棒的两倍,以水平向右为正方向,对P 棒：－2I ＝mv P －mv 0 对Q 棒：I ＝mv Q 联立两式解得：2P gh v =22Q ghv =. 3.（安徽江南十校联考）如图所示,在y>0的空间中存在着垂直xoy 平面向外的匀强磁场,在y<0的空间中存在着平行于xoy 平面的匀强电场,场强方向与x 轴负方向成45°角斜向上.一质量为m,带电量为q 的带正电粒子从坐标原点以初速度进入磁场,方向与x 轴负方向成45°角斜向上,然后经过M 点进人电场,并与y 轴负半轴相交于N 点.已知M 点坐标为(L,0),N 点坐标为(0,－2L)(不考虑粒子所受的重力)求： (1)匀强磁场的磁感应强度； (2)匀强电场的电场强度.【名师解析】。
力学与电场综合题型汇编
力学与电场综合计算题1、在一个水平地面上沿水平方向建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E=6×105N/C，方向与x轴正方向相同，在O处放一个质量m=10g带负电荷的绝缘物块，其带电荷量q= -5×10—8C。
物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0．2，沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2m／s，如图所示．试求：(1)物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离；(2)物块最终停止时的位置．2、如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场中E中，一质量为m，带电量为+q的物块（可视为质点），从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C，场强大小为E（E<mg/q）.（1）试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功；（2）证明物块离开轨道落回水平面过程的水平距离与场强大小E无关，且为一常量。
3、如图甲所示，在场强大小为E．方向竖直向下的匀强电场内存在一个半径为R的圆形区域，O点为该圆形区域的圆心，A点是圆形区域的最高点，B点是圆形区域最右侧的点．在A点由放射源释放出初速度大小不同．方向均垂直于场强向右的正电荷，电荷的质量为m，电量为q，不计电荷的重力．⑴正电荷以多大的速率发射，才能经过图中的P点（图甲中∠POA=θ为已知）？⑵在问题⑴中，电荷经过P点的动能是多大？⑶若在圆形区域的边缘有一接收屏CBD，其中C．D分别为接收屏上最边缘的两点（如图乙所示），且∠COB=∠BOD=30°．则该屏上接收到的正电荷的最大动能是多少？4、如图所示，倾角为300的直角三角形的底边长为2L，底边处在水平位置，斜边是光滑绝缘导轨。
现在底边中点固定一正电荷Q，让一个质量为m的带正电q质点从斜面顶端A 点沿斜边滑下，质点没有脱离斜面，已测得它滑到B在斜边上的垂足D处时速度为v，加速度为a，方向均沿斜边向下，问该质点滑到底端C时的速度和加速度各为多大？AD5、质量m A =3．0kg ．长度L =0．70m ．电量q =+4．0×10-5C 的导体板A 在足够大的绝缘水平面上，质量m B =1．0kg 可视为质点的绝缘物块B 在导体板A 的左端，开始时A ．B 保持相对静止一起向右滑动，当它们的速度减小到0v =3．0m/s 时，立即施加一个方向水平向左．场强大小E =1．0×105N/C 的匀强电场,此时A 的右端到竖直绝缘挡板的距离为S =2m ，此后A ．B 始终处在匀强电场中，如图所示．假定A 与挡板碰撞时间极短且无机械能损失，A 与B 之间（动摩擦因数1μ=0．25）及A 与地面之间（动摩擦因数2μ=0．10）的最大静摩擦力均可认为等于其滑动摩擦力，g 取10m/s 2（不计空气的阻力）求：(1)刚施加匀强电场时，物块B 的加速度的大小？ (2)导体板A 刚离开挡板时，A 的速度大小？ (3)B 能否离开A ,若能，求B 刚离开A 时，B 的速度 大小；若不能，求B 与A 的左端的最大距离？6、如图所示，A 、B 为两块平行金属板，A 板带正电、B 板带负电。
初中物理专题训练——力电综合计算题及解析
R2'ຫໍສະໝຸດ R2总LL L
30Ω
6cm 4cm 6cm
10Ω
则电流表的读数为 I
U总 R1 R2'
6V 10Ω 10Ω
0.3A
（3）要保证电路安全，则电路中的最大电流不能超过 0.5A，即当电流为 0.5A 时，拉环上的拉力最大，则
电路中的最小电阻为： Rmin
U总 I max
6V 12Ω 0.5 A
6.机械功：W=Fs；
7.功率：P=W/t
8.机械效率公式：η= W 有/W 总
9.电功公式：W=UIt
注意：公式 W=UIt，适用于任何电路，而公式的变形式 W=I 2 Rt 和W U 2 t 只适用于纯电阻电路，即将电 R
能全部转化为热能的电路。 10.电功率公式： （1）定义式 P=W/t （2）计算式：P=UI
物块 A 对地面最小的压力 F G Fmax 150kg 10N / kg 560N 940N
【例题 2】（2021 贵州黔东南二模）某同学设计了一个利用如图 1 所示的电路来测量海水的深度，其中 R1＝ 2Ω是一个定值电阻，R2 是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力 F 的变化关系如图 2 所示，电源电压保 持 6V 不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且 只有一个面积为 0.02m2 的面承受海水压力。（设海水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g 取 10N/kg） （1）当电流表示数为 0.2A 时，求压敏电阻 R2 的阻值； （2）如图 2 所示，当压敏电阻 R2 的阻值为 20Ω时，求此时压敏电阻 R2 所在深度处的海水压强； （3）若电流的最大测量值为 0.6A，则使用此方法能测出海水的最大深度是多少？
河北省中考物理总复习题型训练17：计算题(力电热综合)
河北省中考物理总复习题型训练17：计算题（力电热综合）姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、综合题 (共3题；共42分)1. （15分） (2017九下·濮阳期中) 如图所示，某家用电器具有加热、保温的功能．用电器发热电阻R的额定电压为220V，额定功率为605W．加热时，按下温控开关S与 a、b接触，此时红色指示灯亮；当达到一定温度时，温控开关S自动跳接到c，使用电器处于保温状态，此时绿色指示灯亮．红灯标有“6V 1.5W”、绿灯标有“12V 3W”的字样，用电器工作时两灯均正常发光（虚线框内为用电器的加热和保温装置）．请根据以上信息解答下列问题：（1）电阻R1的作用．（2）当用电器处于加热状态时，加热装置1min消耗的电能．（3）该用电器在保温状态时，保温装置的发热功率和电阻R2的阻值．2. （12分） (2019八下·西安期中)（1）如图1所示，小明推小船，自己会向反方向运动，这说明________。
（2）如图2所示，将一根塑料绳一端扎紧，把绳尽可能撕成更多的细丝，再用手向下捋几下后，可以看到细丝分开，这是因为________。
（3）如图3所示，当用大小相同的力推门时，在________点用力比较容易将门推开，这说明力的作用效果与力的________有关。
（4）如图4是某同学使用托盘天平测量物体质量时的情景，请指出图中操作上的错误（写出一处即可）。
3. （15分）几千年来中国的厨艺最讲究的就是“火候”二字．现在市面上流行如图1所示的新型电饭锅，采用了“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，智能化控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的口感和营养，其简化电路如图2甲所示．R1和R2均为电热丝，S是自动控制开关．把电饭锅接入220V的电路中，用电饭锅的“聪明火”煮米饭，电饭锅工作时的电流随时间变化的图象如图2乙所示．（1）求电热丝R2的阻值（计算结果保留一位小数）；（2）这个电饭锅在0﹣15min把质量为1.1kg的米饭由20℃加热到100℃，求电饭锅在这段时间内加热的效率[c米饭=4.2×103J/（kg•℃）]．二、解答题 (共2题；共10分)4. （5分）一架飞机以720千米/时的速度飞行了1800千米，发动机的功率为1176千瓦，效率为30％，那么该飞机在飞行中消耗了多少汽油？5. （5分）频繁开关电视机，显像管里的灯丝很容易烧断．请问开和关电视时什么时候灯丝更容易断？说明理由．参考答案一、综合题 (共3题；共42分)1-1、1-2、1-3、2-1、2-2、2-3、2-4、3-1、3-2、二、解答题 (共2题；共10分)4-1、5-1、。
力电计算题(原卷版)
力电计算题（原卷版）力电综合计算题一般以发动机、电动机、压敏电阻、滑动变阻器、简单机械为载体，建立力与电之间的联系，或者考查电力转换，或力与电并列设置问题进行考查。
1.某型号汽车的油量显示电路如图甲所示，其中定值电阻R0=10Ω，R为压敏电阻（厚度不计），位于油箱底部，A表是一量程为0~0.6A的电流表，作为油量指示表。
压敏电阻的电阻值随汽油产生的压强的变化而变化，其对应关系如图乙所示。
已知加满汽油时油103kg/m3，g取10N/kg。
求：的深度为0.4m，A表示数为0.6A，汽油密度ρ油=0.7×(1)加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强；(2)电源的电压；(3)汽油耗尽时电流表的示数。
2.如图所示，某建筑工地用起重机将质量为3.6t的货箱以0.5m/s的速度匀速提升，吊臂上的滑轮组如图所示。
若忽略绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率为80%。
求：（1）货箱所受重力的大小；（2）吊臂上电动机拉力F的大小；（3）依然利用此机械提升质量为4.1t的货箱，求此时滑轮组的机械效率。
3.如图甲所示，是某研究小组设计的一套测量物体重力的模拟装置，OAB为水平杠杆，OB长1m，O为支点，OA：AB=1：4，电源电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，定值电阻R0的阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随其所受压力F变化的关系如图乙所示。
当平板空载时，闭合开关S，电流表的示数为0.2A。
（平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计）求：（1）电源电压；（2）当电流表示数为0.4A时，物体的重力；（3）在电路安全的情况下，缓慢增加平板上的物体的重力过程中，当电路消耗功率分别达最大值和最小值时，压力传感器R消耗功率的比值；（4）当平板上物体重为250N，此时电路不安全，若可移动A点使电路安全，则A点移动的方向和A点移动的最小距离。
4.如图甲所示是公路上的超载检测装置的简化原理图。
滑动变阻器R AB的滑片P与称重平台固定在一起，和称重平台一同升降，用电流表的示数显示货车对称重平台的压力F。
高考物理《力、电综合问题》真题练习含答案
高考物理《力、电综合问题》真题练习含答案1．(多选)如图所示，在P点固定一个带电量为＋Q的点电荷，P点下方有一足够大的金属板与水平面成一定倾角，金属板处于静电平衡状态，且上表面光滑．金属板上表面的A 点与P点连线水平．一带电荷量为＋q的绝缘小物块(可视为点电荷且q≪Q)从A点由静止释放，在物块下滑的过程中，下列说法正确的是()A．物块的加速度恒定不变B．物块的动能一直增大C．物块的机械能保持不变D．物块的电势能先增大后减小答案：ABC解析：金属板处于静电平衡状态则电场力始终垂直于金属板，金属板上表面光滑小物块所受摩擦力为零，则在物块下滑的过程中，合外力保持不变，加速度不变，A项正确；物块下滑的过程中电场力始终垂直于金属板，则支持力和电场力不做功，电势能和机械能不变，C项正确，D项错误；物块下滑的过程中合外力对物块做正功，物块动能增加，B项正确．2．[2024·广东省广州五中阶段考试](多选)如图所示，在水平向左的匀强电场中，可视为质点的带负电物块，以某一初速度从足够长的绝缘斜面上的A点沿斜面向下运动，经C 点到达B点时，速度减为零，然后再返回到A点．已知斜面倾角θ＝30°，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝33，整个过程斜面均保持静止，物块所带电荷量不变．则下列判断正确的是()A．物块在上滑过程中机械能增大B．物块在上滑过程中，增加的重力势能一定大于减少的电势能C．物块下滑时经过C点的动能一定大于上滑时经过C点的动能D．物块在下滑过程中，斜面与地面之间的摩擦力为零答案：ACD解析：物块在上滑过程中，对物块受力分析，可知上滑过程中应满足qE cos θ>F f ＋mg sin θ，可知电场力做功大于摩擦力做功，除重力以外的其它力对物体做正功，则物体的机械能增加，因此物块在上滑过程中机械能增大，A 正确；物块在上滑过程中，由动能定理可得W 电－W f －W G ＝ΔE ，可知W 电>W G ，电场力对带电物块做正功，带电物块的电势能减少，因此物块在上滑过程中，增加的重力势能一定小于减少的电势能，B 错误；物块下滑时经过C 点向下运动，再返回到C 点时有摩擦力做功，由能量关系可知，物块下滑时经过C 点的动能一定大于上滑时经过C 点的动能，C 正确；当不加电场时，斜面对物块的支持力为F N ＝mg cos 30°＝32 mg ，物块下滑时与斜面的滑动摩擦力F f ＝μmg cos 30°＝mg sin 30°＝12mg ，由支持力和滑动摩擦力的大小和方向可知支持力和滑动摩擦力的合力方向竖直向上，当加上电场后，由于电场力的作用可知F′N ＝mg cos 30°＋qE sin 30°，F′f ＝μ(mg cos 30°＋qE sin 30°)，电场力使支持力和滑动摩擦力成比例关系增加，则支持力与摩擦力的合力方向仍竖直向上，由牛顿第三定律可知，则物块对斜面的压力和摩擦力的合力竖直向下，可知斜面在水平方向受力是零，则斜面与地面之间的摩擦力是零，D 正确．3．(多选)如图所示，BCD 为竖直面内的光滑绝缘轨道，其中BC 段水平，CD 段为半圆形，轨道连接处均光滑，整个轨道处于竖直向下的匀强电场中，场强大小为E ＝2mg q，一质量为M 的光滑绝缘斜面静止在水平面上，其底端与平面由微小圆弧连接．一带电量为＋q 的金属小球甲，从距离地面高为H 的A 点由静止开始沿斜面滑下，与静止在C 点的不带电金属小球乙发生弹性碰撞．已知甲、乙两小球材质、大小均相同，质量均为m ，且M ＝2m ，水平轨道足够长，不考虑两球之间的静电力，小球与轨道间无电荷转移，g 取10 m /s 2.则( )A ．甲球滑到斜面底端时的速度大小为2gHB ．甲、乙两球碰撞后甲的速度大小为gHC ．甲、乙两球碰撞后乙的速度大小为2gHD ．若乙球恰能过D 点，半圆形轨道半径为25 H答案：AD解析：以甲球和斜面为整体，由动能定理可得mgH ＋qEH ＝12 mv 21 ＋12Mv 22 ，以甲球与斜面为系统，水平方向动量守恒：Mv 2－mv 1＝0，解得v 1＝2gH ，选项A 正确；甲、乙两球碰撞由动量守恒定律与机械能守恒定律可得mv 1＝mv′1＋mv 乙，12 mv 21 ＝12 mv′21 ＋12 mv 2乙 ，联立两式可得v 乙＝2gH ，v′1＝0，选项B 、C 错误；乙球由最低点到D 点由动能定理可得－(mg ＋12 qE)×2R ＝12 mv 2D －12mv 2乙 ，小球乙恰好到达最高点D ，由牛顿第二定律可得mg ＋q 2 E ＝m v 2D R ，联立两式可求：R ＝25H ，选项D 正确． 4．[2024·河北省张家口市张垣联盟联考]如图所示，真空中存在空间范围足够大的、方向水平向左的匀强电场，在电场中，圆心为O 、半径为R ＝67m 的圆弧形光滑绝缘轨道MN 固定在竖直平面内，O 、N 恰好处于同一竖直线上，ON ＝R ，OM 与竖直方向之间的夹角θ＝37°.水平虚线BC 上有一点A ，点A 、M 的连线恰好与圆弧轨道相切于M 点，AM ＝2R.现有一质量为m ＝3g 、电荷量为q ＝1×10－3 C 的带电小球(可视为质点)从A 点以一定的初速度沿AM 做直线运动，带电小球从M 点进入圆弧轨道后，恰好能沿圆弧轨道运动并从N 点射出．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g ＝10 m /s 2.求：(1)匀强电场的大小；(2)小球在圆弧轨道运动的过程最小速度大小和在N 点射出时的速度大小；(3)带电小球在A 点时的初速度大小．答案：(1)E ＝40 V /m (2)107 7 m /s 67 35 m /s (3)10 m /s 解析：(1)根据带电小球沿AM 做直线运动可知，带电小球所受的电场力与重力的合力沿MA 方向，则带电小球所受电场力与重力的关系tan 37°＝mg qE可得E ＝4mg 3q＝40 V /m (2)带电小球所受电场力与重力的合力大小为F＝mgsin θ＝53mg根据带电小球恰好能沿圆弧轨道运动并从N点射出可知，带电小球在圆弧轨道上经过等效最高点G时速度有最小值v G，如图所示此时带电小球所受电场力与重力的合力提供向心力，即F＝m v 2 GR解得v G＝53gR ＝1077 m/s带电小球从G点运动到N点的过程中，根据动能定理有F(R－R sinθ)＝12mv 2N－12mv2G解得v N＝3gR ＝6735 m/s(3)设带电小球在A点时的初速度大小为v0，小球从A点运动到G点的过程中，根据动能定理有－F×3R＝12mv 2G－12mv2解得v0＝353gR ＝10 m/s。
静电场中的综合问题
已打印至P7静电场中的综合问题类型一:力电综合问题2,在水平方向的匀强电场中,一不可伸长的绝缘细线的一端连着一质量为m的带电小球,另一端固定于O点,把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速度释放,已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ,如图2-1-10所示.求小球经过最低点时细线对小球的拉力.(P教解34)3, 如图，光滑绝缘的水平地面上，相隔2L处的A、B两点固定有两个电量均为Q的正点电荷，a、O、b是AB连线上的三点，且O为中点，Oa=Ob=L/2，一质量为m，电量为q的点电荷以初速V0从A点出发沿AB连线向B运动，在运动过程中受到大小恒定的阻力作用，但速度为零时，阻力为零;当它运动到O点时，动能为初动能的n倍，到b点刚好速度为零，然后返回往复运动，直至最后静止，己知静电力恒量为K，设O处电势为零，求:（1）a点的场强和电势;（2）电荷在电场中运动的总路程.( P教解36)的小之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的三个位置类型二:等效电场的应用1,在水平向右的匀强电场中,有一质量为m、带正电的小球,用长为l的绝缘细线悬挂于O点,当小球静止时细线与竖直方向夹角为θ,如图2-5所示,现给小球一个垂直于悬线的初速度,使小球恰能在竖直平面内做圆周运动.试问：2,半径为r 的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图所示．珠子所受静电力是其重力的3／4倍．将珠子从环上最低位置A点静止释放，则(1)珠子所能获得的最大动能是多大?(2)珠子对环的最大压力是多大? (P教解73)点时速度恰好为零，由此可知，小球在4, 如图所示,一条长为L的绝缘细线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于水平方向的匀强电场中,场强为E,已知当细线与竖直方向的夹角为α时,小球处于平衡位置A 点,问在平衡位置以多大的速度v A释放小球,才能使之在电场中做竖直平面内的完整圆周运动？5. 如图所示,质量为m,带电荷量为+q的小球从距地面高度为h处以一定初速度水平抛出,在距抛处点水平距离为L处,有一竖直的绝缘板,板高h/2.为使小球能从板上开始沿着板右侧滑到地面,可在小球运动的空间加一个水平向左的匀强电场.试问:(1)小球的初速度V0和所加匀强电场的场强E各为多大?(2)设小球与板间的动摩擦因数为μ,则小球能到达地面μ应满足什么条件? P教解 75 例96. 如图所示竖直放置的光滑绝缘圆环穿有一带负电的小球，匀强电场水平向右，小球绕O点作圆周运动，那么（）A. 在A点小球有最小的电势能B. 在C点小球有最小的机械能C. 在D点小球有最小的重力势能D. 在A点小球有最大的动能=1.5V1kg=4C点以=4点．不计空气阻力，取．求：点时的动能类型三：圆周运动问题点的过程中，电势能减小2.如图所示，在真空中有两块很大的平行金属板A和B，A板接地，B板的电势为+φ. 两板间的距离为d.在A板的内侧涂有荧光物质. 在B板的中央P处有一离子源，它不断地向各个方向发射质量为m、初速率为v、电荷量为q的正离子.这些离子打在A板的内侧时发出荧光.求A板上发出荧光的范围大小.见相关答案14． B． C． D．。
电磁感应力电综合——双棒问题
电磁感应力电综合——双棒问题班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、选择题1． (2020·山东省枣庄市高三二模)(多选)如图所示，足够长的水平光滑金属导轨所在空间中，分布着垂直于导轨平面方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B 。
两导体棒a 、b 均垂直于导轨静止放置。
已知导体棒a 质量为2m ，导体棒b 质量为m ；长度均为l ，电阻均为r ；其余部分电阻不计。
现使导体棒a 获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度v 0。
除磁场作用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用，在两导体棒运动过程中，下列说法正确的是（ ）A ．任何一段时间内，导体棒b 动能增加量跟导体棒a 动能减少量的数值总是相等的B ．任何一段时间内，导体棒b 动量改变量跟导体棒a 动量改变量总是大小相等、方向相反C ．全过程中，通过导体棒b 的电荷量为2mv 03BlD ．全过程中，两棒共产生的焦耳热为mv 2032． 如图，水平面内固定有两根平行的光滑长直金属导轨，导轨间距为L ，电阻不计。
整个装置处于两个磁感应强度大小均为B 、方向相反的竖直匀强磁场中，虚线为两磁场的分界线。
质量均为m 的两根相同导体棒MN 、PQ 静置于图示的导轨上（两棒始终与导轨垂直且接触良好）。
现使MN 棒获得一个大小为0v 、方向水平向左的初速度，则在此后的整个运动过程中( )A ．两棒受到的安培力冲量大小相等，方向相反B ．两棒最终的速度大小均为02v ，方向相同 C ．MN 棒产生的焦耳热为204mv D ．通过PQ 棒某一横截面的电荷量为02mv BL3． （多选）（2020·梅河口市第五中学高三月考）如图所示为水平放置的固定光滑平行直轨道，窄轨间距为L ，宽轨间距为2L 。
轨道处于竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，质量分别为m 、2m 的金属棒a 、b 垂直于导轨静止放置，其电阻分别为R 、2R ，现给a 棒一向右的初速度v 0，经t 时间后两棒达到匀速运动两棒运动过程中始终相互平行且与导轨良好接触，不计导轨电阻，b 棒一直在宽轨上运动。
力电综合问题(解析版)-2023年高考物理压轴题专项训练(新高考专用)
压轴题08力电综合问题目录一，考向分析 (1)二．题型及要领归纳 (1)热点题型一借助电场及约束轨道考查分析带电体运动的问题 (1)热点题型二结合电磁场场考查带电粒子的碰撞问题 (6)热点题型三结合叠加场考查带电体的运动问题............................................................................................14热点题型四带电质点在电场中的折返与碰撞问题........................................................................................20热点题型五综合应用力学规律解决电磁感应中导体棒的运动问题.. (24)三．压轴题速练..........................................................................................................................................................28一，考向分析专题复习解读解决问题本专题主要培养学生应用动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律分析与解决电学综合问题。
高考重点动量定理和动量守恒定律在电学中的理解及应用；应用动量和能量观点解决电场和磁场问题；电磁感应中的动量和能量问题。
题型难度本专题针对综合性计算题的考查，一般过程复杂，要综合利用电学知识、动量和能量观点分析问题，综合性较强，难度较大。
二．题型及要领归纳热点题型一借助电场及约束轨道考查分析带电体运动的问题【例1】（2023秋·福建泉州·高三福建省安溪第一中学校联考期中）如图所示，在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中，固定一光滑绝缘的圆弧轨道BD ，轨道圆心为O ，竖直半径OD R =，B 点和地面上A 点的连线与地面成37θ=︒角，AB R =。
对一道力电综合题的分析与求解
对一道力电综合题的分析与求解近年来，力学和电学综合题成为了力学和电学研究，教学和考核的重要测试项目，它可以将力学、电学等领域的知识综合起来，以更好地考察学生的综合能力和分析解决问题的能力。
本文以一道由力学和电学综合而成的力电综合题为例，从力学和电学的概念、原理以及解决力电综合题的过程入手，深入分析和解答该题。
首先，简要介绍一下本文讨论的力电综合题：某天空中悬挂着一个有重力的圆柱体，它有半径R和质量m，而且有电荷q，悬挂在空中有一个外部电偶极，由电荷Q构成，电荷Q的位置距圆柱体中心有距离L。
问题是：试求圆柱体的力F和力矩M的大小。
从力学的角度来看，圆柱体受到重力的作用，可以得出力F的大小为：F=m g，其中m是圆柱体质量，g是重力加速度。
而受到外界电场的作用，圆柱体受力转移，这就是力学和电学结合的特点。
在电子电荷q上施加外力时，就会产生电场，圆柱体的力F的大小可以把它看作由电场中的两个电势所引起的电力线的交叉积：F=Q q L/4_0 R^2，中Q是外部电偶极的电荷大小，q是圆柱体的电荷大小，L是圆柱体中心到外部电偶极的距离，r是圆柱体的半径，ε_0是真空介电常数。
从这道题中可以看出，力矩M的大小也是从力学和电学结合中推导出来的，它是结果于圆柱体上产生的力F和半径R之间的矩积，它的表达式是：M=F×R。
由此可见，力M和力F都与外部电偶极的距离L的大小有关，而且当外部电偶极距离某一位置时，圆柱体上的力F和力矩M也会发生变化。
再来看看电学的角度，电学的原理会用到以下几个概念：真空介电常数、电荷分布、电偶极、电势和电场强度等。
在本题中，圆柱体中心处有电荷q，外部电偶极有电荷Q，因此某处有电荷Q-q，它们产生了电势V和电场强度E，它们之间的关系可以通过电荷分布和真空介电常数来确定：V=Q-q/4_0 L，E=Q-q/4_0 L^2，其中q是圆柱体的电荷大小，Q是外部电偶极的电荷大小，L是圆柱体中心到外部电偶极的距离，ε_0是真空介电常数。
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长度 ΔL=10cm-2.5cm=7.5cm ∴由图像可知 ΔL=7.5cm 时 F=375N(373~377 同样给分) 所以作用在拉环上向右的拉力为 375N ④他能制作电子拉力计，电流表应串联。 拉力增大时， R1 接入电路中电阻丝的长度变短， R1 的电阻变小， 电流表的示数变大。 （一 定的拉力对应一定的电流值）
I1 I 0
R1
U 0 2V 0.2A R0 10
U1 1V 5 I1 0.2A
分析：由题可知 1cm 长的电阻丝电阻为 2Ω（2Ω/cm）或者表示 1Ω 的电阻是长度为 0.5 厘米（0.5cm/Ω） ∴接入电路中电阻丝的长度为
10cm 5 0.5cm/ 5 2.5cm ，那么弹簧伸长的 20
P
（2）经研究分析得出被测物体的质量与电压表的示数满足如乙图所示的关系，这样把 电压对应的质量刻在电压表的刻度盘上， 就可以直接读出被测物体的质量。 若电压表的示数 为 1V，则被测物体的质量是＿＿＿＿＿＿kg。 答案： （1）不变 不变 变大 （2）0.5
力电综合题系列问题(4)
有一种电子秤的原理如图，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆 ABO，压力传感器 R（电 阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示重力大小的仪表（实质是电流表）。其 中 AO 长 20cm，BO 长 5cm，压力传感器 R 的阻值与所受压力的关系如下表所示。 踏板 O B． A 水中 0 B 桥 A C． 压力传感器 R 林中 影 D． 压力 F/N 0 50 100 150 200 250 300 „ 缸中 电阻 R/Ω 30 27 24 21 18 15 12 „ 鱼 踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压为 6V． 2 （1）重 300N 的学生站在踏板上时，双脚与踏板的接触面积为 0.04m ，此时对踏板的压 强为多少？ （2）电子秤开机后，没有秤量物体时压力传感器 R 消耗的电功率为多少？ （3）当重 300N 的学生站在踏板 上时，通过压力传感器 R 的电流为_______A。（答案 保留两位小数） （4）电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，为了保证秤量准确，则踏板触 点 B 应向_______方向移动。 答案：（1） p （2）解法一：
力电综合题系列问题(1)
小平同学爱好锻炼身体， 在学校科技创新大赛中， 他利用所学物理知识设计了一个电子拉力 计（通过仪表读数显示拉力的大小） ，图甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片 P 固定在一 起（弹簧的电阻不计，P 与 R1 间的摩擦不计） 。定值电阻 R0=10Ω，ab 是一根长为 10cm 的 均匀电阻丝，阻值 R1=20Ω，电源电压 U=3V，电压表的量程为 0～3V。
ʹ ＝U＝ 24V ＝40Ω； （3）由题意及图丙，油箱装满油时，Iʹ＝0.6A。R总 Iʹ 0.6A ʹ －R0＝40Ω－10Ω＝30Ω；由图乙可得，此时压力 F＝2.8N； Rx＝R总 F 2.8N 则，此时压强为 p＝ ＝ -3 2＝2.8×103Pa； S 10 m
力电综合题系列问题(3)
F 300 N 7.5 10 3 Pa S 0.04 m 2
I
U 6V 0 .2 A R 30
P=UI=0.2A×6V=1.2W
解法二：
U 2 6V P 1.2W R 30
2
（3）0.24
（4）左或 A
力电综合题系列问题(5)
m 是质量表（电阻忽略不计） 如图甲是某电子秤的原理图，○ ，秤盘与压杆质量均忽略不计， 电源电压 10V，R0＝150Ω。当电路中的电流大于 50mA 时，气电保护开关 S 自动断开。图 乙所示是压力传感器 R 的阻值随所受压力 F 变化的图像。 m 应该用＿＿＿＿表改装（填“电流” （1）图中质量表○ 、 “电压”或“电能” ） 。 （2）称量时，质量越大，压力传感器所受压力越＿＿＿，R 的阻值越＿＿＿。 （3）该电子秤能称量的最大质量为多少？（g＝10N/kg） （4）在该电子秤的称量范围内，电源的最大功率为多少？
力电综合题系列问题(2)
如图甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压恒为 24V，R0=10Ω，A 为油量指示表（一只量程为 0～0.6A 的电流表） ，Rx 为压敏电阻，它的上 2 表面积为 10cm ，其阻值与所受压力的变化如图乙所示，当油箱加满油时，油量指示表的示 数如图丙所示。）当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流 值是多少？（计算结果保留两位小数） （3）油箱装满油时，油对 Rx 的压力与压强各为多少？
如图甲所示， 是研究小组的同学们自制的简易电子秤原理图， 它利用电压表的示数来测物体 的质量，托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，弹簧置于 绝缘底座上。不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内，电源电压恒定。 当盘中没有放物体时，滑片 P 在滑动变阻器的最上端，电压表的示数为 0。当称量物体 的质量时，滑片 P 在物体对电子秤的压力作用下向下端滑动，此过程中： （1）变阻器连入电路的电阻＿＿＿＿＿＿，电流表的示数＿＿＿＿＿＿，电压表的示 数＿＿＿＿＿＿（填“变大” “变小”或“不变” ） ；
（1）作用在拉环上拉力的大小可以通过电压表示数的大小来反映，当作用在拉环上的 力增大时，电压表的示数将________（“增大”、“减小”、“不变”） （2）当拉环不受拉力时，滑片 P 处于 a 端，闭合开关后电压表的读数为_____V。 （3）已知该弹簧伸长的长度 ΔL 与所受拉力 F 间的关系如图乙所示。通过计算，说明 开关 S 闭合后，当电压表指针指在 2V 处，作用在拉环上水平向右的拉力为多少 N？ （4）若小平身边没有电压表只有电流表，试问他还能制作电子拉力计吗？若不能请说 明理由；若能，电流表应怎样连入电路？并简要说明道理。 答案： （1）增大 （2）1V （3）U1=U-U0=3V-2V=1V
360 330 300 270 240 210 180 150 120
90 60 30 0
R/Ω
R0 A Rx
F/N 0.7 1.4 2.1 2.8 3.5 4.2
甲 乙 丙 答案： （1）由图乙可得，当 Rx 所受压力为零时，Rx 的阻值 300Ω； （2）当油箱内汽油用完时，Rx 所受压力为零时，Rx＝300Ω；R 总＝Rx＋R0＝300Ω＋10Ω ＝310Ω； I＝ U 24V ＝ ＝0.08A； R总 310Ω