高考物理电学大题整理(简单)

-PAGE.z.高三期末计算题复习题abFBNMPQR图131．两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1.0abFBNMPQR图13〔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=3.0V，〔1分〕根据闭合电路欧姆定律，通过R的电流I==0.50A。〔1分〕电阻R两端的电压U＝＝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=0.15N〔2分〕〔3〕根据焦耳定律，电阻R上消耗的电功率＝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。线框的四个边的电阻值相等，均为R。求：图10Bvab图10Bvabcd⑵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=……〔1分〕〔2〕ab边两端电压为路端电压Uab=I·3R……〔1分〕所以Uab=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=I2·4R·t……〔2分〕RNM图163．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，从静止开场沿着金属导轨下落，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。重力加速度g=10mRNM图16〔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〕假设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=EQ=0.5A〔2分〕〔2〕M、N两端电压为路端电压，则UMN=IR=0.4V〔2分〕〔3〕每秒钟重力势能转化为电能E=I2(R+r)t=0.25J〔2分〕4．图14θθabErB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R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m图14θθabErB〔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=EQ=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F1=mgsin37º=0.24N由于F1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mgsin37º+f=F安…………1分解得：f=0.06N…………1分AAMNPQBERV图16S1S25．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S1闭合S2断开，电压表和电流表的示数分别为U1和I1，金属棒仍处于静止状态；再将S2闭合，电压表和电流表的示数分别为U2和I2，金属棒在导轨上由静止开场运动，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I2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，，〔1分〕设金属棒到达NQ端时的速度为v，根据运动学公式，，〔1分〕由以上两式解得：。〔2分〕〔2〕当金属棒静止不动时，金属棒的电阻，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，，〔2分〕根据运动学公式，，将〔1〕的结果代入，解得〔1分〕。〔1分〕图15(甲)BL-1.0B/×10-2Tt/×10-2s01.573.144.711.0图15(乙图15(甲)BL-1.0B/×10-2Tt/×10-2s01.573.144.711.0图15(乙)〔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一样，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=2πnBmS/T=8.0V〔2分〕〔2〕根据欧姆定律，电路中电流的最大值为Im==0.80A通过小灯泡电流的有效值为I=Im/＝0.40A，〔1分〕灯泡消耗的电功率为P=I2R=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＝nS通过灯泡的平均电流〔1分〕通过灯泡的电荷量Q＝＝4.0×10-3C。〔2分〕9．DPRS图19BhKAS2S1ORPQ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。S1、S2为A、K板上的两个小孔，且S1、S2和O在同一直线上，另有一水平放置的足够大的荧光屏DPRS图19BhKAS2S1ORPQ〔1〕请分段描述粒子自S1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；OPr1Rv1v1〔3〕调节滑片P，使粒子打在荧光屏上Q点，PQOPr1Rv1v19.〔1〕粒子在电场中自S1至S2做匀加速直线运动；自S2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/r/