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1、高考物理电学大题整理简单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R5.。在导轨上有一电阻为1.的金属棒ab,金属棒与导轨垂直,如图1所示。在ab棒上施加水平拉力使其以1ms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(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,通过的电流 I = = 0.5A。 （1分)电阻R两端的电压 U=2.5V。 (
2、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 .5 N （2分）（）根据焦耳定律，电阻上消耗的电功率 =1.W （2分）2.如图10所示,在绝缘光滑水平面上，有一个边长为的单匝正方形线框acd,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。求：图10Bvabcd在ab边刚进入磁场区域时,线框内的电流大小。在ab边刚进入磁场区域时，a边两端的电压。在线框被拉入磁场的整个过程中，线框产生的热量。2.（7分)()a
3、边切割磁感线产生的电动势为E=BLv（分)所以通过线框的电流为 I= （分)(2)ab边两端电压为路端电压 ab=3R(1分)所以ab= /4（1分)(3）线框被拉入磁场的整个过程所用时间=L/v(1分)线框中电流产生的热量=IR （2分)RNM图163.如图1所示,两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距l=.5m，导轨上端接有电阻0.80,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B0.40T，方向垂直于金属导轨平面向外。电阻r=.20的金属杆,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
4、接触良好。已知重力加速度g=1ms2,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;（）求金属杆刚进入磁场时，M、N两端的电压;（)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=Bv， (1分)根据闭合电路欧姆定律，通过电阻R的电流大小I=.5 （分)(2)M、N两端电压为路端电压,则MN=I=0. （2分）（3)每秒钟重力势能转化为电能E=I2(Rr）=025J (分)4.图14abErB如图14所示,两平行金属导轨间的距离=.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角=3，
5、在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B05T、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=0.50的直流电源。现把一个质量=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=2.5，金属导轨电阻不计，g取0m/s。已知sin7=0.60,cos37=80，求：()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=1.分(2)导体棒受到的安培力:安=BIL030N2分(3）导体棒所
6、受重力沿斜面向下的分力F1= mg sin37=0.4N由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f1分 根据共点力平衡条件 mg sin37+f=F安1分解得：f=0.6N1分AMNPQBERV图16S1S2.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。将开关S闭合S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;再将闭合，电压表和电流表的示数分别为2和I2,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
7、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。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。求：（1）金属棒到达N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:（）当通过金属棒的电流为I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N端时的速度为，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，, （分)根据运动学公式，将（)的结果代入,解得 （1分
8、) 。 (1分)图15(甲)BL-1.0B/10-2Tt/10-2s01.573.144.711.0图15(乙)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=1匝，电阻r1.0，所围成矩形的面积S=0.040m,小灯泡的电阻R=.0，磁场的磁感应强度随时间按如图1（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=,其中Bm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：()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T/的时间
9、内,通过小灯泡的电荷量。6.(8分)解：（)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 T410-2s。所以线圈中感应电动势的最大值为 E=2nBmS/0V （分）(2)根据欧姆定律，电路中电流的最大值为I=80A通过小灯泡电流的有效值为=m=0.40, (分)灯泡消耗的电功率为P=I2=8W (2分)(）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n 通过灯泡的平均电流 （1分） 通过灯泡的电荷量Q=.01-3C。 （2分）.DPRS图19BhKAS2S1ORPQ如图19所示，在以为圆心，半径为R的圆形区域内,有一个水平方向的
10、匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。竖直平行正对放置的两金属板、K连在电压可调的电路中。 S、S2为A、K板上的两个小孔，且S1、2和在同一直线上，另有一水平放置的足够大的荧光屏，O点到荧光屏的距离h。比荷(电荷量与质量之比)为的带正电的粒子由S1进入电场后,通过S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1到荧光屏D的运动情况。()求粒子垂直打到荧光屏上P点时速度的大小；OPr1Rv1v1()调节滑片P,使粒子打在荧光屏上Q点,PQ=h（如图19所示），求此时A、K两极板间的电压。.(1)粒子在电场中自S至S2
11、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v1，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r1分根据牛顿第二定律 Bqv1=， 依题意:k=m1分OPr2Rx/2h/2PQ2 解得：v1=BkR 1分 （3)设粒子在磁场中运动轨道半径为r2，偏转角为2，粒子射出磁场时的方向与竖直方向夹角为,粒子打到Q点时的轨迹如图所示,由几何关系可知 a=, =30， =30 tn= 解得：r2=1分 设此时、K两极板间的电压为U，设粒子离开S2时的速度为2，根据牛顿第二定律 Bq2= 1分根据动能定理有 qU=1分 解得:U=分