浙江省臨海市杜橋中學(xué)高二物理下學(xué)期 電學(xué)計(jì)算題補(bǔ)習(xí)學(xué)業(yè)水平考試練習(xí).doc

1 電學(xué)計(jì)算題補(bǔ)習(xí)電學(xué)計(jì)算題補(bǔ)習(xí) 1 如圖 真空中 a b 相距 l 2 0 m 將電荷量為 qa 2 0 10 6 c 的點(diǎn)電荷固定在 a 點(diǎn) 將電荷量為 qb 2 0 10 6 c 的點(diǎn)電荷固定在 b 點(diǎn) 已知靜電力常量 k 9 109 n m2 c2 求 1 求 qa受到的庫(kù)侖力大小和方向 2 求 ab 連線中點(diǎn) c 處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向 3 若在 ab 連線中點(diǎn) c 處再放置一個(gè) qc 2 0 10 6 c 的 點(diǎn)電荷 求 qc所受靜電力方向和大小 2 如圖所示 真空中 帶電荷量分別為 q 與 q 的點(diǎn)電荷 a b 相距 r 則 1 兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn) o 的場(chǎng)強(qiáng)多大 2 在兩電荷連線的中垂線上 距 a b 兩點(diǎn)都為 r 的 o 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)如何 3 用兩根長(zhǎng)度均為 l 的絕緣細(xì)線各系一個(gè)小球 并懸掛于同一點(diǎn) 已知兩小球質(zhì)量均為 m 當(dāng)它們帶上等量同種電荷時(shí) 兩細(xì)線與豎直方向的夾角均為 如圖所示 若已知靜電 力常量為 k 重力加速度為 g 求 1 畫出左邊小球的受力分析圖 2 小球受絕緣細(xì)線拉力的大小 3 小球所帶的電荷量 4 12 分 如圖所示 長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線一端懸于o點(diǎn) 另一端系一質(zhì)量為m 帶電荷 q的小球 小球靜止時(shí)處于o 點(diǎn) 現(xiàn)將此裝置放在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中 小球靜止在 a點(diǎn)時(shí)細(xì)線與豎直方向成 角 求 1 該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小 2 若將小球求從o 點(diǎn)由靜止釋放 則小球運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)的速 度 多大 e a l o o 2 5 一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為 u 110v 電動(dòng)機(jī)線圈的電阻 r 0 5 正常工作時(shí)通過(guò)的 電流 i 2a 若電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn) 1 min 求 1 電流所做的功 2 電動(dòng)機(jī)線圈上產(chǎn)生的熱量 3 電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能 6 如圖所示電路中 輸入電壓 u 恒為 12 v 燈泡 l 上標(biāo)有 6 v 12 w 字樣 電動(dòng)機(jī)線 圈的電阻 rm 0 50 若燈泡恰能正常發(fā)光 求電動(dòng)機(jī)的輸出功率 p出 是多少 7 電動(dòng)自行車因其價(jià)格相對(duì)于摩托車低廉 而且污染小 受到群眾喜愛(ài) 某電動(dòng)車銘牌如下 表所 示 取g 10m s2 試求 規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁電機(jī) 車型 20 電動(dòng)自行車電機(jī)輸出功率 175 w 電源輸出電壓 36 v 額定工作電壓 電流 36 v 5 a 整車質(zhì)量 40 kg最大載重量 120kg 1 求此車所裝電動(dòng)機(jī)的線圈電阻 2 求此車所裝電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常工作時(shí)的效率 3 一個(gè) 60kg 的人騎著此車 如果電動(dòng)自行車所受阻力為人和車重的 0 02 倍 求電動(dòng)自 行車在平直公路上行駛的最大速度 8 12 分 下表是一輛電動(dòng)自行車的部分技術(shù)指標(biāo) 其中額定車速是指電動(dòng)自行車滿載情 況下在水平平直道路上以額定功率勻速行駛的速度 請(qǐng)參考表中數(shù)據(jù) 完成下列問(wèn)題 g 取 10 m s2 1 此電動(dòng)機(jī)的電阻是多少 正常工作時(shí) 電動(dòng)機(jī)的效率是多少 2 在水平平直道路上行駛過(guò)程中電動(dòng)自行車受阻力是車重 包括載重 的 k 倍 試計(jì)算 k 的大小 3 仍在上述道路上行駛 若電動(dòng)自行車滿載時(shí)以額定功率行駛 當(dāng)車速為 2m s 時(shí)的加速 度為多少 9 15 分 音圈電機(jī)是一種應(yīng)用于硬盤 光驅(qū)等系統(tǒng)的特 額定車 速 整車質(zhì) 量 載重 額定輸出功 率 電動(dòng)機(jī)額定工作電壓和 電流 18km h40kg80kg180w36v 6a 3 殊電動(dòng)機(jī) 下圖是某音圈電機(jī)的原理示意圖 它由一對(duì)正對(duì)的磁極和一個(gè)正方形剛性線圈構(gòu) 成 線圈邊長(zhǎng)為 匝數(shù)為 磁極正對(duì)區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于線圈平面豎直向ln 下 大小為 區(qū)域外的磁場(chǎng)忽略不計(jì) 線圈左邊始終在磁場(chǎng)外 右邊始終在磁場(chǎng)內(nèi) 前b 后兩邊在磁場(chǎng)內(nèi)的長(zhǎng)度始終相等 某時(shí)刻線圈中電流從 p 流向 大小為 i 求此時(shí)線圈所受安培力的大小和方向 若此時(shí)線圈水平向右運(yùn)動(dòng)的速度大小為 求安培力的功率 v 10 15 分 如圖所示 一根長(zhǎng)為 0 1m 的通電導(dǎo)線靜止在光滑的斜面上 斜面放在一個(gè)方 向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 導(dǎo)線質(zhì)量為 0 6kg 電流為 1a 斜面傾角為 求 45 1 磁感強(qiáng)度 b 的大小 2 導(dǎo)體棒對(duì)斜面的的壓力 11 在豎直方向的磁場(chǎng)中 有一個(gè)共有 100 匝的閉合矩形線圈水平放置 總電阻為 10 在 0 02s 時(shí)間內(nèi) 穿過(guò)線圈的磁通量從零均勻增加到 6 4 10 4wb 求 1 磁通量的變化量 2 線圈產(chǎn)生的總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e 3 線圈中的感應(yīng)電流大小 12 如題 23 1 圖所示 邊長(zhǎng)為 l 質(zhì)量為 m 總電阻為 r 的正方形導(dǎo)線框靜置于光滑水平 面上 處于與水平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度 b 隨時(shí)間 t 變化規(guī)律如題 23 2 圖所示 求 1 在 t 0 到 t t0時(shí)間內(nèi) 通過(guò)導(dǎo)線框的感應(yīng)電流大 小 2 在 t 時(shí)刻 a b 邊所受磁場(chǎng)作用力大小 0 2 t 3 在 t 0 到 t t0時(shí)間內(nèi) 導(dǎo)線框中電流做的功 4 13 已知一帶正電小球 質(zhì)量 帶電量 如圖所示 從光滑0 09mkg 5 2 0 10qc 的斜面 a 點(diǎn)靜止釋放 bc 段為粗糙的水平面 其長(zhǎng) 動(dòng)摩擦因數(shù) 已知1lm 0 55 a 點(diǎn)離 bc 平面高 bc 平面離地高 整個(gè) ac 段都絕緣 不計(jì)連接處的碰 1 1hm 2 0 8hm 撞能量損失和空氣阻力 2 10gm s 試求 1 小球落地點(diǎn)離 d 的距離及落地點(diǎn)x 的速度大小 2 如果 bc 換成絕緣光滑的平面 小球依然 從 a 點(diǎn)靜止釋放 若 要 讓小球的落地點(diǎn)不變 可在如圖虛線右側(cè)加一個(gè)豎直的勻強(qiáng)電場(chǎng) 其 方向向哪 場(chǎng)強(qiáng)大小是多少 14 如圖所示 空間存在著強(qiáng)度 e 2 5 102n c 方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng) 在電場(chǎng)內(nèi)一長(zhǎng) 為 l 0 5m 的絕緣細(xì)線 一端固定在 o 點(diǎn) 一端拴著質(zhì)量 m 0 5kg 電荷量 q 4 10 2c 的 小球 現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置 使小球由靜止釋放 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉 力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂 取 g 10m s2 求 1 小球的電性 2 細(xì)線能承受的最大拉力 3 當(dāng)小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)后與 o 點(diǎn)水平方向距離為 l 時(shí) 小球距 o 點(diǎn)的 高度 5 1 答案 1 方向由 a 指向 b 2 方向由 c 指向 b n 3 109 mv 4 106 3 3 方向由 c 指向 a n 2 102 7 解析 試題分析 1 根據(jù)庫(kù)侖定律 方向由 a 指向 b n r qq kf ba ba 3 2 109 2 電荷 ab 在 c 點(diǎn)形成的場(chǎng)強(qiáng)等大同向 即 cncn l kq l kq ee aa bcac 108 1 2 10210944 2 4 2 69 2 2 故 方向由 c 指向 b mveee bcacc 4 106 3 3 qc所受靜電力 方向由 c 指向 a neqf ccc 2 102 7 考點(diǎn) 電場(chǎng)強(qiáng)度 場(chǎng)強(qiáng)的疊加 2 答案 1 合場(chǎng)強(qiáng)為 方向由 a 指向 b 2 2 8kq r 2 kq r 解析 試題分析 1 ab 兩點(diǎn)電荷在 o 點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度 22 4 2 ab kqkq ee r r 故 o 點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為 方向由 a 指向 b 2 8kq r a b 在 o 點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng) ea eb 2 kq r o 點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng) eo ea eb 方向與 ab 的中垂線垂直 即與同向 2 kq r o e o e 考點(diǎn) 考查了電場(chǎng)強(qiáng)度 3 答案 1 略 2 3 cos mg t k mg lq tan sin2 解析 試題分析 1 對(duì)小球進(jìn)行受力分析 如圖所示 6 2 設(shè)繩子對(duì)小球的拉力為 t 得 cos t mg cos mg t 3 設(shè)小球受到的庫(kù)侖力為 f 則 又 r q kf 2 2 sin2lr 解得 k mg lq tan sin2 考點(diǎn) 本題旨在考查庫(kù)侖定律 物體的平衡 4 答案 1 2 tanmg e q 2 1 cos cos gl v 解析 試題分析 1 設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為e 小球受重力mg 電場(chǎng)力qe及線的拉力f 小球在a點(diǎn) 根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有 mgtan qe 解得 tanmg e q 2 小球從o 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)的過(guò)程中 電場(chǎng)力做正功 重力做負(fù)功 設(shè)小球到達(dá)a點(diǎn)的 速度為 根據(jù)動(dòng)能定理有 qelsin mgl 1 cos m 2 1 2 解得 2 1 cos cos gl v 考點(diǎn) 考查了力的平衡條件的應(yīng)用 點(diǎn)評(píng) 力分析時(shí)一定要選擇合適的研究對(duì)象進(jìn)行正確的受力分析 應(yīng)用平衡條件進(jìn)行求解 即可 5 答案 1 13200j 2 120j 3 13080j 解析 試題分析 1 根據(jù)公式 2 分 可得 13200j 1 分 wuit w 2 根據(jù)公式 可得 2 分 q 120j 1 分 2 qi rt 7 3 電動(dòng)機(jī)電流所做的功與產(chǎn)生的熱量之差等于轉(zhuǎn)為的機(jī)械能 所以 2ewq 分 13080j 1 分 考點(diǎn) 考查了電工 電熱的計(jì)算 點(diǎn)評(píng) 對(duì)于非純電阻 電動(dòng)機(jī)消耗的電能并不全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 在選擇公式的時(shí)候應(yīng)注 意 6 答案 10w 解析 試題分析 電路總電流 i p u 2a 2 分 電動(dòng)機(jī)總功率 p電 u電i 6 2 12w 2 分 電動(dòng)機(jī)熱功率 pq i2r 22 0 5 2w 3 分 電動(dòng)機(jī)的輸出功率 p出 p電 pq 12w 2w 10w 3 分 考點(diǎn) 考查非純電阻電路的計(jì)算 點(diǎn)評(píng) 難度較小 主要是注意到電動(dòng)機(jī)為非純電阻電路 歐姆定律不再適用 應(yīng)利用能量 守恒定律求解 7 答案 1 2 97 2 3 0 2r 8 75 vm s 解析 試題分析 1 根據(jù)能量守恒定律 電機(jī)總功率 電機(jī)內(nèi)阻消耗功率 電機(jī)輸出功率 根據(jù) 題意電機(jī)輸出功率 電機(jī)輸入總功率 發(fā)熱功率175 m pw 36 5180puiww 所以內(nèi)阻 2 電動(dòng)自行車效率 2 r pi r r 22 p5 0 2 5 r i 3 當(dāng)電動(dòng)自行車達(dá)到最大速度時(shí) 合外力為零 牽 175 100 97 2 36 5 m p ui 引力 f 等于阻力 即 且 解得行駛的最大速度0 02 fmm g pfv 8 75 vm s 考點(diǎn) 閉合電路歐姆定律 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中變速過(guò)程的分析 點(diǎn)評(píng) 此類題型考察了關(guān)于對(duì)題目信息提取的能力 通過(guò)審題將題目中信息轉(zhuǎn)化為閉合電 路歐姆定律 從而分析出結(jié)果 8 答案 1 1 83 3 2 0 03 3 0 45 m s2 解析 試題分析 1 從表中可知 輸出功率 p出 180w 輸入功率 p入 ui 36 6w 216w p損 p入 p出 36w r 1 22 636wpi rr 損 180 83 3 216 p p 出 入 2 p額 fvm k m m gvm k 180 0 03 4080 10 5 3 p額 fv f k m m g m m a a 0 45 m s2 9 考點(diǎn) 牛頓第二定律 功率 答案 1 方向水平向右 2 fnbil pnbilv 8 解析 1 線圈的右邊受到磁場(chǎng)的安培力 共有條邊 n 故fn bilnbil 由左手定則 電流向外 磁場(chǎng)向下 安培力水平向右 2 安培力的瞬時(shí)功率為pf vnbilv 考點(diǎn)定位 考查安培力 功率 10 答案 60t 6n 方向垂直斜面向下2 解析 試題分析 1 由左手定則可知電流所受安培力方向水平向右 分析導(dǎo)體棒受力情況可知 沿著斜面方向t il mg bbilmg60 cos sin cossin 2 在垂直斜面方向上nfbilmg n 26sincos 考點(diǎn) 考查受力平衡的分析 11 答案 1 6 4 10 4 wb 2 3 3 2v0 32a 解析 試題分析 2 1 6 4 10 4 wb 3 分 2 根據(jù)公式可得en t 3 2env t 3 根據(jù)歐姆定律可得0 32 e ia r 考點(diǎn) 考查了法拉點(diǎn)電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 點(diǎn)評(píng) 在用法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算的時(shí)候 千萬(wàn)不要忘記匝數(shù) 12 答案 1 2 3 0 2 0 rt lb r e i 0 32 0 2rt lb f 0 42 0 0 2 rt lb rtiw 解析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出電動(dòng)勢(shì) 再利用歐姆定律求電流 根據(jù)電流利用安 培力公式求作用力 最近根據(jù)電功的公式求解 1 由法拉第電磁感應(yīng)定律得 導(dǎo)線框的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 4 分 0 2 0 t lb t e 通過(guò)導(dǎo)線框的感應(yīng)電流大小 4 分 0 2 0 rt lb r e i 2 ab 邊所受磁場(chǎng)作用力大小 4 分 bilf 0 32 0 2rt lb f 3 導(dǎo)線框中電流做的功 4 分 0 42 0 0 2 rt lb rtiw 13 答案 1 2 豎直向下1 2 5 xm vm s 4 5 5 10 en c 解析 9 試題分析 1 小球從 a 到 c 過(guò)程中 根據(jù)動(dòng)能定理可得 2 1 1 2 c mghmglmv 從 c 開始平拋運(yùn)動(dòng) 設(shè)時(shí)間為 則 1 t 2 21 1 2 hgt 1c xv t 設(shè)落地速度為 v 則 22 2 11 22 c mghmvmv 聯(lián)立解得 1 2 5 xm vm s 2 應(yīng)加一個(gè)豎直向下的電場(chǎng) 設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 e 此時(shí)從 a 到 c 過(guò)程 2 1 1 2 c mghmv c 到落地點(diǎn)之間做類平拋運(yùn)動(dòng) 其加速度為 mgqe a m 要到達(dá)原來(lái)的落地點(diǎn) 設(shè)所花時(shí)間為 則 2 t 2 222 1 2 c xv t hat 聯(lián)立可得 4 5 5 10 en c 考點(diǎn) 考查了帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 14 答案 1 小球的電性為正電 2 細(xì)線能承受的最大拉力為 15n 3 當(dāng)小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)后與 o 點(diǎn)水平方向距離為 l 時(shí) 小球距 o 點(diǎn)的高度 0 625m 解析 試題分析