高中物理電學(xué)經(jīng)典例題匯編3

1、高中物理典型例題匯編電學(xué)部分36.如圖33-1所示，線圈abcd每邊長1= 0.20 m,線圈質(zhì)量m i=0.10kg、電阻R=0.10 Q, 祛碼質(zhì)量m 2= 0.14 kg .線圈上方的勻強(qiáng)磁場磁感強(qiáng)度B=0.5T,方向垂直線圈平面向里，磁場區(qū)域的寬度為卜=l= 0.20m。祛碼從某一位置下降，使ab邊進(jìn)入磁場開始做勻速運(yùn)動.求線圈做勻速運(yùn)動的速度.圖 33-1安、繩子的拉力F和重解析：該題的研究對象為線圈，線圈在勻速上升時(shí)受到的安培力F力m 1g相互平衡，即F = F 安+m 1g. 祛碼受力也平衡： TOC o 1-5 h z F = m 2g.線圈勻速上升，在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流嗎R

2、因此線圈受到向下的安培力尸安=B I 1 .聯(lián)解式得v= (m 2m1)gR/B 2 1 2.代入數(shù)據(jù)解得：v = 4 (m / s).如圖34-1所示，AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間距離為1,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為 0.在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B.在導(dǎo)軌的A、C端連接一個(gè)阻值為R的電阻.一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab,質(zhì)量為m,從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑.求 ab棒的最大速度.(已知ab和導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì))圖 34-1解析：本題的研究對象為ab棒，畫出ab棒的平面受力圖，如圖 34-2。ab棒所受安培力B212

3、VF沿斜面向上，大小為F= BI1 =,則ab棒下滑的加速度Ra= mgsin 0（jmgcos 9+F）/m.圖 34-2mgsin 0 ( mgcos 0+=0.ab棒由靜止開始下滑，速度v不斷增大，安培力F也增大，加速度 a減小.當(dāng)a=0時(shí)達(dá) 到穩(wěn)定狀態(tài)，此后 ab棒做勻速運(yùn)動，速度達(dá)最大.好以恒定速度通過磁場，線框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱是（不考慮空氣阻力）解得ab棒的最大速度n 0.電阻為R的矩形導(dǎo)線框 abcd,邊長ab=1、ad=h、質(zhì)量為m,自某一高度自由落下，通過一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁場區(qū)域的寬度為h,如圖35-1所示.若線框恰J X X X X1冥上x X圖 35-1解

4、析：線框以恒定速度通過磁場，動能不變，重力勢能減少，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為 線框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱.根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒定律得：Q=mg-2h = 2mgh.如圖36-1所示，A是一邊長為l的正方形線框，電阻為 R.現(xiàn)維持線框以恒定的速度v沿x軸運(yùn)動，并穿過圖中所示的勻強(qiáng)磁場B區(qū)域.取逆時(shí)針方向?yàn)殡娏髡较?，線框從圖示位置開始運(yùn)動，則線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流1隨時(shí)間t變化的圖線是圖36-2中的：)n,. TOC o 1-5 h z 。1/ 上*.A BA I XBX ： S : 乂 工 r 一 , ni*h j x_JJ-j_of QtD圖 36-1圖 3(5-2解析：由于線框進(jìn)入和穿出磁場時(shí)，線框內(nèi)磁通

5、量均勻變化，因此在線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小不變.根據(jù)楞次定律可知，線框進(jìn)入磁場時(shí)感應(yīng)電流的方向與規(guī)定的正方向相同，穿出磁場時(shí)感應(yīng)電流的方向與規(guī)定的正方向相反，因此應(yīng)選 Bo想一想：若將題39改為：以x軸正方向作為力的正方向，則磁場對線框的作用力F隨時(shí)間t的變化圖線為圖 36-3中的： 同理可分析得正確答案應(yīng)選C .圖 36-340.如圖37-1所示，帶正電的粒子以一定的初速度v0沿中線進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi)，恰好沿下板的邊緣飛出，已知板長為L,板間的電壓為U,帶電粒子的帶電量為q,粒子通過平行金屬板的時(shí)間為T,不計(jì)粒子的重力，則圖 37-1 TOC o 1-5 h z ，、一，、，T1A.

6、粒子在前、時(shí)間內(nèi)，電場力對粒子做功為 qU 24、一 ,一T3B.粒子在后1時(shí)間內(nèi)，電場力對粒子做功為 3qU28c.粒子在下落前g和后d內(nèi)，電場力做功之比為i ： 244d.粒子在下落前g和后d內(nèi)，通過的時(shí)間之比為i ： 3 44答案：B.如圖38-1所示，三平行金屬板 a、b、c接到電動勢分別為 勒、的電源上，已知 知j，在A孔右側(cè)有一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)，由靜止釋放后向右運(yùn)動穿過 B到達(dá)P點(diǎn)后再返回A孔,則1圖384A.只將b板右移一小段距離后再釋放該質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)仍運(yùn)動到P點(diǎn)后返回B.只將b板右移一小段距離后再釋放該質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)將達(dá)不到P點(diǎn)C.只將b板右移稍長距離后再釋放該質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)能穿過C孔D.若

7、將質(zhì)點(diǎn)放在 C孔左側(cè)由靜止釋放，質(zhì)點(diǎn)將能穿過A孔答案：D.如圖39-1所示，U型線框 abcd處于勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感強(qiáng)度為B,方向垂直于 紙面向內(nèi).長度為L的直導(dǎo)線MN中間串有一個(gè)電壓表跨接在ab與cd上且與ab垂直，它們之間的接觸是完全光滑的.R為電阻，C為電容器，現(xiàn)令MN以速度v0向右勻速運(yùn)動，用 U表示電壓表的讀數(shù)，q表示電容器所帶電量，C表示電容器電容.F表示對MN的拉力.設(shè) 電壓表體積很小，其中線圈切割磁感線對MN間的電壓的影響可以忽略不計(jì).則圖 39-12. 2F=2RF = 0F = 02. 2B L v0F=RU= BL v 0U= BL v 0U= 0C答案：C.密立根油

8、滴實(shí)驗(yàn)如圖 40-1所示：在電介質(zhì)為空氣的電容器中，觀測以某速度送入的一個(gè)油滴，這油滴經(jīng)過一會兒達(dá)到一個(gè)恒定的速度v1,這時(shí)加上電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場，再過一會兒達(dá)到另一恒定速度V2.在這樣短的時(shí)間內(nèi)速度變?yōu)楹愣?，說明油滴受到 的作用，這個(gè)力的大小與速度成正比，可表示為kv （式中k為常量）而方向與.設(shè)油滴質(zhì)量為m,電量為q,寫出這兩種情況下的方程式；. 一 rE f油謫圖 40-1q的測定值（單卜面的表是通過這樣的實(shí)驗(yàn)所測得的不同油滴所帶電量q值的一個(gè)實(shí)例: 位：1019c）6. 418. 019. 6511. 2311. 8314. 48分析這些數(shù)據(jù)可知:（答案.空氣阻力 速度方向相反 m

9、gkv1 = 0mg - kv 2qE=0小球的電量是 1.6 I。19C的整數(shù)倍，故電荷的最小電量為1.6019。.用長度相同，橫截面積之比為2 ： 1的均勻銅導(dǎo)線制成的兩個(gè)正方形線框M和N,使它們從同一高度自由下落，途中經(jīng)過一個(gè)有邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里， 如圖41-1所示.若下落過程中線框平面始終與磁場方向保持垂直，不計(jì)空氣阻力，則M、N 底邊進(jìn)入磁場瞬間的速度 vm : v n=, 加速度 a m : a n =, 在穿過磁場的過程中，線框M、N內(nèi)產(chǎn)生的熱量Qm： Qn =.XXXXXXRXXXXXX圖41/（答案：1: 1 , 1 : 1, 2: 1）.現(xiàn)有一電阻箱，

10、一個(gè)開關(guān)，若干根導(dǎo)線和一個(gè)電流表，該電流表表面上有刻度但無 刻度值，要求設(shè)計(jì)一個(gè)能測定某電源內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案（已知電流表內(nèi)阻可忽略，電流表量程 符合要求，電源內(nèi)阻約為幾歐）.要求：畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；簡要寫出完成接線后的實(shí)驗(yàn)步驟；寫出用測得的量計(jì)算電源內(nèi)阻的表達(dá)式r =.答案：（1）圖略（2）使電阻箱阻值最大，合上開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R 1,記下電流表對應(yīng)的刻度N 1；調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R 2,記下電流表對應(yīng)的刻度N 2；計(jì)算出r的值；多側(cè)幾次；取r的平均值；斷開S,拆除電阻，整理器材.（3） N1R1-N2R2N2-N1.如圖42-1所示為一固定在水平面上長L的絕緣板，整個(gè)空間有一水平的勻強(qiáng)電場, 板在右半部有一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場.一質(zhì)量為m、帶電量為q的物體，從板的P端由靜止開始在電場力的作用下向右運(yùn)動.小物體與水平面間摩擦系數(shù)為進(jìn)入磁場區(qū)域后恰能作勻速運(yùn)動.當(dāng)物體碰到擋板Q后被彈回.若在碰撞瞬間撤去電場，物體返回時(shí)在磁中一，、r _1,、仍能作勻速運(yùn)動，離開磁場后作勻減速運(yùn)動，并停在C點(diǎn).設(shè)PC= 一 .求:4L圖 42-1(1)物體與擋板碰撞前后的速率v1和丫 2；(2)磁感應(yīng)