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(新课标)2022年高考物理 考前预测计算题冲刺训练一 电磁学

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新课标2022年高考考前预测计算题冲刺训练一(电磁学)1.一辆电瓶车,质量为500kg,蓄电池向直流电动机提供24V的恒定电压,当电瓶车在水平地面上以0.8m/s的速度匀速行驶时,通过电动机的电流为5A,设车所受的阻力是车重的0.02倍(g取10m/s2),则此电动机的电阻为多少?解:由能的转化与守恒定律得Ω。2.如图所示,要使一质量为m、电量为+q的小球能水平沿直线加速,需要外加一匀强电场.已知平行金属板间距为d,与水平面夹角为,要使此小球从A板左端沿直线从静止沿水平方向被加速,恰从B板的右端射出,求两金属板间所加电压U是多少?小球从B板右端射出时的速度是多大?(重力加速度为g)解:对小球进行受力分析,由题意可知合力应水平向右,故竖直方向上有,即,又,由动能定理得,则。3.电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的.油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源连接,上、下板分别带正、负电荷.油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况.两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力.(1)调节两金属板间的电势差U,当u=U0时,使得某个质量为ml的油滴恰好做匀速运动.该油滴所带电荷量q为多少?(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电势差u=U时,观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动,经过时间t运动到下极板,求此油滴所带电荷量Q.解:(1)油滴匀速下落过程中受到的电场力和重力平衡,可见所带电荷为负电荷,即,得(2)油滴加速下落,若油滴带负电,电荷量为Q1,则油滴所受到的电场力方向向上,设此时的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得,得.若油滴带正电,电荷量为Q2,则油滴所受到的电场力方向向下,设此时的加速度大小为a2,由牛顿第二定律得,即。4.如图所示,交流发电机电动势的有效值E=20-5-\nV,内阻不计,它通过一个R=6Ω的指示灯连接变压器.变压器输出端并联24只彩色小灯泡,每只灯泡都是“6V0.25W",灯泡都正常发光,导线电阻不计.求:(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比,(2)发电机的输出功率.解:彩色小灯额定电流,次级线圈总电流I2=24=1A.变压器输入功率等于I1U1=I2U2=6W,变压器原线圈电路中,利用欧姆定律可得,代人E值解得(应舍去,据题意是降压变压器,应I1<I2-1A),所以。(2)发电机输出功率P=I1E=6.67W。5.如图所示的直流电路中,水平方向连接着呈递减等差数列的20个阻值不同的电阻20R、19R、…、R,竖直方向连接着20个阻值为R的完全相同的电阻R1、R2、…、R20,已知R1两端的电压为12V,流过第一个水平方向阻值为20R的电阻的电流为9.5mA,流过第二个水平方向阻值为19R的电阻的电流为9.2mA,求竖直方向的20个电阻R1、R2、…、R20两端的电压之和为多少?解:设R1、R2、…、R20两端的电压分别为U1、U2、…、U20;流过R1、R2、…、R20的电流分别为I1、I2、…、I20;流过20R的电流为=9.5mA,流过19R的电流为=9.2mA;根据部分电路欧姆定律可得U1=I1R1、U2=I2R2、…、U20=I20R20,R1=R2=…=R20=R=,所以U总=U1+U2+…+U20=(I1+I2+…+I20)R=380V.6.影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减小.某课题研究组在研究某种导电材料的用电器件Z的导电规律时,利用如图(a)所示的分压电路测得其电压与电流的关系如表所示:(1)根据表中数据,判断用电器件Z可能属于上述哪类材料?(2)把用电器件Z接人如图(b)所示的电路中,闭合开关电流表的读数为1.8A,电池的电动势为3V,内阻不计,试求电阻R的电功率.-5-\n(3)根据表中的数据找出该用电器Z的电流随电压变化的规律是1=kUn,试求出n和k的数值,并写出k的单位.解:(1)半导体.(2)查表I=1.8A时,Z的电压为1.2V.则UR=E2-UZ=3V-1.2V=1.8V,PR=IUR=3.24W.(3)任选两组数据可列出0.8=k·0.8n,1.25=k·1n,解得n=2,k=1.25A/V2.7.如图所示,距离为L的两块平行金属板A、B竖直固定在表面光滑的绝缘小车上,并与车内电动势为U的电池两极相连,金属板B下开有小孔,整个装置质量为M,静止放在光滑水平面上,一个质量为m带正电q的小球以初速度v0沿垂直于金属板的方向射入小孔,若小球始终未与A板相碰,且小球不影响金属板间的电场.(1)当小球在A、B板之间运动时,车和小球各做什么运动?加速度各是多少?(2)假设小球经过小孔时系统电势能为零,则系统电势能的最大值是多少?从小球刚进入小孔,到系统电势能最大时,小车和小球相对于地面的位移各是多少?解:(1)小球做匀减速运动,,小车做匀加速运动,.(2)系统的电势能最大时,小球相对小车静止,设此时小车与小球的速度均为v,由动量守恒,得,即。则系统的最大电势能为。小球位移为,小车位移为。8.如图所示,在空间存在着水平向右、场强为E的匀强电场,同时存在着竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场.在这个电、磁场共存的区域内有一足够长的绝缘杆沿水平方向放置,杆上套有一个质量为m、带电荷量为+q的金属环.已知金属环与绝缘杆间的动摩擦因数为,且mg<gE.现将金属环由静止释放,设在运动过程中金属环所带电荷量不变.(1)试定性说明金属环沿杆的运动情况;(2)求金属环运动的最大加速度的大小;(3)求金属环运动的最大速度的大小.解:(1)金属环在电场力和摩擦力的共同作用下由静止开始做加速运动.随着速度的增大,洛伦兹力从零逐渐增大,金属环所受的摩擦力逐渐变大,合外力减小.所以金属环将做一个加速度逐渐减小的加速运动,达到最大速度后做匀速运动.(2)开始时金属环速度为零,所受的摩擦力为最小,此时-5-\n金属环所受的合外力最大,根据牛顿第二定律,得金属环的最大加速度.(3)当摩擦力时,金属环所受的合外力为零,金属环达到最大速度,则此时所受的洛伦兹力为,方向垂直纸面向外.因此,杆对金属环的弹力为,当金属环达到最大速度时有,解得。9.如图所示,长L=O.80m,电阻r=0.30Ω,质量m=0.10kg的金属棒CD垂直放在水平导轨上,导轨由两条平行金属杆组成,已知金属杆表面光滑且电阻不计,导轨间距也是L,金属棒与导轨接触良好,量程为0~3.0A的电流表串联接在一条导轨上,在导轨左端接有阻值R=0.50Ω的电阻,量程为0~1.0V的电压表接在电阻R两端,垂直于导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面.现以向右恒定的外力F=1.6N使金属棒向右运动,当金属棒以最大速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一个电表未满偏.(1)试通过计算判断此满偏的电表是哪个表;(2)求磁感应强度的大小;(3)在金属棒CD达到最大速度后,撤去水平拉力F,求此后电阻R消耗的电能.(1)电压表(2)1.0T(3)0.125J(提示:达到最大速度时外力F与安培力平衡,由可得最大速度=2m/s,撤去拉力后,动能全都转化为电能,R消耗的电能是总电能的。10.在研究性学习中,某同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验,其实验装置如图所示.abcd是一个长方形盒子,在ad边和cd边上各开有小孔f和e,e是cd边上的中点,荧光屏M贴着cd放置,能显示从e孔射出的粒子落点位置.盒子内有一方向垂直于abcd平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B.粒子源不断地发射相同的带电粒子,粒子的初速度可以忽略.粒子经过电压为U的电场加速后,从f孔垂直于ad边射入盒内.粒子经磁场偏转后恰好从e孔射出.若已知,不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力.请你根据上述条件求出带电粒子的荷质比q/m.解:带电粒子进入电场,经电场加速.根据动能定理得,即.-5-\n粒子进入磁场后做匀速圆周运动,轨迹如图所示,设圆周半径为R,在三角形Ode中,有,则。又,解得。-5-

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发布时间:2022-08-25 22:36:17 页数:5
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文章作者:U-336598

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