高中物理电学计算题集锦,高中物理电学计算题经典例题专题训练试题及答案解析

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高中物理简单电路计算练习(含答案)

高中物理简单电路计算练习(含答案)

R2R 1 R 2 R 3江门一中2017届高二第二学期期末复习(电路计算)1.通过一个电阻的电流是5A ,经过4min ,通过该电阻的一个截面的电量是( )(A )20C (B )50C (C )1200C (D )2000C 2.在如图所示的电路中,已知R 1=20Ω,R 3=40Ω,R 1<R 2<R 3,则该电路总电阻的阻值( )A .R 总>20ΩB .20Ω<R 总<40ΩC .20Ω<R 总<100ΩD .8Ω<R 总<10Ω3.三个相同的电阻,R 1、R 2、R 3连接成三角形电路,如图所示,用欧姆表测得其任意两点间的电阻为8Ω。

由于某种原因,其中一个电阻的阻值发生了变化,结果测得A 、B 和C 、A 间的电阻均为7.2Ω。

那么三个电阻中 电阻的阻值变为 Ω,此时,B 、C 间的电阻值变为 。

4.电阻R 1和R 2串联在电路中时, R 1两端的电压是R 2两端电压的n 倍,则当R 1和R 2并联在电路中时,通过R 1的电流I 1与通过R 2的电流I 2之比I 1:I 2为( ) A .n B .2n C .n /1 D .2/1n5.如图所示,AB 两端接直流稳压电源,U AB =100V ,R 0=40Ω,滑动变阻器总电阻R =20Ω,当滑动片处于滑动变阻器中点时,C 、D 两端电压U CD 为 V ,通过电阻R 0的电流为 A 。

6.阻值分别为 R 1、R 2、R 3、R 4的四个电阻的I-U 图线如图所示,给四个电阻加上相同的电压时,消耗电功率最大的是( )A .R 1B .R 2C .R 3D .R 47.三个阻值相同的电阻,它们的额定电压均为8V ,现将两个电阻并联后再与第三个电阻串联,这个电路允许的总电压的最大值为( )A.8VB.10VC.12VD.16V 8.如图所示,三个电阻R 1、R 2、R 3的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为10W 、10W 、4W ,则此电路允许消耗的最大功率为( ) A .12WB .15WC .16WD .24W 9.两只额定电压均为110V 的灯泡A 和B ,额定功率分别为100W 和40w ,为了使它们接到220V 电源上能止常发光,同时电路消耗的电功率最小,如图所示电路中最合理的是图( )11.四个相同的灯泡如图所示连接在电路中,调节变阻器1R 和2R ,使四个灯泡都正常发光。

高考物理高考物理部分电路欧姆定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)

高考物理高考物理部分电路欧姆定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)

高考物理高考物理部分电路欧姆定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1.在如图甲所示电路中,已知电源的电动势E=6 V、内阻r=1 Ω,A、B两个定值电阻的阻值分别为R A=2 Ω和R B=1 Ω,小灯泡的U-I图线如图乙所示,求小灯泡的实际电功率和电源的总功率分别为多少?【答案】0.75 W(0.70 W~0.80 W均算正确);10.5 W(10.1 W~10.9 W均算正确)【解析】【详解】设小灯泡两端电压为U,电流为I,由闭合电路欧姆定律有E=U+(I+) (R A+r)代入数据有U=1.5-0.75I作电压与电流的关系图线,如图所示:交点所对应的电压U=0.75 V(0.73 V~0.77 V均算正确)电流I=1 A(0.96 A~1.04 A均算正确)则灯泡的实际功率P=UI=0.75 W(0.70 W~0.80 W均算正确)电源的总功率P总=E(I+)=10.5 W(10.1 W~10.9 W均算正确)2.如图所示,电源两端电压U保持不变.当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器接入电路中的电阻为R A时,电压表的示数为U1,电流表的示数为I1,电阻R1的电功率为P1,电阻R A的电功率为P A;当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器接入电路中的电阻为R B时,电压表的示数U2为2V,电流表的示数为I2,电阻R B的电功率为P B;当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器滑片P位于最右端时,电阻R2的电功率为8W.已知:R1:R2=2:1,P1:P B=1:10,U1:U2=3:2.求:(1)电源两端的电压U ; (2)电阻R 2的阻值; (3)电阻R A 的电功率P A . 【答案】(1)U=12V (2)R 2=2Ω (3)4.5W 【解析】(1)已知: U 1∶U 2=3∶2 R 1∶R 2=2∶1由图甲、乙得:U 1=I 1(R 1 + R 2 ) U 2=I 2 R 2 解得:12I I =12已知:P 1∶P B =1∶10 由图甲、乙得:P 1 = I 12R 1 P B = I 22R B 解得:R 1 =25R B 由电源两端电压U 不变 I 1(R 1+R 2+R A ) = I 2(R 2+R B ) 解得:R A =9R 2 由图乙得:2U U =22BR R R + U 2=2V 解得:U =12V (2)由图丙得:2U U '=212R R R + 解得:U 2' = 4V P 2=8WR 2 =222U P '=2(4V)8W= 2Ω(3)由U 1∶U 2=3∶2 解得:U 1=3V U A =U -U 1=9V R A =9R 2=18ΩP A =2A AU R =4.5W【点睛】本题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目.在解题过程中,注意电路的分析,根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图,同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系,结合题目中给出的已知条件进行解决.3.如图25甲为科技小组的同学们设计的一种静电除尘装置示意图,其主要结构有一长为L 、宽为b 、高为d 的矩形通道,其前、后板使用绝缘材料,上、下板使用金属材料.图25乙是该主要结构的截面图,上、下两板与输出电压可调的高压直流电源(内电阻可忽略不计)相连.质量为m 、电荷量大小为q 的分布均匀的带负电的尘埃无初速度地进入A 、B 两极板间的加速电场.已知A 、B 两极板间加速电压为U0,尘埃加速后全都获得相同的水平速度,此时单位体积内的尘埃数为n .尘埃被加速后进入矩形通道,当尘埃碰到下极板后其所带电荷被中和,同时尘埃被收集.通过调整高压直流电源的输出电压U 可以改变收集效率η(被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值).尘埃所受的重力、空气阻力及尘埃之间的相互作用均可忽略不计.在该装置处于稳定工作状态时:(1)求在较短的一段时间Δt 内,A 、B 两极板间加速电场对尘埃所做的功; (2)若所有进入通道的尘埃都被收集,求通过高压直流电源的电流; (3)请推导出收集效率η随电压直流电源输出电压U 变化的函数关系式. 【答案】(1)nbd ΔtqU 02qU m (2)02qU m(3)若y <d ,即204L U dU <d ,则收集效率η=y d =2204L U d U (U < 2024d U L) ;若y ≥d 则所有的尘埃都到达下极板,收集效率η=100% (U ≥2024d U L) 【解析】试题分析:(1)设电荷经过极板B 的速度大小为0v ,对于一个尘埃通过加速电场过程中,加速电场做功为00W qU =在t ∆时间内从加速电场出来的尘埃总体积是0V bdv t =∆ 其中的尘埃的总个数()0N nV n bdv t ==∆总故A 、B 两极板间的加速电场对尘埃所做的功()000W N qU n bdv t qU ==∆总对于一个尘埃通过加速电场过程,根据动能定理可得20012qU mv = 故解得02qU W nbd tqU m=∆ (2)若所有进入矩形通道的尘埃都被收集,则t ∆时间内碰到下极板的尘埃的总电荷量()0Q N q nq bdv t ∆==∆总通过高压直流电源的电流002qU QI nQbdv nQbdt m∆===∆ (3)对某一尘埃,其在高压直流电源形成的电场中运动时,在垂直电场方向做速度为0v 的匀速直线运动,在沿电场力方向做初速度为0的匀加速直线运动 根据运动学公式有:垂直电场方向位移0x v t =,沿电场方向位移212y at = 根据牛顿第二定律有F qE qU a m m md=== 距下板y 处的尘埃恰好到达下板的右端边缘,则x=L解得204L Uy dU =若y d <,即204L U d dU <,则收集效率2202204()4d U y L UU d d U L η==< 若y d ≥,则所有的尘埃都到达下极板,效率为100%2024()d U U L ≥考点:考查了带电粒子在电场中的运动【名师点睛】带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同.先分析受力情况再分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速,直 线或曲线),然后选用恰当的规律解题.解决这类问题的基本方法有两种,第一种利用力和运动的观点,选用牛顿第二定律和运动学公式求解;第二种利用能量转化 的观点,选用动能定理和功能关系求解4.如图,竖直平面内放着两根间距L = 1m 、电阻不计的足够长平行金属板M 、N ,两板间接一阻值R= 2Ω的电阻,N 板上有一小孔Q ,在金属板M 、N 及CD 上方有垂直纸面向里的磁感应强度B 0= 1T 的有界匀强磁场,N 板右侧区域KL 上、下部分分别充满方向垂直纸面向外和向里的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B 1=3T 和B 2=2T .有一质量M = 0.2kg 、电阻r =1Ω的金属棒搭在MN 之间并与MN 良好接触,用输出功率恒定的电动机拉着金属棒竖直向上运动,当金属棒达最大速度时,在与Q 等高并靠近M 板的P 点静止释放一个比荷的正离子,经电场加速后,以v =200m/s 的速度从Q 点垂直于N 板边界射入右侧区域.不计离子重力,忽略电流产生的磁场,取g=.求:(1)金属棒达最大速度时,电阻R 两端电压U ; (2)电动机的输出功率P ;(3)离子从Q 点进入右侧磁场后恰好不会回到N 板,Q 点距分界线高h 等于多少. 【答案】(1)2V (2)9W (3)21.210m -⨯ 【解析】试题分析:(1)离子从P 运动到Q ,由动能定理:①解得R 两端电压② (2)电路的电流③安培力④受力平衡⑤由闭合电路欧姆定律⑥感应电动势⑦ 功率⑧联立②-⑧式解得:电动机功率⑨(3)如图所示,设离子恰好不会回到N 板时,对应的离子在上、下区域的运动半径分别为和,圆心的连线与N 板的夹角为φ.在磁场中,由⑩解得运动半径为11在磁场中,由12解得运动半径为13由几何关系得1415解⑩--15得:16考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.5.材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度.如图所示为某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线,其中R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值.为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B.请按要求完成下列实验.(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,并在图中的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0 T,不考虑磁场对电路其他部分的影响).要求误差较小.提供的器材如下:A.磁敏电阻,无磁场时阻值R0=150 ΩB.滑动变阻器R,总电阻约为20 ΩC.电流表A,量程2.5 mA,内阻约30 ΩD.电压表V,量程3 V,内阻约3 kΩE.直流电源E,电动势3 V,内阻不计F.开关S,导线若干(2)正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表:123456U(V)0.000.450.91 1.50 1.79 2.71I(mA)0.000.300.60 1.00 1.20 1.80根据上表可求出磁敏电阻的测量值R B=______Ω.结合题图可知待测磁场的磁感应强度B=______T.(3)试结合题图简要回答,磁感应强度B在0~0.2 T和0.4~1.0 T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同?________________________________________________________________________.(4)某同学在查阅相关资料时看到了图所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻—磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论?___________________________________________________________________________.【答案】(1)见解析图(2)1500;0.90(3)在0~0.2T范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或不均匀变化);在6.有一个表头,其满偏电流I g=1mA,内阻R g=500Ω.求:(1)如何将该表头改装成量程U=3V的电压表?(2)如何将该表头改装成量程I=0.6A的电流表?【答案】(1)与表头串联一个2500Ω的分压电阻,并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。

高中物理电学试题及答案(经典)

高中物理电学试题及答案(经典)

中学物理电学试题及答案一、选择题(25×4=100分)1、如图,A、B是两个带电量为+Q和-Q的固定的点电荷,现将另一个点电荷+q从A旁边的A旁边的a沿直线移到b,则下列说法中正确的是:A、电场力始终做正功B、电场力始终做负功C、电场力先做正功再做负功D、电场力先做负功再做正功2、在第1题的问题中,关于电势和电势能下列说法中正确的是:A、a点比b点的电势高,电荷+q在该点具有的电势能大B、a点比b点的电势高,电荷+q在该点具有的电势能小C、a点和b点的电势一样高,电荷+q在两点具有的电势能相等D、a点和b点电势凹凸的状况与电荷+q的存在与否无关3、如图所示,两个完全相同的金属小球用绝缘丝线悬挂在同一位置,当给两个小球带有不同电量的同种电荷,静止时,两小球悬线与竖直线的夹角状况是:A、两夹角相等B、电量大的夹角大C、电量小的夹角大D、无法推断4、在第3题的问题中若将两小球相互接触一下再静止时应是:A、夹角都增大,但不肯定再相等B、夹角仍为原值C、夹角有增大和减小,但两夹角的和不变D、夹角都增大了相同的值5、如图所示,这是一个电容器的电路符号,则对于该电容器的正确说法是:A、是一个可变电容器B、有极性区分,运用时正负极不能接错C、电容值会随着电压、电量的改变而改变D、由于极性固定而叫固定电容6、如图所示的电路,滑动变阻器的电阻为R,其两个固定接线柱在电压恒为U的电路中,其滑片c位于变阻器的中点,M、N 间接负载电阻R f=R/2,,关于R f的电压说法正确的是:A、R f的电压等于U/2B、R f的电压小于U/2C、R f的电压大于U/2D、R f的电压总小于U7、在第6题的问题中,假如将滑动变阻器b端断开,则关于R f的电压改变范围说法正确的是:A、U/2-UB、0-UC、U/3-UD、0-U/28、如图所示的电路中,当变阻器R的阻值增加时,关于通过电源的电流和路端电压说法正确的是:A、通过电源的电流I将增大B、通过电源的电流I将减小C、路端电压将增大D、路端电压将减小9、在第7题的问题中,关于通过R的电流和R两端的电压说法正确的是:A、R两端的电压将增大B、R两端的电压将减小C、通过R的电流不变D、通过R的电流削减10、关于电源的总功率和效率说法正确的是:A、总功率削减,效率提高B、总功率增加,效率增加C、总功率削减,效率降低D、总功率增加,效率不变11、磁感应强度是描述磁场的重要概念,磁场的基本性质是对电流有安培力的作用,则关于磁感应强度的大小,下列说法正确的是:A、一段通电导体,在磁场某处受的力越大,该处的磁感应强度越大B、一段通电导线在磁场某处受的力等于零,则该处的磁感应强度肯定等于零C、匀强磁场中某处的磁感应强度的大小等于该处单位面积穿过的磁感线的条数D、磁感线密处,磁感应强度大,磁感线疏的地方,磁感应强度肯定小12、在第11题的问题中,关于磁感应强度的方向,下列说法正确的是:A、磁感应强度的方向,就是该处电流受力的方向B、磁感应强度的方向就是该处小磁针静止是北极的受力方向C、磁感应强度的方向与该处小磁针静止是北极的受力方向垂直D、磁感应强度的方向与该处电流的流向有关13、关于安培力的说法中,正确的是:A、一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置,它受的磁场力肯定为零B、一小段通电导线在某点不受安培力的作用,则该点的磁感应强度肯定为零C、一小段通电导线所受的安培力其方向肯定与电流垂直D、一小段通电导线所受安培力的方向与该点磁感应强度方向及电流方向三者肯定相互垂直14、磁通量是探讨电磁感应的重要概念,关于磁通量的概念,以下说法正确的是:A、磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大B、磁感应强度越大,线圈面积越大,穿过闭合回路的磁通量也越大C、穿过线圈的磁通量为零时,磁感应强度不肯定为零D、磁通量发生改变时,磁通密度也肯定发生改变15、在匀强磁场中,有一个闭合金属线框如图,它可以绕轴转动,起先时金属线框与磁感线平行,下列说法正确的是:A、当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量最大B、当金属线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量最大C、当金属线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量为零D、当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量为零16、材料、粗细相同相同,长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形态的导线,分别放在电阻可忽视的光滑金属导轨上,并与导轨垂直,如图。

高中物理电学计算题专题

高中物理电学计算题专题

高中物理电学计算题专题12 如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm。

电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω,闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B 板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入两板间。

若小球带电量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力。

那么滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A 板?此时电源的输出功率为多大?(g取10m/s2)13 三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1.5V、1.5V和2.5V,它们的额定电流都为0.3A。

若将它们连接成如图1、图2的电路,且灯泡都正常发光,(1)试求图1电路的总电流和电阻R2消耗的电功率。

(2)分别计算两电路电源提供的电功率,并说明哪个电路更节能。

14 如图所示,MN和PQ是两根放在竖直面内且足够长的平行金属导轨,相距l=50cm。

导轨处在垂直纸面向里的磁感应强度B=5T的匀强磁场中。

一根电阻为r=0.1Ω的金属棒ab可紧贴导轨左右运动。

两块平行的、相距d=10cm、长度L=20cm的水平放置的金属板A和C分别与两平行导轨相连接,图中跨接在两导轨间的电阻R=0.4Ω。

其余电阻忽略不计。

已知当金属棒ab不动时,质量m=10g、带电量q=-10-3C的小球以某一速度v0沿金属板A和C的中线射入板间,恰能射出金属板(g取10m/s2)。

求:(1)小球的速度v0;(2)若使小球在金属板间不偏转,则金属棒ab的速度大小和方向;(3)若使小球能从金属板间射出,则金属棒ab匀速运动的速度应满足什么条件?15 . 如图所示,一半径为r 的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的右端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d 。

在t =0时,圆形导线框内的磁感应强度B 从B 0开始均匀增大;同时,有一质量为m 、带电量为q 的液滴以初速度v 0水平向右射入两板间(该液滴可视为质点)。

高中物理经典题库-电学计算题63个

高中物理经典题库-电学计算题63个

地方却分布很广,因此需要把电能输送到远方.某电站输送电压为U=
6000V,输送功率
为P= 500kW,这时安装在输电线路的起点和终点的电度表一昼夜里读数相差
4800kW
h(即 4800 度电),试求
(1)输电效率和输电线的电阻
(2)若要使输电损失的功率降到输送功率的
2%,电站应使用多高的电压向外输电 ?
?(使用的变压器是理想变压器)
21.如图 3-104 (a)所示,两水平放置的平行金属板C、D相距很近,上面分别开
有小孔O、O′,水平放置的平行金属导轨与C、D接触良好,且导轨在磁感强度为B

= 10T的匀强磁场中,导轨间距L= 0.50m,金属棒AB紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁
场中做往复运动.其速度图象如图 3-104 (b)所示,若规定向右运动速度方向为正方向,
图 3-96
12.如图 3-97 所示的装置,U 1 是加速电压,紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金
属板,板长为l,两板间距离为d.一个质量为m、带电量为-q的质点,经加速电压加
速后沿两金属板中心线以速度v 0水平射入两板中,若在两水平金属板间加一电压U
2 ,当
上板为正时,带电质点恰能沿两板中心线射出;当下板为正时,带电质点则射到下板上距
图 3-104
(1)在 0~ 4. 0s时间内哪些时刻发射的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN
?
(2)粒子从边界MN射出来的位置之间最大的距离为多少
?
22.试由磁场对一段通电导线的作用力F=ILB推导洛伦兹力大小的表达式.推导
过程要求写出必要的文字说明(且画出示意简图)、推导过程中每步的根据、以及式中各
板的左端l/ 4 处.为使带电质点经U 1加速后,沿中心线射入两金属板,并能够从两金属 之间射出,问:两水平金属板间所加电压应满足什么条件,及电压值的范围.

专题21 电学计算题-三年(2017-2019)高考真题物理分项汇编(解析版)

专题21 电学计算题-三年(2017-2019)高考真题物理分项汇编(解析版)

专题21 电学计算题1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)如图,在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外。

一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后,沿平行于x 轴的方向射入磁场;一段时间后,该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。

已知O 点为坐标原点,N 点在y 轴上,OP 与x 轴的夹角为30°,粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ,不计重力。

求 (1)带电粒子的比荷;(2)带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间。

【答案】(1)224q U m B d = (2)2π(42Bd t U =【解析】(1)设带电粒子的质量为m ,电荷量为q ,加速后的速度大小为v 。

由动能定理有212qU mv =①设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 2v qvB m r=②由几何关系知d ③ 联立①②③式得 224q Um B d=④ (2)由几何关系知,带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为πtan302rs r =+︒⑤ 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为s t v=⑥ 联立②④⑤⑥式得2π(42Bd t U =⑦2.(2019·新课标全国Ⅱ卷)如图,两金属板P 、Q 水平放置,间距为d 。

两金属板正中间有一水平放置的金属网G ,P 、Q 、G 的尺寸相同。

G 接地,P 、Q 的电势均为ϕ(ϕ>0)。

质量为m ,电荷量为q (q >0)的粒子自G 的左端上方距离G 为h 的位置,以速度v 0平行于纸面水平射入电场,重力忽略不计。

(1)求粒子第一次穿过G 时的动能,以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小; (2)若粒子恰好从G 的下方距离G 也为h 的位置离开电场,则金属板的长度最短应为多少?【答案】(1)l v = (2)2v 【解析】(1)PG 、QG 间场强大小相等,均为E ,粒子在PG 间所受电场力F 的方向竖直向下,设粒子的加速度大小为a ,有2E dϕ=① F =qE =ma ②设粒子第一次到达G 时动能为E k ,由动能定理有2k 012qEh E mv =-③设粒子第一次到达G 时所用的时间为t ,粒子在水平方向的位移为l ,则有212h at =④ l =v 0t ⑤联立①②③④⑤式解得2k 012=2E mv qh dϕ+⑥l v = (2)设粒子穿过G 一次就从电场的右侧飞出,则金属板的长度最短,由对称性知,此时金属板的长度L 为=22L l v = 3.(2019·新课标全国Ⅲ卷)空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O 、P 是电场中的两点。

2021届高考物理二轮复习计算题专项练3电学计算题含解析

计算题专项练3 电学计算题1.如图所示,两平行金属板与一直流电源两极相连,上极板接地,电源的电动势为U ,内阻不可忽略,两板间形成的电场可认为是匀强电场。

有质量为m 、电荷量为-q 的粒子,不间断地从两平行板左侧中点以初速度v 0沿垂直场强的方向射入电场,从右侧射出电场。

已知单位时间入射的粒子数为n ,两平行板的间距为d ,金属板长度为L ,不计粒子重力。

(1)①求粒子射出电场时沿电场方向的侧移量y ; ②证明:粒子出射时,沿速度方向的反向延长线一定经过其水平位移的中点。

(2)改变电源的电动势,使粒子偏转后刚好打在下极板上,求此时电源的输出功率。

解析:(1)①电子进入偏转电场,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,设电子在偏转电场中运动的时间为t水平方向:t =Lv 0电子未落到板上,电路不导通,两板间电压为电源电动势U ,板间场强E =Ud竖直方向:F =Uqd ,a =Uqmd y =12at 2=UqL 22mdv 20。

②粒子出射的偏转角为θ,其反向延长线通过O 点,O 点与板右端的水平距离为x 竖直方向的速度为v y =attan θ=v y v x =yx联立解得x =L 2粒子出射时,沿速度方向的反向延长线一定经过其水平位移的中点。

(2)粒子打在极板上,电路导通,电流I =n Δt ·qΔt =nq设此时电源的路端电压为U ′,粒子偏转d2,有 d 2=12U ′q dm L 2v 20解得U ′=md 2v 20qL 2电源输出功率P 出=U ′I =mnd 2v 20L 2。

答案:(1)①UqL 22mdv 20②见解析 (2)mnd 2v 20L 22.如图甲,放置在光滑绝缘水平面上的正方形金属线框 abcd ,处于竖直向下的有界匀强磁场中,ab 边与磁场的边界 MN 重合。

金属线框由粗细均匀的相同材料制成,边长 L =2 m 、质量m =1 kg 、电阻 R =4 Ω。

高中物理电场试题及答案解析

高中物理电场试题及答案解析一、选择题1. 电场强度的定义式是:A. E = F/qB. E = q/FC. E = FqD. E = Fq/q答案:A解析:电场强度E定义为单位正电荷在电场中受到的电场力F与该电荷量q的比值,即E = F/q。

2. 一个点电荷Q产生电场的电场线分布是:A. 从Q向外发散B. 从无穷远处指向QC. 从Q向无穷远处发散D. 以上都是答案:C解析:点电荷Q产生的电场线从Q向无穷远处发散,正电荷向外发散,负电荷向内收敛。

二、填空题1. 电场线从正电荷出发,终止于________。

答案:无穷远处或负电荷2. 电场中某点的场强为E,若将试探电荷加倍,则该点的场强为________。

答案:E三、计算题1. 一个点电荷q = 2 × 10⁻⁸ C,求它在距离r = 0.1 m处产生的电场强度。

答案:E = k * q / r²E = (9 × 10⁹ N·m²/C²) * (2 × 10⁻⁸ C) / (0.1 m)²E = 1800 N/C解析:根据点电荷的电场强度公式E = k * q / r²,代入数值计算即可得到答案。

2. 一个带电粒子的质量为m = 0.01 kg,带电量为q = 1.6 ×10⁻¹⁹ C,它在电场强度为E = 3000 N/C的电场中受到的电场力是多少?答案:F = q * EF = (1.6 × 10⁻¹⁹ C) * (3000 N/C)F = 4.8 × 10⁻¹⁶ N解析:根据电场力的公式F = q * E,代入已知的电荷量和电场强度即可计算出电场力。

结束语:通过本试题的练习,同学们应该对电场强度的定义、点电荷产生的电场线分布以及电场力的计算有了更深入的理解。

希望同学们能够掌握这些基本概念和计算方法,为进一步学习电场的相关知识打下坚实的基础。

高一物理电能与电功练习题及答案

高一物理电能与电功练习题及答案一、选择题1. 在电路中,电阻器两端的电压为4V,通过它的电流为2A,则该电阻器的阻值为多少?A. 6ΩB. 2ΩC. 8ΩD. 1Ω解答:根据欧姆定律,U=IR,其中U为电压,I为电流,R为电阻器的阻值。

根据已知条件,选项A为正确答案。

2. 一台功率为200W的电视机,连续工作2小时,消耗的电能为多少?A. 4JB. 0.4JC. 400JD. 0.8J解答:根据功率和时间的关系,能量=功率 ×时间。

将已知的功率和时间代入计算可得,选项C为正确答案。

3. 一个电容器中的电量为5C,电压为10V,则该电容器的电容为多少?A. 0.5FB. 15FC. 50FD. 2F解答:根据电容和电量的关系,电容=电量 ÷电压。

将已知的电量和电压代入计算可得,选项A为正确答案。

二、填空题1. 一根电阻为4Ω的电路中流过的电流为3A,则该电路两端的电压为______V。

解答:根据欧姆定律,U=IR。

将已知的电阻和电流代入计算可得,答案为12V。

2. 一台电视机以100W的功率工作,连续工作5小时,消耗的电能为______J。

解答:根据功率和时间的关系,能量=功率 ×时间。

将已知的功率和时间代入计算可得,答案为500J。

3. 一个电容器的电容为20F,它两端的电压为15V,则该电容器中的电量为______C。

解答:根据电容和电量的关系,电量=电容 ×电压。

将已知的电容和电压代入计算可得,答案为300C。

三、计算题1. 一台电视机以50W的功率工作,连续工作6小时,消耗的电能为多少电量?解答:根据功率和时间的关系,能量=功率 ×时间。

将已知的功率和时间代入计算可得,能量为300J。

根据电能和电压的关系,能量=电量 ×电压。

假设电压为V,则300J=电量 × V。

若电压为220V,则电量为1.36C。

2. 一根电阻为10Ω的电路中流过的电流为2A,则该电路两端的电压为多少?解答:根据欧姆定律,U=IR。

(完整版)电学综合计算题(包含答案)30道题

电学综合计算题(含答案) 30道题1、研究表明,有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化,物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计,它可以用来测量很高的温度,其原理如图所示.图中电流表量程为0~15mA(不计其电阻),电源的电压恒为3V,R′为滑动变阻器,金属电阻作为温度计的测温探头,在t≥0℃时其阻值R t随温度t的变化关系为R t=100+0.5t(单位为Ω).(1)若要把R t放入温度为0℃处进行测量,使电流表恰好达到满量程,既电流为15mA,则这时滑动变阻器R′接入电路的阻值为多大?(2)保持(1)中滑动变阻器R′接入电路的阻值不变,当被测温度为600℃时,电路消耗的电功率为多大?(3)若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘,则温度刻度的特点是什么?2、小红学了电学知识后画出了家里的电吹风的电路图(甲图),她认识只闭合开关S1时,电吹风吹冷风,当S1和S2同时闭合时,电吹风吹热风,小芬同学看了她的电路图觉得有问题:如果只闭合S2,会出现电热丝R工作时而电动机不工作的现象,从而使电吹风的塑料外壳过热造成损坏,小芬认为只要把其中一个开关移到干路上,就能做到电热丝R工作时,电动机就一定在工作,从而使塑料外壳不会因操作失误而损坏.乙图为电吹风机的铭牌.请分析回答下列问题:(1)你认为小芬应该把那个开关移到干路上,才能符合安全要求?为什么?(2)电吹风正常工作且吹热风时,流过电热丝的电流多大?(3)电热丝R的阻值多大(电热丝的阻值随温度变化不计)?3、某学校生物小组的同学为了探索一项技术,使一种名贵的花在寒冷的冬季也能正常生长,决定搭建一个微型温室,温室内需要安装一个电发热体.根据设计,该发热体用36V电压供电,发热功率为200W(设电能全部转化为内能).(1)电发热体不采用220V电压而用36V电压供电的考虑是什么?(2)采用36V电压供电,电发热体需要自制,现决定用镍铬合金丝绕制,则绕制成的电发热体正常工作时的电阻应为多大?(3)同学们在实验室里用2节干电池、电流表、电压表等器材,测出一段镍铬合金丝的阻值等于计算结果,用它制成发热体后,实际功率却小于设计的要求.经检查,电压正常,请你猜想产生这种情况的原因可能是什么?4、如图所示,电源电压U=12V,R1为定值电阻,阻值为100Ω,R为滑动变阻器,R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”, 电压表量程为“0~15V”,小灯泡上标有“6V 3W”字样,小灯泡的U —I关系如右图所示,求:(1)灯泡正常工作时通过灯丝的电流是多少?(2)S闭合,S1、S2都断开时调节滑动变阻器,当小灯泡两端的电压为4V时,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?(3)S、S1、S2都闭合时,移动滑片P,当滑动变阻器接入电路的阻值为多少时,整个电路消耗的总功率最大?最大总功率是多少?5、保温箱的简化电路如图所示,A为温度传感器,它的作用相当于开关,达到设定温度时自动断开电路;低于设定温度时,自动接通电路。

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