1、高中物理電學計算題專題12 如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40cm。電源電動勢E=24V，內電阻r=1，電阻R=15，閉合開關S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入兩板間。若小球帶電量為q=1×10-2C，質量為m=2×10-2kg，不考慮空氣阻力。那么滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，小球恰能到達A板？此時電源的輸出功率為多大？（g取10m/s2） 13 三只燈泡L1、L2和L3的額定電壓分別為1.5V、1.5V和2.5V，它們的額定電流都為0.3A。若將它們連接成如圖1、圖2的電路，且燈泡都正常發(fā)光

2、，（1）試求圖1電路的總電流和電阻R2消耗的電功率。（2）分別計算兩電路電源提供的電功率，并說明哪個電路更節(jié)能。14 如圖所示，MN和PQ是兩根放在豎直面內且足夠長的平行金屬導軌，相距l(xiāng)=50cm。導軌處在垂直紙面向里的磁感應強度B=5T的勻強磁場中。一根電阻為r=0.1的金屬棒ab可緊貼導軌左右運動。兩塊平行的、相距d=10cm、長度L=20cm的水平放置的金屬板A和C分別與兩平行導軌相連接，圖中跨接在兩導軌間的電阻R=0.4。其余電阻忽略不計。已知當金屬棒ab不動時，質量m=10g、帶電量q=103C的小球以某一速度v0沿金屬板A和C的中線射入板間，恰能射出金屬板（g取10m/s2）。求：

3、（1）小球的速度v0；（2）若使小球在金屬板間不偏轉，則金屬棒ab的速度大小和方向；（3）若使小球能從金屬板間射出,則金屬棒ab勻速運動的速度應滿足什么條件？15 . 如圖所示，一半徑為r的圓形導線框內有一勻強磁場，磁場方向垂直于導線框所在平面，導線框的右端通過導線接一對水平放置的平行金屬板，兩板間的距離為d。在t=0時，圓形導線框內的磁感應強度B從B0開始均勻增大；同時，有一質量為m、帶電量為q的液滴以初速度v0水平向右射入兩板間（該液滴可視為質點）。該液滴恰能從兩板間作勻速直線運動，然后液滴在電場強度大?。ê愣ǎ⒎较蛭粗?、磁感應強度為B1、寬為L的（重力場、電場、磁場）復合場（磁場的上下

4、區(qū)域足夠大）中作勻速圓周周運動求：磁感應強度B從B0開始均勻增大時，試判斷1、2兩板哪板為正極板？磁感應強度隨時間的變化率K=？（重力場、電場、磁場）復合場中的電場強度方向如何？大小如何？Bd12v0B1××××××××××××××××××××××××L該液滴離開復合場時，偏離原方向的距離。16 兩根光滑的長直金屬導軌MN、MN平行置于同一水平面內，導軌間距

5、為L，電阻不計，M、M處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R，電容器的電容為C。長度也為L，阻值同為R的金屬棒ab垂直導軌放置，導軌處于磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中。ab在外力作用下向右勻速運動且與導軌保持良好接觸，在ab運動距離為 s的過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求：（1）ab運動的速度大??；（2）電容器所帶的電荷量q。17如圖所示，da、cb為相距L的平行導軌(電阻可以忽略不計)，a、b間接有一個固定電阻，阻值為R。長直細金屬桿MN可以按任意角架在水平導軌上，并以速度v勻速滑動(平移)，v的方向和da平行桿MN有電阻，每米長的電阻值為R，整個空間充滿勻強磁場，磁

6、感應強度的大小為B，方向垂直紙面（dabc平面）向里。 （1）求固定電阻R上消耗的電功率為最大時角的值；（2）求桿MN上消耗的電功率為最大時角的值。18、如圖所示，水平的平行虛線間距為d=50cm，其間有B=1.0T的勻強磁場。一個正方形線圈邊長為l=10cm，線圈質量m=100g，電阻為R=0.20。開始時，線圈的下邊緣到磁場上邊緣的距離為h=80cm。將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等。取g=10m/s2，求：(1) 線圈下邊緣剛進入磁場時，線圈產(chǎn)生電流的大小和方向；(2)線圈進入磁場過程中產(chǎn)生的電熱Q。19、如圖所示，足夠長的金屬導軌MN和PQ與R相連，平行地放

7、在水平桌面上，質量為m的金屬桿可以無摩擦地沿導軌運動導軌與ab桿的電阻不計，導軌寬度為L，磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過整個導軌平面現(xiàn)給金屬桿ab一個瞬時沖量I0，使ab桿向右滑行（1）求回路的最大電流（2）當滑行過程中電阻上產(chǎn)生的熱量為Q時，桿ab的加速度多大？（3）桿ab從開始運動到停下共滑行了多少距離？20、如圖所示，一個質量m=0.1 kg、阻值R=0.5的正方形金屬框，放在表面絕緣且光滑的斜面頂端（框上邊與從AA重合），自靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB平行、寬度為d的勻強磁場后滑至斜面底端（框下邊與BB重合）。設金屬在下滑過程中的速度為v時所對應的位移為s

8、，那么v2s圖象如圖所示，已知勻強磁場方向垂直斜面向上。試問：（1）根據(jù)v2s圖象所提供的信息，計算出斜面傾角和勻強磁場的寬度d。（2）勻強磁場的磁感應強度為多大?金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時間為多少?21、 兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內，另一邊垂直于水平面質量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與水平和豎直導軌之間有相同的動摩擦因數(shù)，導軌電阻不計，回路總電阻為2R，整個裝置處于磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中當ab桿在平行于水平導軌的拉力作用下沿導軌向右勻速運動時，cd桿也正好以某一速度向下做勻速運動，設運動過

9、程中金屬細桿ab、cd與導軌接觸良好，重力加速度為g，求：（1）ab桿勻速運動的速度v1；（2）ab桿所受拉力F；（3）ab桿以v1勻速運動時，cd桿以v2（v2已知）勻速運動，則在cd桿向下運動過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱 22、如圖光滑斜面的傾角30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長l11m，bc邊的長l20.6m，線框的質量m1kg，電阻R0.1，線框用細線通過定滑輪與重物相連，重物質量M2kg，斜面上ef線與gh線（efgh pq）間有垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應強度為B10.5T， gh線與pq線間有垂直斜面向下的勻強磁場，磁感應強度B20.5T如果線框從

10、靜止開始運動，當ab邊進入磁場時恰好做勻速直線運動，ab邊由靜止開始運動到gh線所用的時間為2.3s ,求：（1）求ef線和gh線間的距離；（2）ab邊由靜止開始運動到gh線這段時間內產(chǎn)生的焦耳熱；（3） ab邊剛進入gh線瞬間線框的加速度23、如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一個半徑為r的四分之三金屬光滑圓環(huán)，兩圓環(huán)面平行且豎直。在水平導軌和圓環(huán)上各有一根與導軌垂直的金屬桿，兩金屬桿與水平導軌、金屬圓環(huán)形成閉合回路，兩金屬桿質量均為m，電阻均為R，其余電阻不計。整個裝置放在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中。當用水平向右的恒力F=mg拉

11、細桿a，達到勻速運動時，桿b恰好靜止在圓環(huán)上某處，試求：（1）桿a做勻速運動時，回路中的感應電流；（2）桿a做勻速運動時的速度；（3）桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點的高度。24、如圖甲所示，一邊長L=2.5m、質量m=0.5kg的正方形金屬線框，放在光滑絕緣的水平面上，整個裝置放在方向豎直向上、磁感應強度B=0.8T的勻強磁場中，它的一邊與磁場的邊界MN重合。在水平力F作用下由靜止開始向左運動，經(jīng)過5s線框被拉出磁場。測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖像如乙圖所示，在金屬線框被拉出的過程中。求通過線框導線截面的電量及線框的電阻；寫出水平力F隨時間變化的表達式；已知在這5s內力F做功1.92J，那么

12、在此過程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱是多少？MNB甲乙0I/At/s1236450.20.40.6 RPMabd0dooo1o1BQN25、如圖，豎直放置的光滑平行金屬導軌MN、PQ相距L，在M點和P點間接一個阻值為R的電阻，在兩導軌間 OO1O1O 矩形區(qū)域內有垂直導軌平面向里、寬為d的勻強磁場，磁感應強度為B一質量為m，電阻為r的導體棒ab垂直擱在導軌上，與磁場上邊邊界相距d0現(xiàn)使ab棒由靜止開始釋放，棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運動（棒ab與導軌始終保持良好的電接觸且下落過程中始終保持水平，導軌電阻不計）求：（1）棒ab在離開磁場下邊界時的速度；（2）棒ab在通過磁場區(qū)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱；

13、（3）試分析討論ab棒在磁場中可能出現(xiàn)的運動情況26. 如圖(甲)所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道相距L=1 m，兩軌道之間用R=2電阻連接，一質量為m=0.5 kg的導體桿與兩軌道垂直，靜止地放在軌道上，桿及軌道的電阻均忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B=2 T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導體桿，拉力F與導體桿運動的位移s間關系如圖10(乙)所示，當拉力達到最大時，導體桿開始做勻速運動，經(jīng)過位移s=2.5 m時，撤去拉力，導體桿又滑行了s=2 m停下求：(1)導體桿運動過程中的最大速度；BRF甲022.56s/mF/N乙16(2)拉力F作用過程中

14、，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；27、如圖甲所示，光滑絕緣 水平面上一矩形金屬線圈 abcd的質量為m、電阻為R、ad邊長度為L，其右側是有左右邊界的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度大小為B，ab邊長度與有界磁場區(qū)域寬度相等，在t=0時刻線圈以初速度v0進入磁場，在t=T時刻線圈剛好全部進入磁場且速度為vl，此時對線圈施加一沿運動方向的變力F，使線圈在t=2T時刻線圈全部離開該磁場區(qū)，若上述過程中線圈的vt圖象如圖乙所示，整個圖象關于t=T軸對稱 (1)求t=0時刻線圈的電功率； (2)線圈進入磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱和穿過磁場過程中外力F所做的功分別為多少? (3)若線圈的面積為S，請運用

15、牛頓第二運動定律和電磁學規(guī)律證明：在線圈進人磁場過程中28、如圖所示，兩根正對的平行金屬直軌道MN、M´N´位于同一水平面上，兩軌道之間的距離l=0.50m，軌道的MM´端之間接一阻值R=0.40的定值電阻，NN´端與兩條位于豎直面內的半圓形光滑金屬軌道NP、N´P´平滑連接，兩半圓軌道的半徑均為R0=0.50m直軌道的右端處于豎直向下、磁感應強度B=0.64 T的勻強磁場中，磁場區(qū)域的寬度d=0.80m，且其右邊界與NN´重合現(xiàn)有一質量m=0.20kg、電阻r=0.10的導體桿ab靜止在距磁場的左邊界s=2.0m處在與桿垂

16、直的水平恒力F=2.0N的作用下ab桿開始運動，當運動至磁場的左邊界時撤去F，結果導體桿ab恰好能以最小速度通過半圓形軌道的最高點PP´已知導體桿ab在運動過程中與軌道接觸良好，且始終與軌道垂直，導體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數(shù)=0.10，軌道的電阻可忽略不計，取g=10m/s2， 求：aFBsdbRMNPMNP（1）導體桿剛進入磁場時，通過導體桿上的電流大小和方向；（2）導體桿穿過磁場的過程中通過電阻R上的電荷量；（3）導體桿穿過磁場的過程中整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱××××××××××

17、;L21hhBhABhCABhDCABhL129. 如圖所示,水平虛線L1、L2之間是勻強磁場,磁場方向水平向里，磁場高度為h。豎直平面內有一等腰梯形線框，底邊水平，其上下邊長之比為5:1，高為2h?，F(xiàn)使線框AB邊在磁場邊界L1的上方h高處由靜止自由下落，當AB邊剛進入磁場時加速度恰好為0，在DC邊剛進入磁場前的一段時間內，線框做勻速運動。求:（1）DC邊剛進入磁場時，線框的加速度（2）從線框開始下落到DC邊剛進入磁場的過程中，線框的機械能損失和重力做功之比30. 如圖，面積S=0.2m2的線圈，匝數(shù)n=630匝，總電阻r=1.0，線圈處在變化的磁場中，磁感應強度B隨時間t按圖（b）所示規(guī)律變

18、化，方向垂直線圈平面。圖（a）中傳感器可看成一個純電阻R，并標有“3V、0.9W”，滑動變阻器R0上標有“10、1A”，試回答下列問題： （1）設磁場垂直紙面向外為正方向，試判斷通過電流表的電流方向。 （2）為了保證電路的安全，求電路中允許通過的最大電流。 （3）若滑動變阻器觸頭置于最左端，為了保證電路的安全，圖（b）中的t0最小值是多少？31. 如圖一所示，abcd是位于豎直平面內的邊長為10cm的正方形閉合金屬線框，線框的質量為m=0.02Kg，電阻為R=0.1. 在線框的下方有一勻強磁場區(qū)域，MN是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直. 現(xiàn)讓線框由距MN的

19、某一高度從靜止開始下落，經(jīng)0.2s開始進入磁場,圖二是線框由靜止開始下落的速度一時間圖象。空氣阻力不計， g取10m/s2求：（1）金屬框剛進入磁場時的速度；（2）磁場的磁感應強度；32. 如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為L，導軌平面與水平面夾角30°，導軌上端跨接一定值電阻R，導軌電阻不計整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，長為L的金屬棒cd垂直于MN、PQ放置在導軌上，且與導軌保持電接觸良好，金屬棒的質量為m、電阻為r，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，當金屬棒沿導軌下滑距離為s時，速度達到最大值vm求：（1）金屬棒開始運動時的加速度大小；（2）勻強磁場

20、的磁感應強度大??；MPQcNdR（3）金屬棒沿導軌下滑距離為s的過程中，電阻R上產(chǎn)生的電熱33 、如圖所示，MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金屬導軌，O是它們的交點且接觸良好兩導軌處在同一水平面內，并置于有理想邊界的勻強磁場中(圖中經(jīng)過O點的虛線即為磁場的左邊界)導體棒ab與導軌始終保持良好接觸，并在彈簧S的作用下沿導軌以速度v0向左勻速運動已知在導體棒運動的過程中，彈簧始終處于彈性限度內磁感應強度的大小為B，方向如圖當導體棒運動到O點時，彈簧恰好處于原長，導軌和導體棒單位長度的電阻均為r，導體棒ab的質量為m求：（1）導體棒ab第一次經(jīng)過O點前，通過它的電流大?。唬?）彈簧的勁度系數(shù)k；（3）從導體棒第一次經(jīng)過O點開始直到它靜止的過程中，導體棒ab中產(chǎn)生的熱量abOMNSPQ 34 、如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為L，導軌平面與水平面夾角=30°，導軌電阻不計磁感應強度為