高考物理一轮复习【分层练习】 题型突破（4）电学计算

高考物理一轮复习策略

首先，要学会听课：

1、有准备的去听，也就是说听课前要先预习，找出不懂的知识、发现问题，带着知识点和问题去听课会有解惑的快乐，也更听得进去，容易掌握;

2、参与交流和互动，不要只是把自己摆在“听”的旁观者，而是“听”的参与者。

3、听要结合写和思考。

4、如果你因为种种原因，出现了那些似懂非懂、不懂的知识，课上或者课后一定要花时间去弄懂。

其次，要学会记忆：

1、要学会整合知识点。把需要学习的信息、掌握的知识分类，做成思维导图或知识点卡片，会让你的大脑、思维条理清醒，方便记忆、温习、掌握。

2、合理用脑。

3、借助高效工具。学习思维导图，思维导图是一种将放射性思考具体化的方法，也是高效整理，促进理解和记忆的方法。最后，要学会总结：

一是要总结考试成绩，通过总结学会正确地看待分数。

1.摸透主干知识       2.能力驾驭高考      3.科技领跑生活

题型突破（四）电学计算

1．如图所示，已知电路中电源电动势、内阻，电阻，，，C为平行板电容器，虚线到两极板间距离相等，极板长，两极板的间距。

（1）若开关S处于断开状态，则R3两端的电压是多少？

（2）当开关闭合后，电容器两端的电压等于多少？

（3）若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以的初速度射入C的电场中，刚好沿图中虚线匀速运动；当开关S闭合后，此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入C的电场中，则带电微粒能否从C的电场中射出？（要求写出计算和分析过程，g取10m/s2）

2．如图甲所示，一段横截面积为S的直导线，单位体积内有n个自由电子，自由电子电荷量为e。该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v。

（1）请根据电流的公式，推导电流微观表达式。

（2）如图乙所示，将该直导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度B，导线所受安培力大小为，导线内自由电子所受洛伦兹力的矢量和在宏观上表现为安培力，请你尝试由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式。

3．如图所示，在的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在

的空间中存在匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面（纸面）向外。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子以速度大小v沿x轴正方向从点射入电场，之后依次经过点、。不计粒子的重力。求：

（1）电场强度大小；

（2）粒子到达P2时速度的大小和方向；

（3）磁感应强度大小。

4．如图，宽度为L的足够长光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨左端接有阻值为R的定值电阻，整个导轨处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，质量为m、电阻也为R的导体棒ab垂直导轨放置。不计导轨的电阻，导体棒ab与导轨始终垂直且接触良好。现给导体棒ab一个水平向右的初速度，使其向右滑行，最终停在图中虚线的位置，整个过程中导体棒ab的最大加速度为a，求：

（1）导体棒开始运动时的初速度大小；

（2）整个过程，电阻R上产生的焦耳热。

5．某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示，在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为，磁场均沿半径方向，匝数为N的矩形线圈abcd的边长、。线圈以角速度绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场，在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直，线圈的总电阻为r，外接电阻为R。求：

（1）线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F；

（2）外接电阻上电流的有效值I。

6．如图所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，匀强磁场垂直于导轨平面斜向上，一根金属杆在v=2m/s的速度沿导轨匀速向下滑动，下滑过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好。M、P间连接一个电阻R=5.0，金属杆及导轨的电阻不计，已知导轨间距L=0.5m，磁感应强度B=1T。金属杆质量m=0.05kg，导轨平面与水平面间夹角，，，。

（1）求电阻R中电流I的大小；

（2）求金属杆与导轨间的滑动摩擦因数的大小；

（3）对金属杆施加一个垂直于金属杆且沿导轨平面向上的恒定拉力F=0.1N，若金属杆继续下滑x=2m后速度恰好减为0，求在金属杆减速过程中电阻R上产生的焦耳热。

1．如图所示，一个上表面绝缘、质量为 mA=1kg 的不带电小车 A 置于光滑的水平面上，其左端放置一质量为 mB=0.5kg、带电量为 q=1.0×10-2C 的空盒 B，左端开口。小车上表面与水平桌面相平，桌面上水平放置着一轻质弹簧，弹簧左端固定，质量为 mC=0.5kg 的不带电绝缘小物块 C 置于桌面上 O 点并与弹簧的右端接触（不连接），此时弹簧处于原长，现用水平向左的推力将C 缓慢从 O 点推至M 点（弹簧仍在弹性限度内）的过程中，推力做的功为 WF=11 J ，撤去推力后，C 沿桌面滑到小车上的空盒 B 内并与其右壁相碰，碰撞时间极短，且碰后 C 与 B 粘在一起。在桌面右方区域有一方向向左的水平匀强电场，电场强度大小为 E=1×102 N / m

 ，电场作用一段时间后突然消失，最终小车正好停止，货物刚好到达小车的最右端。已知物块 C 与桌面间动摩擦因数μ1=0.4 ，空盒 B与小车间的动摩擦因数μ2=0.1，OM 间距 s1=5cm，O 点离桌子边沿 N点距离 s2=90cm ，物块、空盒体积大小不计，g取10m / s2.求：

（1）物块C 与空盒B 碰后瞬间的速度 v；

（2）小车的长度L；

（3）电场作用的时间 t。

2．如图所示为厦门中学生助手购置的电子握力计及其工作原理示意图。电源电压不变，握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为10Ω，不施加力时弹簧一端的滑片P在滑动变阻器R1的最上端，握力越大，滑片P向下移动得越多。已知电路中电流变化的范围为0.1~0.6A，对应的握力测量范围为0-100kg（握力习惯以kg为单位，其实应该是千克力）除了R1、R2外其他电阻阻值均不计，求：

（1）滑动变阻器R1的调节范围；

（2）当R1消耗电功率最大时，对应的握力大小。

3．在光滑、绝缘的水平桌面上，有一个边长为正方形区域MNPQ，半径的圆形磁场区与MN，MQ边均相切，磁感应强度大小，方向垂直于水平面向上（俯视图如图）。圆形区域之外有水平向左的匀强电场，场强大小，两个大小相同的金属小球a，b均视为质点。小球a的质量，电量，不带电的小球b质量，静止在圆周上D点，A、C、D三点共线，小球a从A点正对圆心C射入，已知小球a在磁场中做匀速圆周运动的半径也为R，一段时间后a与b发生弹性碰撞，碰后两者电量平分，忽略两球之间的库仑力及小球重力，取。

（1）求小球a射入磁场时的速度大小；

（2）求小球a从射入磁场到与小球b相碰所经历的时间t（结果保留3位有效数字）；

（3）小球b离开正方形区域时的出射点与D点之间的距离s（结果可保留根式）。

4．如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为；在到时间内，磁感应强度大小随时间t的变化关系为。求：

（1）时金属框所受安培力的大小；

（2）在到时间内金属框产生的焦耳热。

5．如图所示，在水平面上有两条足够长的平行导电导轨、，导轨间距离，匀强磁场垂直于导轨所在的平面（纸面）向里，磁感应强度的大小为，两根导体棒、放置在导轨上，并与导轨垂直，它们的质量均为，电阻均为，两导体棒与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数均为。时，分别给两导体棒平行导轨向左和向右的速度，已知导体棒的速度，导体棒的速度，重力加速度，导轨电阻可忽略，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。

（1）求时刻，导体棒的加速度；

（2）求当导体棒向左运动的速度为零时，导体棒的速率；

（3）已知导体棒向左运动的速度为零后，向右运动速度变为零，求该过程经历的时间

和导体棒产生的焦耳热。

6．物理思想方法就是运用现有的物理知识找到解决物理问题的基本思路与方法。其中类比法、等效法、比值定义法、模型建构等都是常用的物理思想与方法。

（1）万有引力和库仑力有类似的规律，已知引力常量为，类比静电场中电场强度的定义，写出一个质量为的质点，在与之相距处的引力场强度的表达式；

（2）如图所示，氢原子的核外只有一个电子，电子在距离原子核为的圆轨道上做匀速圆周运动，已知电子的电荷量为，质量为，静电力常量为。该模型与太阳系内行星绕太阳运转相似，被称为“行星模型”。求电子绕核运动的等效电流；

（3）篮球撞到墙面会对墙面产生力的作用，电子打到物体表面也会产生力的作用。在阴极射线管中，阴极不断放出电子，电子在电压为的加速电场中由静止开始加速，形成等效电流为，横截面积为的电子束。电子束打到荧光屏上被荧光屏吸收速度变为0。若电子的电荷量为、质量为，求电子束垂直打到荧光屏上产生的压强。