1、2022年高考物理一轮复习计算专题训练:电磁学计算姓名:_学号:_1如图所示:P、Q为两块带等量异种电荷的平行金属板,板长L=810-2m,板间距为d=410-2m,板间匀强电场的方向垂直极板由P指向Q,场强大小E=5104N/C,有一带正电且电量q=110-8C,质量m=110-11kg的微粒(不计重力),从P板边缘以平行极板的速度v0射入电场,并能恰好能从板右侧边缘飞出(1)求微粒所受的电场力F的大小;(2)求微粒飞入平行极板的速度v0大小;(3)求微粒飞出平行板时的速度v大小。2如图所示,空间存在水平向右的范围足够大的匀强电场。挡板MN与水平方向的夹角为,质量为m、电荷量为q、带正电的粒
2、子从与M点在同一水平线上的O点以速度v0竖直向上抛出,O、M间的距离为d,粒子运动过程中恰好不和挡板碰撞,粒子运动轨迹所在平面与挡板在同一竖直平面内,不计粒子重力,求:(1)粒子运动到贴近挡板的时间;(2)电场强度E的大小。3如图所示,一束电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场,穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为60。求:(1)电子的质量m;(2)电子在磁场中的运动时间t。4静电喷漆技术具有效率高、浪费少、质量好、有利于工人健康等优点,其装置原理图如图所示。A、B为两块平行金属板,间距d=0.40m,两板间有方向由B指向A、场强E=1.0103N/C的匀强
3、电场。在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P,油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒,油漆微粒的初速度v0=2.0m/s,质量m=5.010-15kg,电荷量q=-2.010-16C,微粒的重力和所受空气阻力及微粒间的相互作用力均不计,油漆微粒最后都落在金属板B上。试求:(1)油漆微粒打在B板上的动能;(2)油漆微粒最后落在B板上所形成的图形及其面积的大小。(结果保留两位有效数字)5一条长为l的细线,上端固定,下端拴一质量为m的带电量为+q的小球,将它置于平行板电容器中已知当细线离开竖直位置的偏角为30时,小球处于平衡状态,如图所示请问:(1)电容器A板带何种电荷?(2)
4、电容器间的电场强度E是多少?(3)如果将细线剪断,则细线剪断的瞬间小球将做怎样的运动?6如图所示,一个小型旋转电枢式交流发电机,其矩形线圈的长度为a,宽度为b,共有n匝,总电阻为r,与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻,线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO匀速转动,沿转轴OO方向看去,线圈转动沿逆时针方向,t0时刻线圈平面如图所示(1)写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式;(2)求线圈从t0位置开始到转过60时的瞬时电流;(3)求线圈从t0位置开始到转过90的过程中的流过电阻R的电量;(4)求图中电压表的读数7如图所示,发电机转子是正方形线
5、圈,边长为L=20cm,匝将它置于B0.05T的匀强磁场中,绕着垂直于磁场方向的轴以的角速度转动,时刻线圈平面与磁场方向垂直已知线圈的电阻为,外电路的电阻为试求:(1)从计时开始,线圈中感应电流i瞬时值的表达式;(2)从计时开始,线圈转过90的过程中,通过外电阻R的电量q8如图所示,定值电阻R0=2,电流表和电压表均为理想电表,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端时,发现电压表变化范围为03V,电流表的变化范围为0.751.0A求电源的E和r9太阳能汽车是一种环保型的“绿色汽车”,人们正致力研究着。有一辆玩具汽车靠太阳能电池供电,该电池的太阳能集光板面积为600cm2,太阳能电池电动
6、势为30V,内阻为30。现使玩具汽车在水平路面上匀速行驶,其太阳能集光板正对太阳,测得电流强度为2A。已知电动机的直流电阻为2,太阳光垂直照射到地面上单位面积的辐射功率为1.6103W/m2。(1)求玩具汽车匀速行驶时,太阳能集光板把太阳能转化为电能的效率。(2)这辆玩具汽车的总重为80N,在水平路面上行驶的阻力是车重的0.2倍,这辆玩具车在水平路面上的最大速度是多大?10如图所示,间距为L、足够长U形导线框固定在水平面上,整个导轨处在磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场中,导轨上垂直导轨放有质量为m、电阻为R的金属棒ab,ab与导轨间的动摩擦因数为,(导轨电阻不计)从t=0时刻起,对ab施
7、加一垂直于ab的水平向右的拉力F,使ab由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动(重力加速度为g)求:(1)t时刻,拉力F的功率;(2)已知0t时间内ab棒上产生的热量为Q,求这段过程中拉力F做的功11高度为h=0.8m的桌子,正方形绝缘桌面ABCD上表面光滑且保持水平,边长L=0.8m,放在场强E=1.0104V/m的水平匀强电场中,场强方向与BC边平行。质量为m=0.02kg的带电小球,电荷量q=1.010-5C,从CD中点P以初速度v0沿桌面水平射出,后来从BC中点Q以速度v=1m/s垂直于BC离开桌面。小球运动中电荷量不变,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2求:(1)小球初速度v0
8、的大小与方向;(2)小球落地点到Q点的水平距离;(3)小球落地速度的大小及落地速度与水平方向夹角的正切值。12如图甲所示,用表面绝缘的金属丝绕成的正方形闭合线框abcd放置于粗糙的水平桌面上,线框边长L=40cm、匝数N=50匝、质量m=0.20kg、电阻R=8.0,虚线MN是线框中线,MN左侧空间存在方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小B随时间t变化的关系如图乙所示。已知线框与桌面之间的动摩擦因数=0.50。设线框与桌面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2求:(1)t1=1.2s时刻这50匝线框所受安培力的大小和方向;(2)何时这50匝线框开始滑动,并求这50匝线框
9、在滑动前所产生的焦耳热。13如图所示, 一根长为020m的直导线,垂直于某匀强磁场方向放置,当导线中通有1A的电流时,导线受到的安培力大小为008N,试求:(1)导体棒受到的安培力方向如何?(2)磁场的磁感应强度为多大?(3)当导线中的电流增大为25A时,导线受到的安培力为多大?磁场的磁感应强度变为多大?14如图所示,在磁感强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,有一竖直放置的光滑导电轨道,轨道间接有电阻R。套在轨道上的金属杆ab,长为l、质量为m、电阻为r。现用竖直向上力的拉ab杆使它沿轨道以速度v匀速上滑(轨道电阻不计)。求:(1)ab杆两端的电压为多少?(2)所用拉力F的大小。15如图所
10、示,水平放置的平行金属板A、B间距为d=20cm,板长L=30cm,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于A、B中间,距金属板右端x=15cm处竖直放置一足够大的荧光屏。现在A、B板间加如图2所示的方波形周期电压,有大量质量m=1.0107kg,电荷量q=1.0102C的带电粒子以平行于金属板的速度v0=1.0104m/s持续射向挡板。已知U0=1.0102V,粒子重力不计,求:(1)粒子在电场中的运动时间;(2)t=0时刻进入的粒子离开电场时在竖直方向的位移大小;(3)撤去挡板后荧光屏上的光带宽度。16如图所示,ab、cd为间距l的光滑倾斜金属导轨,与水平面的夹角为,导轨电阻不
11、计,a、c间接有阻值为R的电阻,空间存在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场。将一根阻值为r、长度为l的金属棒从轨道顶端由静止释放,金属棒沿导轨向下运动的过程中始终与导轨接触良好。已知当金属棒向下滑行距离x到达MN处时已经达到稳定速度,重力加速度为g。(金属棒的质量为m)求:(1)金属棒下滑到MN的过程中通过电阻R的电荷量;(2)金属棒的稳定速度的大小。17某小水电站发电机输出的电功率为 100kW,输出电压为 250V现准备向远处输电,所用输电线的总电阻为 8,输电损失在输电线上的电功率恰好为输送功率的 5%,用户获得 200V 电压若升压变压器和降压变压器均为理想变压器,求:(1)输电线中的电流大小(2)所选用的升压变压器原、副线圈的匝数比(3)所选用的降压变压器原、副线圈的匝数比