新課標(biāo)2013年高考考前預(yù)測計算題沖刺訓(xùn)練一（電磁學(xué)）1一輛電瓶車，質(zhì)量為500 kg,蓄電池向直流電動機(jī)提供24 V的恒定電壓，當(dāng)電瓶車在水平地面上以0. 8 m/s的速度勻速行駛時，通過電動機(jī)的電流為5 A，設(shè)車所受的阻力是車重的0.02倍（g取10m/s2)，則此電動機(jī)的電阻為多少？解：由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律得。2如圖所示，要使一質(zhì)量為m、電量為q的小球能水平沿直線加速，需要外加一勻強(qiáng)電場已知平行金屬板間距為d，與水平面夾角為，要使此小球從A板左端沿直線從靜止沿水平方向被加速，恰從B板的右端射出，求兩金屬板間所加電壓U是多少？小球從B板右端射出時的速度是多大？（重力加速度為g）解：對小球進(jìn)行受力分析，由題意可知合力應(yīng)水平向右，故豎直方向上有，即，又，由動能定理得，則。3電子所帶電荷量最早是由美國科學(xué)家密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測出的油滴實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板與電源連接，上、下板分別帶正、負(fù)電荷油滴從噴霧器噴出后，由于摩擦而帶電，油滴進(jìn)入上板中央小孔后落到勻強(qiáng)電場中，通過顯微鏡可以觀察到油滴的運(yùn)動情況兩金屬板間的距離為d，忽略空氣對油滴的浮力和阻力(1)調(diào)節(jié)兩金屬板間的電勢差U，當(dāng)u=U0時，使得某個質(zhì)量為ml的油滴恰好做勻速運(yùn)動該油滴所帶電荷量q為多少？(2)若油滴進(jìn)入電場時的速度可以忽略，當(dāng)兩金屬板間的電勢差u=U時，觀察到某個質(zhì)量為m2的油滴進(jìn)入電場后做勻加速運(yùn)動，經(jīng)過時間t運(yùn)動到下極板，求此油滴所帶電荷量Q.解：(1)油滴勻速下落過程中受到的電場力和重力平衡，可見所帶電荷為負(fù)電荷，即，得(2)油滴加速下落，若油滴帶負(fù)電，電荷量為Q1，則油滴所受到的電場力方向向上，設(shè)此時的加速度大小為a1，由牛頓第二定律得 ，得若油滴帶正電，電荷量為Q2，則油滴所受到的電場力方向向下，設(shè)此時的加速度大小為a2，由牛頓第二定律得，即。4如圖所示，交流發(fā)電機(jī)電動勢的有效值E=20 V,內(nèi)阻不計，它通過一個R=6的指示燈連接變壓器變壓器輸出端并聯(lián)24只彩色小燈泡，每只燈泡都是“6 V 0. 25 W",燈泡都正常發(fā)光，導(dǎo)線電阻不計求：(1)降壓變壓器初級、次級線圈匝數(shù)比，(2)發(fā)電機(jī)的輸出功率解：彩色小燈額定電流,次級線圈總電流I2 = 24=1 A.變壓器輸入功率等于I1U1= I2U2=6 W,變壓器原線圈電路中，利用歐姆定律可得，代人E值解得 (應(yīng)舍去，據(jù)題意是降壓變壓器，應(yīng)I1<I21 A)，所以。(2)發(fā)電機(jī)輸出功率P=I1E=6.67 W。5如圖所示的直流電路中，水平方向連接著呈遞減等差數(shù)列的20個阻值不同的電阻20R、19R、R，豎直方向連接著20 個阻值為R的完全相同的電阻R1、R2、R20，已知R1兩端的電壓為12 V，流過第一個水平方向阻值為20R的電阻的電流為9.5 mA，流過第二個水平方向阻值為19R的電阻的電流為9.2 mA，求豎直方向的20個電阻R1、R2、R20兩端的電壓之和為多少？解：設(shè)R1、R2、R20兩端的電壓分別為U1、U2、U20；流過R1、R2、R20的電流分別為I1、I2、I20；流過20R的電流為=9.5 mA，流過19R的電流為= 9. 2 mA；根據(jù)部分電路歐姆定律可得U1I1 R1 、U2 = I2 R2、U20=I20 R20，R1=R2=R20 =R=，所以U總= U1+U2+U20=( I1+I2+I20 )R 380 V.6影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反，隨溫度的升高而減小某課題研究組在研究某種導(dǎo)電材料的用電器件Z的導(dǎo)電規(guī)律時，利用如圖(a)所示的分壓電路測得其電壓與電流的關(guān)系如表所示：(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷用電器件Z可能屬于上述哪類材料？(2)把用電器件Z接人如圖(b）所示的電路中，閉合開關(guān)電流表的讀數(shù)為1.8 A，電池的電動勢為3V，內(nèi)阻不計，試求電阻R的電功率(3）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)找出該用電器Z的電流隨電壓變化的規(guī)律是1=kUn，試求出n和k的數(shù)值，并寫出k的單位解：(1)半導(dǎo)體(2）查表I=1.8 A時，Z的電壓為1. 2 V則UR = E2UZ=3 V1.2 V=1.8 V,PRIUR=3. 24 W.(3）任選兩組數(shù)據(jù)可列出0.8=k·0.8n，1.25=k·1n,解得n=2, k=1.25 A/V2.7如圖所示，距離為L的兩塊平行金屬板A、B豎直固定在表面光滑的絕緣小車上，并與車內(nèi)電動勢為U的電池兩極相連，金屬板B下開有小孔，整個裝置質(zhì)量為M，靜止放在光滑水平面上，一個質(zhì)量為m帶正電q的小球以初速度v0沿垂直于金屬板的方向射入小孔，若小球始終未與A板相碰，且小球不影響金屬板間的電場(1)當(dāng)小球在A、 B板之間運(yùn)動時，車和小球各做什么運(yùn)動？加速度各是多少？(2)假設(shè)小球經(jīng)過小孔時系統(tǒng)電勢能為零，則系統(tǒng)電勢能的最大值是多少？從小球剛進(jìn)入小孔，到系統(tǒng)電勢能最大時，小車和小球相對于地面的位移各是多少？解：(1)小球做勻減速運(yùn)動，小車做勻加速運(yùn)動，.(2)系統(tǒng)的電勢能最大時，小球相對小車靜止，設(shè)此時小車與小球的速度均為v，由動量守恒，得,即。則系統(tǒng)的最大電勢能為。小球位移為，小車位移為。8如圖所示，在空間存在著水平向右、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，同時存在著豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場在這個電、磁場共存的區(qū)域內(nèi)有一足夠長的絕緣桿沿水平方向放置，桿上套有一個質(zhì)量為m、帶電荷量為q的金屬環(huán)已知金屬環(huán)與絕緣桿間的動摩擦因數(shù)為，且mg<gE現(xiàn)將金屬環(huán)由靜止釋放，設(shè)在運(yùn)動過程中金屬環(huán)所帶電荷量不變(1)試定性說明金屬環(huán)沿桿的運(yùn)動情況；(2)求金屬環(huán)運(yùn)動的最大加速度的大?。?3)求金屬環(huán)運(yùn)動的最大速度的大小解：(1)金屬環(huán)在電場力和摩擦力的共同作用下由靜止開始做加速運(yùn)動隨著速度的增大，洛倫茲力從零逐漸增大，金屬環(huán)所受的摩擦力逐漸變大，合外力減小所以金屬環(huán)將做一個加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，達(dá)到最大速度后做勻速運(yùn)動(2)開始時金屬環(huán)速度為零，所受的摩擦力為最小，此時金屬環(huán)所受的合外力最大，根據(jù)牛頓第二定律，得金屬環(huán)的最大加速度.(3）當(dāng)摩擦力時，金屬環(huán)所受的合外力為零，金屬環(huán)達(dá)到最大速度，則此時所受的洛倫茲力為,方向垂直紙面向外因此，桿對金屬環(huán)的彈力為，當(dāng)金屬環(huán)達(dá)到最大速度時有，解得。9如圖所示，長L=O. 80 m，電阻r=0. 30，質(zhì)量m=0. 10 kg的金屬棒CD垂直放在水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌由兩條平行金屬桿組成，已知金屬桿表面光滑且電阻不計，導(dǎo)軌間距也是L，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，量程為03. 0 A的電流表串聯(lián)接在一條導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌左端接有阻值R=0. 50的電阻，量程為01. 0 V的電壓表接在電阻R兩端，垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場向下穿過導(dǎo)軌平面現(xiàn)以向右恒定的外力F=1.6 N使金屬棒向右運(yùn)動，當(dāng)金屬棒以最大速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動時，觀察到電路中的一個電表正好滿偏，而另一個電表未滿偏(1)試通過計算判斷此滿偏的電表是哪個表；(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；(3)在金屬棒CD達(dá)到最大速度后，撤去水平拉力F，求此后電阻R消耗的電能（1）電壓表 （2)1. 0 T（3）0.125 J(提示：達(dá)到最大速度時外力F與安培力平衡，由可得最大速度=2 m/s，撤去拉力后，動能全都轉(zhuǎn)化為電能 , R消耗的電能是總電能的。10在研究性學(xué)習(xí)中，某同學(xué)設(shè)計了一個測定帶電粒子比荷的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示abcd是一個長方形盒子，在ad邊和cd邊上各開有小孔f和e，e是cd邊上的中點(diǎn)，熒光屏M貼著cd放置，能顯示從e孔射出的粒子落點(diǎn)位置盒子內(nèi)有一方向垂直于abcd平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.粒子源不斷地發(fā)射相同的帶電粒子，粒子的初速度可以忽略粒子經(jīng)過電壓為U的電場加速后，從f孔垂直于ad邊射入盒內(nèi)粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好從e孔射出若已知，不計粒子的重力和粒子之間的相互作用力請你根據(jù)上述條件求出帶電粒子的荷質(zhì)比q/m.解：帶電粒子進(jìn)入電場，經(jīng)電場加速根據(jù)動能定理得，即粒子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動，軌跡如圖所示，設(shè)圓周半徑為R，在三角形Ode中，有，則。又，解得。- 5 -