高中物理电学实验综合题

如图所示为一输电系统，A地有一台升压变压器，B地有一台匝数比为10∶1的降压变压器，降压变压器副线圈上的电流为100A，输出功率是12kW， A、B两地输电线的电阻是20Ω，         求：

(1) 升压变压器输出端的电压．
(2) 在A地输送的功率是多少？

光滑平行金属导轨长L＝2m，二导轨间距d＝0.5m，轨道平面与水平面的夹角为θ＝30°，导轨上端接一阻值为R＝0.5 W的电阻，其余电阻不计，轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场，磁感应强度B＝1T．有一不计电阻的金属棒ab的质量m＝0.5kg，放在导轨最上端，如图所示．当ab棒从最上端由静止开始自由下滑，到达底端脱离轨道时，电阻R上产生的热量为Q＝1J，求：

（1）当棒的速度为v＝2 m/s时，它的加速度是多少？
（2）棒下滑的最大速度是多少？
（3）棒下滑过程中通过电阻R的最大电流是多少？

则：（1）若使液滴能沿v₀方向射出电场，电动势应为多大?
（2）若使液滴能从B板右端边缘射出电场，电动势应为多大?

如图所示匀强电场分布在宽度为L的区域内，一个正离子以初速度垂直于电场方向射入场强为E的匀强电场中，穿出电场区域时偏转角为。在同样的宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向里的匀强磁场，使该离子穿过磁场区域时偏转角也为，求：（离子重力忽略不计）

（1）正离子的电荷量q与其质量m的比值；
（2）匀强磁场磁感应强度B的大小；
（3）离子穿过匀强电场与穿过匀强磁场所用时间之比。
 

在如图所示的装置中，电源电动势为E，内阻不计，定值电阻为R₁，滑动变阻器总阻值为R₂，置于真空中的平行板电容器水平放置，极板间距为d。处在电容器中的油滴A恰好静止不动，此时滑动变阻器的滑片P位于中点位置。

（1）求此时电容器两极板间的电压；
（2）求该油滴的电性以及油滴所带电荷量q与质量m的比值；
（3）现将滑动变阻器的滑片P由中点迅速向上滑到某位置，使电容器上的电荷量变化了Q₁，油滴运动时间为t；再将滑片从该位置迅速向下滑动到另一位置，使电容器上的电荷量又变化了Q₂，当油滴又运动了2t的时间，恰好回到原来的静止位置。设油滴在运动过程中未与极板接触，滑动变阻器滑动所用的时间与电容器充电、放电所用时间均忽略不计。求：Q₁与Q₂的比值。
 

如图所示，一质量为m的带电小球，用长为l的绝缘细线悬挂在水平向右，场强为E的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成角（<45°）

（1）求小球带何种电性及所带电荷量大小；
（2）如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为竖直向下，带电小球将怎样运动？要求说明理由。
（3）电场方向改变后，带电小球的最大速度值是多少？
 

（1）小车的水平长度和磁场的宽度
（2）小车的位移时线圈中的电流大小以及此时小车的加速度
（3）在线圈进入磁场的过程中通过线圈某一截面的电量
（4）线圈和小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量

如图所示的电路中，电源电动势E =" 6.0V" ，内阻r =" 0.6Ω" ，电阻R₂ =" 0.5Ω" ，当开关S断开时，电流表的示数为1.5A，电压表的示数为3.0V ，试求：
（1）电阻R₁和R₃的阻值；
（2）当S闭合后，电压表的示数和R₂上消耗的电功率各为多少?

如图所示，平行板电容器两板间距离为d，所带电量为Q，且上极板带正电。一质量为m，带电量为q的小球，在离平行板电容器上极板小孔A的正上方h处自由释放，到达下极板时小球的速度恰好为零（小球不与下极板接触）。已知重力加速度为g。
（1）试分析小球所带电荷的性质，并简要说明小球的运动过程。
（2）小球开始下落到速度减为零的过程中所用的时间和最大速度分别为多少？
（3）电容器的电容为多少？

如图所示，一水平放置的平行导体框架宽度L=0．5 m，接有电阻R=0．20 Ω，磁感应强度B=0．40 T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下，仅有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体ab电阻不计，当ab以v=4．0 m/s的速度向右匀速滑动时。试求：
（1） 导体ab上的感应电动势的大小。
（2） 要维持ab向右匀速运行，作用在ab上的水平力为多大？
（3） 电阻R上产生的焦耳热功率为多大？

如图所示，足够长的水平导体框架的宽度L="0.5" m，电阻忽略不计，定值电阻R=2Ω。磁感应强度B="0.8" T的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为m="0.2" kg、有效电阻r=2Ω的导体棒MN垂直跨放在框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5，导体棒在水平恒力F=1.2N的作用下由静止开始沿框架运动到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电量共为q="2" C，求：
（1）导体棒做匀速运动时的速度；
（2）导体棒从开始运动到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒产生的电热。（g取10 m/s²）

一个直流电动机的内电阻，与R=8的电阻串联接在线圈上，如图所示。已知线圈面积为m²，共100匝，线圈的电阻为2欧，线圈在T的匀强磁场中绕O以转速n=600r/min匀速转动时，在合上开关S后电动机正常工作时，电压表的示数为100V，求电动机正常工作时的输出功率。

如图所示(a)，M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极，相距D＝1 m，其右侧为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度B＝1×10^－3 T，磁场区域足够长，宽为d＝0.01 m；在极板M、N之间加有如图(b)所示的变电压(设N极电势高于M极时电压为正)。现有带负电粒子不断从极板M中央小孔处射入电容器内(粒子的初速度可看做为零，重力不计)，取其荷质比，问：
(1)在变交电压第一个周期内哪些时刻进入电容器内的粒子能从磁场的右侧射出来？
(2)若上述交变电压的周期可以变化，则其周期满足什么条件时，才能保证有带电粒从右侧射出来？

真空中存在着空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球速度与竖直方向夹角为37°（取sin37°＝0.6，cos37°=0.8）。现将该小球从电场中某点以初速度v₀竖直向上抛出。求运动过程中（1）小球受到的电场力的大小及方向（2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量（3）运动过程中小球的最小动能的大小（4）如果抛出时的动能为4J，则小球落回到同一高度时的动能是多大？

如图1所示，为利用光敏电阻检测传送带上物品分布从而了解生产线运行是否运行正常的仪器。期中A是发光仪器，B是一端留有小孔用绝缘材料封装的光敏电阻。当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻阻值为R₁＝50Ω；当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻阻值为R₂＝150Ω。固定电阻R₃＝45Ω。C为平行板电容器，虚线与两极板间距相等，极板长L₁＝8.0×10^－2m，两极板的间距d＝1.0×10^－2m。D为屏，与极板垂直，D到极板的距离L₂=0.16m，屏上贴有用特殊材料做成的记录纸，当电子打在记录纸上时会留下黑点，工作时屏沿着图示方向匀速运动。有一细电阻束沿图中虚线以速度v₀＝8.0×10⁶m/s连续不断地射入电容C，v₀延长线与屏交点为O。图2为一段记录纸。
已知电子电量e＝1.6×10^－19C，电子质量m＝9×10^－31kg。忽略细光束的宽度、电容器的充电放点时间及电子所受的重力。求：电源的电动势E和内阻r。