高中物理计算题

如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kv高压输电，最后用户得到220V、9.5kW的电力，求：

（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比
（2）输电线路导线电阻R。
（3）用户降压变压器原、副线圈匝数比。

已知一列沿x轴正向传播的简谐横波t=0时刻波形图如图所示，且波刚好传到A点，振幅为5m。再经过1.1s时，x=1m处的P质点第3次出现波峰，求：

（1）波速v=？
（2）从t=0至t=1.2s，质点P运动的路程L是多少？t=1.2s时，质点P的位移y是多少？
（3）由图示时刻起，x=6m处的Q点再经过多长时间第一次出现波峰？

三块相同的金属平板A、B、D自上而下水平放置，间距分别为h和d，如图所示.A、B两板中心开孔，在A板的开孔上搁有一金属容器P，与A板接触良好，其内盛有导电液体.A板通过闭合的电键K与电动势为E₀的电池正极相连，B板与电池负极相连并接地.容器P内液体在底部小孔O处形成质量为m，带电量为q的液滴后自由下落，穿过B板的开孔O′落到D板上，其电荷被D板吸附，液体随即蒸发.接着容器底部又形成相同的液滴自由下落，如此继续.设整个装置放在真空中.

(1)第一个液滴到达D板时的速度为多少?
(2)D板最终可达到多高的电势?
(3)设液滴的电量是A板所带电量的a倍(a＝0.02)，A板与B板构成的电容器的电容为C₀＝5×10^-12F，E₀＝1000V，m＝0.02g，h＝d＝5cm.试计算D板最终的电势值.(g＝10m/s²)
(4)如果电键K不是始终闭合，而只是在第一个液滴形成前闭合一下，随即打开，其他条件与(3)相同.在这种情况下，D板最终可达到的电势值为多少?说明理由.

如图所示，在空间中取直角坐标系Oxy，在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d，从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E。初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U的电场加速后，从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域，A点坐标为（0，h）。已知电子的电量为e，质量为m，加速电场的电势差，电子的重力忽略不计，求：

（1）电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速度v；
（2）电子经过x轴时离坐标原点O的距离l。

如图所示，有一倾角α=37°的粗糙斜面，斜面所在空间存在一有界矩形匀强磁场区域GIJH，其宽度GI=HJ=L=0.5m。有一质量m=0.5Kg的“日”字形匀质导线框abcdef，从斜面上静止释放，释放时ef平行于GH且距GH为4L，导线框各段长ab=cd=ef=ac=bd=ce=df=L=0.5m，线框与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，，ab、cd、ef三段的阻值相等、均为R=0.5Ω，其余电阻不计。已知ef边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，不计导线粗细，重力加速度g=10m/s²,求：

（1）ef边刚进入磁场时的速度v
（2）匀强磁场的磁感应强度B
（3）线框从开始运动到ab边穿出磁场过程中ab边发的焦耳热为多少？

在图甲中，直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场，第1象限内的磁感应强度大小为2B，第3象限内的磁感应强度大小为B，磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l，圆心角为90⁰的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为R.

(1)求导线框中感应电流最大值.
(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t="0)"

一个直流电动机的内电阻，与R=10的电阻串联接在线圈上，线圈从图示位置开始匀速转动，已知线圈面积S =m²，共10匝，线圈的电阻不计，匀强磁场T，转速n =60r/s，闭合开关S后电动机正常工作，电压表的示数为100V，

(1) 求线圈从图示位置转动的电动势的瞬时表达式
（2）电动机输出的机械功率

半径为a的右端开口的导体圆环水平固定放置，整个区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，一根直导体杆CD在圆环上以速度做匀速直线运动，圆环和导体杆单位长度电阻均为R₀。当导体杆刚好运动到圆环的圆心位置时，求：

（1）导体杆上产生的电动势E
（2）导体杆所受到的安培力大小

如图所示，质量为m=1.0kg的小球从H=20m高处水平抛出的小球，除受重力外，还受到水平风力作用，假设受到的风力的大小恒定不变，g=10m/s²。问：

（1）有水平风力与无风时相比较，小球在空中的飞行时间是否相同？如不相同，说明理由；如果相同，求出这段时间。
（2）若风的恒定阻力为F_f =0.25mg，要使小球恰好垂直于地面着地，则水平抛出的小球的初速度v₀应为多大？

静止在水平地面上的木箱，质量m＝5 kg木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.4，若用大小为40 N的水平拉力拉木箱从静止开始运动，使木箱能够到达5 m远处，拉力最少做多少功？(cos37°＝0.8，取g＝10 m/s²)

长度L=0.5m的轻杆，一端有一质量m=2kg的小球，轻杆以另一端O为圆心在竖直平面内匀速转动（g=10m/s²）

（1）若小球以3m/s的速度经过圆轨道的最低点，求轻杆对小球的作用力大小
（2）若小球经过最高点时杆对小球的作用力为16N，求此时小球的速度大小
（2）要使小球通过最高点和最低点时，轻杆对小球的作用力方向相同，轻杆的转数应满足什么条件？

质量m=0.2kg的物体从高H=20m的楼顶由静止开始下落，经过时间t=2.5s后着地，（g=10m/s²），求：
(1) 物体受到的空气阻力的大小
（2）重力对物体做的功和空气阻力对物体做的功
（3）合外力对物体做的功
（4）刚要着地时重力的瞬时功率

如图所示，质量m＝1 kg的小球用细线拴住，线长l＝0.5 m，细线所受拉力达到F＝18 N时就会被拉断。当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断。若此时小球距水平地面的高度h＝5 m，重力加速度g＝10 m/s2，求小球落地处到地面上Ｐ点的距离？（P点在悬点的正下方）

图为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头。原线圈入正弦式交变电压的u-t图象如题13-2图所示。若只在ce间接一只R_ce="400" Ω的电阻，或只在de间接一只R_de="225" Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80W。

(1)请写出原线圈输入电压瞬时值Uab的表达式；
(2)求只在ce间接400Ω的电阻时，原线圈中的电流I₁；
(3)求ce和de 间线圈的匝数比。

如右图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能，若外力对环做的功分别为W_a、W_b，则W_a∶W_b为多少？