高中物理计算题

如图所示，电源的电动势是6V，内阻是0.5Ω，小电动机M的线圈电阻为0.5Ω，限流电阻R₀为3Ω，若理想电压表的示数为3V，试求：

（1）电源的总功率和电源的输出功率；
（2）电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率．

真空区域有宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、PQ是磁场的边界．质量为m、电荷量为＋q的粒子沿着与MN夹角为θ＝60°的方向垂直射入磁场中，粒子不能从PQ边界射出磁场（不计粒子重力的影响），求：

（1）粒子射入磁场的速度大小范围．
（2）若粒子刚好不能从PQ边飞出时在磁场中运动的时间．

如图所示，一个圆形有界匀强磁场半径为，磁场方向垂直纸面向外，一个质量为，带电量为的带正电的粒子（重力不计）由点沿水平方向以速度正对圆心射入有界磁场区域，从点射出时速度方向偏转了。求：

（1）该磁场的磁感应强度？
（2）若要把该磁场去掉，换成竖直向下的匀强电场，要求该粒子依然从点射出，请计算计算电场强度与磁感应强度的比值？

如图所示，宽度的足够长的U形金属框架水平放置，框架中连接电阻，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度，框架导轨上放一根质量为、电阻，的金属棒，棒与导轨间的动摩擦因数，现用功率恒定的牵引力使棒从静止开始沿导轨运动（棒始终与导轨接触良好且垂直），当整个回路产生热量时刚好获得稳定速度，此过程中，通过棒的电量（框架电阻不计，取）求：

（1）当导体棒的速度达到时，导体棒上两点电势的高低？导体棒两端的电压？导体棒的加速度？
（2）导体棒稳定的速度？
（3）导体棒从静止到刚好获得稳定速度所用的时间？

发电机输出功率为100 kW，输出电压是="250" V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.

汽车电动机启动时车灯会变暗，它们与电源之间的连接关系如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表示数为，电动机启动时电流表的示数为。若电源的电动势，内阻，电流表的内阻不计，温度对灯丝电阻的影响忽略不计，求

（1）车灯的电阻R为多少？
（2）电动机启动时车灯的功率为多少？
（2）电动机消耗的电功率为多少？

如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，ab＝cd＝50 cm，bc＝ad＝30 cm，匝数n＝100匝，线圈电阻r＝0.2 Ω，外电阻R＝4.8 Ω。线圈在磁感应强度B＝0.05 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度ω＝100π rad/s。

（1）求产生感应电动势的最大值。
（2）若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式。
（3）交流电流表和交流电压表的示数各为多少？
（4）此发电机的功率为多少？

带电粒子的质量 m＝1.7×10^－27kg，电荷量 q＝1.6×10^－19C，以速度 v ＝3.2×10⁶m/s 沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B＝0.17 T，磁场的宽度L＝10 cm，如图所示。不计重力，求：

（1）带电粒子离开磁场时的偏转角θ多大？
（2）带电粒子在磁场中运动多长时间？

一个带正电的粒子，从A点射入水平方向的匀强电场中，粒子沿直线AB运动，如图所示。已知AB与电场线夹角θ＝45°，带电粒子的质量m＝1.0×10^－7 kg，电荷量q＝1.0×10^－10C，A、B相距L＝20 cm。（取g＝10 m/s²） 试判断带电粒子在电场中做怎样的运动，并求电场强度的大小和方向。

把两个带电小球Q₁、Q₂分别放在真空中的A、B两点。已知Q₁=4.0×10^-10C，Q₂=-6.0×10^-12C，r = 50cm，如图所示。

（1）求Q₂受到的静电力的大小和方向。
（2）求Q₁在B点产生的电场强度的大小和方向。

某同学在做测定电源的电动势和内电阻的实验中，用同一套器材采用如图中甲、乙所示的两种不同电路进行测量，并在同一坐标系中作出了两次测定的U-I图线如图中丙图所示，图中的C点与A点很接近.试问：

(1)图线AB是按哪种电路的测量作出的
(2)电池的电动势、内电阻的真实值是多少
(3)电流表的内阻是多少

下图所示的电路中，电源的电动势E="6.0" V，内电阻r="1.0" Ω，外电路的电阻R="5.0" Ω.闭合开关S,求：

（1）通过电阻R的电流；
（2）电阻R消耗的电功率.

如图所示，匀强磁场B ₁ 垂直水平光滑金属导轨平面向下，垂直导轨放置的导体棒ab在平行于导轨的外力F作用下做匀加速直线运动，通过两线圈感应出电压，使电压表示数U保持不变。已知变阻器最大阻值为R，且是定值电阻R ₂ 的三倍，平行金属板MN相距为d。在电场作用下，一个带正电粒子从O ₁ 由静止开始经O ₂ 小孔垂直AC边射入第二个匀强磁场区，该磁场的磁感应强度为B ₂ ，方向垂直纸面向外，其下边界AD距O ₁ O ₂ 连线的距离为h。已知场强B ₂ =B，设带电粒子的电荷量为q、质量为m，则高度 ，请注意两线圈绕法，不计粒子重力。求：

（1）试判断拉力F能否为恒力以及F的方向（直接判断）；
（2）调节变阻器R的滑动头位于最右端时，MN两板间电场强度多大？
（3）保持电压表示数U不变，调节R的滑动头，带电粒子进入磁场B ₂ 后都能击中AD边界，求粒子打在AD边界上的落点距A点的距离范围。

如图所示，电阻，当电键K闭合时理想电压表读数是1.0V，当K断开时理想电压表读数是0.8V，求:电源的电动势E和内电阻r。

如图所示，定值电阻R ₁ =9Ω，R ₂ =7Ω.当开关S接到位置1时，电压表V的示数为3.6V；当开关S接到位置2时，电压表V的示数为3.5V，求电源电动势和内阻。