高考物理考前回归教材之电磁学三23页

高考物理考前回归教材之电磁学三
1．一辆电瓶车，质量为 500 kg,蓄电池向直流电动机提供 24 V的恒定电压，当电瓶车在水
平地面上以 0. 8 m/s的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为 5 A，设车所受的阻力是车重的
0.02倍（g取 10m/s2)，则此电动机的电阻为多少？
解：由能的转化与守恒定律得
Ω。
2．如图所示，要使一质量为 m、电量为＋q 的小球能水平沿直线加
速，需要外加一匀强电场．已知平行金属板间距为 d，与水平面夹角为
，要使此小球从 A 板左端沿直线从静止沿水平方向被加速，恰从 B 板
的右端射出，求两金属板间所加电压 U 是多少？小球从 B 板右端射出
时的速度是多大？（重力加速度为 g）
解：对小球进行受力分析，由题意可知合力应水平向右，故竖直方
向上有 ，即 ，又 ，
由动能定理得 ，则 。
3．电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的．油滴实验的原理如
图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、
负电荷．油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油滴进入上板中央
小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况．两
金属板间的距离为 d，忽略空气对油滴的浮力和阻力．
(1)调节两金属板间的电势差 U，当 u=U0时，使得某个质量为 ml的油滴恰好做匀速运动．该
油滴所带电荷量 q为多少？
(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金属板间的电势差 u=U 时，观察到某个质量
为 m2的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间 t运动到下极板，求此油滴所带电荷量 Q.
解：(1)油滴匀速下落过程中受到的电场力和重力平衡，可见所带电荷为负电荷，即
，得
(2)油滴加速下落，若油滴带负电，电荷量为 Q1，则油滴所受到的电场力方向向上，设此
时的加速度大小为 a1，由牛顿第二定律得
，得 ．
若油滴带正电，电荷量为 Q2，则油滴所受到的电场力方向向下，设此时的加速度大小为
a2，由牛顿第二定律得
，即 。
4．如图所示，交流发电机电动势的有效值 E=20 V,内阻不计，
它通过一个 R=6Ω的指示灯连接变压器．变压器输出端并联 24 只
6.1
2
2 =−=⇒+=
I
kmgvIU
rkmgvrIIU
θ
mgqE =θcos
θcosq
mg
E =
θcosq
mgd
EdU ==
2
2
1
mvqU =
θcos
2gd
v =
gm
d
U
q 1
0 =
0
1 U
d
gmq =
2
11212 2
1
, tadam
d
U
Qgm ==− )2(
2
2
1 t
d
g
U
dm
Q −=
2
22222 2
1
, tadam
d
U
Qgm ==+ )2(
2
2
2 gt
d
U
dm
Q −=

彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V 0. 25 W",灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：
(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比，
(2)发电机的输出功率．
解：彩色小灯额定电流 ,次级线圈总电流 I2 = 24 =1 A.
变压器输入功率等于 I1U1= I2U2=6 W,
变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得 ，
代人 E 值解得 ( 应舍去，据题意是降压变压器，应 I1 。
(2)发电机输出功率 P=I1E=6.67 W。
5．如图所示的直流电路中，水平方向连接着呈递减等差数列的 20个阻值不同的电阻 20R、
19R、…、R，竖直方向连接着 20 个阻值为 R的完全相同的电
阻 R1、R2、…、R20，已知 R1两端的电压为 12 V，流过第一个
水平方向阻值为 20R 的电阻的电流为 9.5 mA，流过第二个水平
方向阻值为 19R 的电阻的电流为 9.2mA，求竖直方向的 20个电
阻 R1、R2、…、R20两端的电压之和为多少？
解：设 R1、R2、…、R20两端的电压分别为 U1、U2、…、U20；流过 R1、R2、…、R20的电流
分别为 I1、I2、…、I20；流过 20R的电流为 =9.5 mA，流过 19R的电流为 = 9. 2 mA；根
据部分电路欧姆定律可得
U1＝I1 R1 、U2 = I2 R2、…、U20=I20 R20，
R1=R2=…=R20 =R= ，
所以 U 总= U1+U2+…+U20=( I1+I2+…+I20 )R＝ 380 V.
6．影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半
导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某课题研究组在研究某种导电材料的
用电器件 Z的导电规律时，利用如图(a)所示的分压电路测得其电压与电流的关系如表所示：
(1)根据表中数...