电学计算题专题训练
电学计算题大全
电学计算题大全1.在这个电路中，电源电压保持不变，电阻R为15Ω。
如果再串联一个阻值为60Ω的电阻，电流表的示数为0.2A。
要使电流表的示数增大为1.2A，需在电路中并联一个阻值为3Ω的电阻。
2.在这个电路中，A、B两点间的电压是6V，电阻R1为4Ω，电阻R2为2Ω。
电流强度为1.5A，电阻R2为1.33Ω。
3.在这个电路中，电阻R1为5Ω，当开关S闭合时，电流为0.6A，I1为0.4A。
电阻R2的电阻值为10Ω。
4.在这个电路中，电流表示数为0.3A，电阻R1为40Ω，R2为60Ω。
干路电流I为0.15A。
5.在这个电路中，电源电压为2.4V，电阻R1为4Ω，R3为6Ω。
⑴、如果开关S1、S2都断开时，电流表示数为0.6A。
⑵、如果开S1、S2都闭合时，R2的阻值为1.5Ω。
6.在这个电路中，电源电压为6V，电阻R1、R2、R3的阻值分别为8Ω、4Ω、12Ω。
⑴、如果开关S1、S2都断开时，电流表电压表的示数为0.375A和3V。
⑵、如果开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.5A。
7.电阻为20Ω的电灯在正常工作时两端的电压为10V。
如果将它接到12V的电源上，需要串联一个电阻为40Ω的电阻。
8.在这个电路中，R1为10Ω，滑动变阻器R2的阻值变化范围是0~20Ω。
当滑片P移至R2的最左端时，电流表示数为0.6A。
当滑片P移至R2的最右端时，电流表和电压表的示数分别为0.3A和6V。
9.在这个电路中，R1为10Ω，滑动变阻器R2的滑片置于右端，这时电压表、电流表的示数分别为10V、0.2A。
⑴、电阻R1两端的电压为2V。
⑵、当移动滑动变阻器的滑片后，电流表的示数为0.4A，滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω。
10.在这个电路中，电源的电压为6V保持不变，电阻R1为5Ω，变阻器R2的最大阻值是10Ω。
电流表的示数变化范围为0~1.2A，电压表的示数变化范围为0~6V。
11.在这个电路中，R1为30Ω，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P移动到a端时，电流表的示数为0.2A；当滑动变阻器P移动到b端时，电流表的示数为0.6A。
中考物理总复习《电学(电功率、电与磁)计算》专项测试题-附带答案
中考物理总复习《电学（电功率、电与磁）计算》专项测试题-附带答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1．在如图所示的电路中，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变，电源电压U=6V，小灯泡标有“6V 3W”字样，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。
(1)只闭合开关S1和S3时，电路消耗的功率为6W，则闭合开关S1、S2和S3时，电路的总电流为多少？(2)在不损坏各元件的情况下，求只闭合开关S1时，R1消耗的最大功率P1；只闭合开关S2时，灯泡消耗的最小功率P2。
2．小明家电热饮水机有加热和保温两种工作状态。
如图所示为饮水机的原理图，当开关S、S1闭合后，饮水机处于加热状态，当水温达到100℃时，温控开关S1自动断开，饮水机处于保温状态，饮水机的铭牌信息如下：[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
求：水箱容积2L（1）加热时通过饮水机的电流；（2）电阻R2的阻值；（3）不计热量损失，将一箱20℃水加热7min，饮水机内水的温度达多少℃？3．图甲所示是一款硅胶材质的电热桌垫，具有关、低温和高温三个挡位。
其内部主要由加热电阻R1、R2和开关组成，其相关参数如本表。
某次将其调至高温模式正常工作2min后，桌垫的温度升高了20℃；如图乙、丙所示是小明利用所学知识为电热桌垫设计的两种电路。
请你解答下列问题：加热电阻R24Ω（1）电热桌垫处于高温模式时的加热效率是多少?[硅胶的比热容为2×103J/（kg·℃），百分号前保留1位小数]（2）请根据表格中提供的信息帮他从乙、丙两图中选出最符合该款电热桌垫工作要求的电路，并说明理由。
R=Ω，闭合开关S后，额定电压为3V的灯L正4．如图所示，电源电压保持不变，电阻3I=。
求：常发光，电流表A的示数 1.2A（1）通过电阻R的电流1I；（2）灯L的额定功率P；（3）通电10s，电路中电流做的功W。
物理经典题库-电学计算题63个
电学计算题集粹（63个）1．如图3-87所示的电路中，电源电动势＝24Ｖ，内阻不计，电容Ｃ＝12μＦ，Ｒ１＝10Ω，Ｒ３＝60Ω，Ｒ４＝20Ω，Ｒ５＝40Ω，电流表Ｇ的示数为零，此时电容器所带电量Ｑ＝7．2×10－５Ｃ，求电阻Ｒ２的阻值?图3-872．如图3-88中电路的各元件值为：Ｒ１＝Ｒ２＝10Ω，Ｒ３＝Ｒ４＝20Ω，Ｃ＝300μＦ，电源电动势＝6Ｖ，内阻不计，单刀双掷开关Ｓ开始时接通触点2，求：图3-88（1）当开关Ｓ从触点2改接触点1，且电路稳定后，电容Ｃ所带电量．（2）若开关Ｓ从触点1改接触点2后，直至电流为零止，通过电阻Ｒ１的电量．3．光滑水平面上放有如图3-89所示的用绝缘材料制成的Ｌ形滑板（平面部分足够长），质量为4ｍ，距滑板的Ａ壁为Ｌ１距离的Ｂ处放有一质量为ｍ，电量为＋ｑ的大小不计的小物体，物体与板面的摩擦不计，整个装置处于场强为Ｅ的匀强电场中．初始时刻，滑块与物体都静止，试问：图3-89（1）释放小物体，第一次与滑板Ａ壁碰前物体的速度ｖ１多大?（2）若物体与Ａ壁碰后相对水平面的速率为碰前速率的3／5，则物体在第二次跟Ａ壁碰撞之前，滑板相对于水平面的速度ｖ和物体相对于水平面的速度ｖ２分别为多大?（3）物体从开始运动到第二次碰撞前，电场力做的功为多大?（设碰撞所经历时间极短）4．一带电粒子质量为ｍ、带电量为ｑ，可认为原来静止．经电压为Ｕ的电场加速后，垂直射入磁感强度为Ｂ的匀强磁场中，根据带电粒子在磁场中受力所做的运动，试导出它所形成电流的电流强度，并扼要说出各步的根据．（不计带电粒子的重力）5．如图3-90所示，半径为ｒ的金属球在匀强磁场中以恒定的速度ｖ沿与磁感强度Ｂ垂直的方向运动，当达到稳定状态时，试求：图3-90（1）球内电场强度的大小和方向?（2）球上怎样的两点间电势差最大?最大电势差是多少?6．如图3-91所示，小车Ａ的质量Ｍ＝2ｋｇ，置于光滑水平面上，初速度为ｖ０＝14ｍ／ｓ．带正电荷ｑ＝0．2Ｃ的可视为质点的物体Ｂ，质量ｍ＝0．1ｋｇ，轻放在小车Ａ的右端，在Ａ、Ｂ所在的空间存在着匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁感强度Ｂ＝0．5Ｔ，物体与小车之间有摩擦力作用，设小车足够长，求图3-91（1）Ｂ物体的最大速度?（2）小车Ａ的最小速度?（3）在此过程中系统增加的内能?（ｇ＝10ｍ／ｓ２）7．把一个有孔的带正电荷的塑料小球安在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球穿在一根光滑的水平绝缘杆上，如图3-92所示，弹簧与小球绝缘，弹簧质量可不计，整个装置放在水平向右的匀强电场之中，试证明：小球离开平衡位置放开后，小球的运动为简谐运动．（弹簧一直处在弹性限度内）图3-928．有一个长方体形的匀强磁场和匀强电场区域，它的截面为边长Ｌ＝0．20ｍ的正方形，其电场强度为Ｅ＝4×10５Ｖ／ｍ，磁感强度Ｂ＝2×10－2Ｔ，磁场方向垂直纸面向里，当一束质荷比为ｍ／ｑ＝4×10－10ｋｇ／Ｃ的正离子流以一定的速度从电磁场的正方形区域的边界中点射入如图3-93所示，图3-93（1）要使离子流穿过电磁场区域而不发生偏转，电场强度的方向如何?离子流的速度多大?（2）在离电磁场区域右边界0．4ｍ处有与边界平行的平直荧光屏．若撤去电场，离子流击中屏上ａ点，若撤去磁场，离子流击中屏上ｂ点，求ａｂ间距离．9．如图3-94所示，一个初速为零的带正电的粒子经过Ｍ、Ｎ两平行板间电场加速后，从Ｎ板上的孔射出，当带电粒子到达Ｐ点时，长方形ａｂｃｄ区域内出现大小不变、方向垂直于纸面且方向交替变化的匀强磁场．磁感强度Ｂ＝0．4Ｔ．每经ｔ＝（π／4）×10－3ｓ，磁场方向变化一次．粒子到达Ｐ点时出现的磁场方向指向纸外，在Ｑ处有一个静止的中性粒子，Ｐ、Ｑ间距离ｓ＝3ｍ．ＰＱ直线垂直平分ａｂ、ｃｄ．已知Ｄ＝1．6ｍ，带电粒子的荷质比为1．0×10４Ｃ／ｋｇ，重力忽略不计．求图3-94（1）加速电压为220Ｖ时带电粒子能否与中性粒子碰撞?（2）画出它的轨迹．（3）能使带电粒子与中性粒子碰撞，加速电压的最大值是多少?10．在磁感强度Ｂ＝0．5Ｔ的匀强磁场中，有一个正方形金属线圈ａｂｃｄ，边长ｌ＝0．2ｍ，线圈的ａｄ边跟磁场的左侧边界重合，如图3-95所示，线圈的电阻Ｒ＝0．4Ω，用外力使线圈从磁场中运动出来：一次是用力使线圈从左侧边界匀速平动移出磁场；另一次是用力使线圈以ａｄ边为轴，匀速转动出磁场，两次所用时间都是0．1ｓ．试分析计算两次外力对线圈做功之差图3-9511．如图3-96所示，在ｘＯｙ平面内有许多电子（每个电子质量为ｍ，电量为ｅ）从坐标原点Ｏ不断地以相同大小的速度ｖ０沿不同的方向射入第Ⅰ象限．现加上一个垂直于ｘＯｙ平面的磁感强度为Ｂ的匀强磁场，要求这些电子穿过该磁场后都能平行于ｘ轴向ｘ轴正方向运动，试求出符合该条件的磁场的最小面积．图3-9612．如图3-97所示的装置，Ｕ1是加速电压，紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长为ｌ，两板间距离为ｄ．一个质量为ｍ、带电量为－ｑ的质点，经加速电压加速后沿两金属板中心线以速度ｖ０水平射入两板中，若在两水平金属板间加一电压Ｕ２，当上板为正时，带电质点恰能沿两板中心线射出；当下板为正时，带电质点则射到下板上距板的左端ｌ／4处．为使带电质点经Ｕ１加速后，沿中心线射入两金属板，并能够从两金属之间射出，问：两水平金属板间所加电压应满足什么条件，及电压值的范围．图3-9713．人们利用发电机把天然存在的各种形式的能（水流能、煤等燃料的化学能）转化为电能，为了合理地利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方，但用电的地方却分布很广，因此需要把电能输送到远方．某电站输送电压为Ｕ＝6000Ｖ，输送功率为Ｐ＝500ｋＷ，这时安装在输电线路的起点和终点的电度表一昼夜里读数相差4800ｋＷｈ（即4800度电），试求（1）输电效率和输电线的电阻（2）若要使输电损失的功率降到输送功率的2%，电站应使用多高的电压向外输电?14．有一种磁性加热装置，其关键部分由焊接在两个等大的金属圆环上的ｎ根间距相等的平行金属条组成，成“鼠笼”状，如图3-98所示．每根金属条的长度为ｌ，电阻为Ｒ，金属环的直径为Ｄ、电阻不计．图中虚线表示的空间范围内存在着磁感强度为Ｂ的匀强磁场，磁场的宽度恰好等于“鼠笼”金属条的间距，当金属环以角速度ω绕过两圆环的圆心的轴ＯＯ′旋转时，始终有一根金属条在垂直切割磁感线．“鼠笼”的转动由一台电动机带动，这套设备的效率为η，求电动机输出的机械功率．图3-9815．矩形线圈Ｍ、Ｎ材料相同，导线横截面积大小不同，Ｍ粗于Ｎ，Ｍ、Ｎ由同一高度自由下落，同时进入磁感强度为Ｂ的匀强场区（线圈平面与Ｂ垂直如图3-99所示），Ｍ、Ｎ同时离开磁场区，试列式推导说明．图3-9916．匀强电场的场强Ｅ＝2．0×10３Ｖｍ－1，方向水平．电场中有两个带电质点，其质量均为ｍ＝1．0×10－５ｋｇ．质点Ａ带负电，质点Ｂ带正电，电量皆为ｑ＝1．0×10－９Ｃ．开始时，两质点位于同一等势面上，Ａ的初速度ｖＡｏ＝2．0ｍ·ｓ－1，Ｂ的初速度ｖＢｏ＝1．2ｍ·ｓ－1，均沿场强方向．在以后的运动过程中，若用Δｓ表示任一时刻两质点间的水平距离，问当Δｓ的数值在什么范围内，可判断哪个质点在前面（规定图3-100中右方为前），当Δｓ的数值在什么范围内不可判断谁前谁后?图3-10017．如图3-101所示，两根相距为ｄ的足够长的平行金属导轨位于水平的ｘｙ平面内，一端接有阻值为Ｒ的电阻．在ｘ＞0的一侧存在沿竖直方向的均匀磁场，磁感强度Ｂ随ｘ的增大而增大，Ｂ＝ｋｘ，式中的ｋ是一常量，一金属直杆与金属导轨垂直，可在导轨上滑动，当ｔ＝0时位于ｘ＝0处，速度为ｖ０，方向沿ｘ轴的正方向．在运动过程中，有一大小可调节的外力Ｆ作用于金属杆以保持金属杆的加速度恒定，大小为ａ，方向沿ｘ轴的负方向．设除外接的电阻Ｒ外，所有其它电阻都可以忽略．问：图3-101（1）该回路中的感应电流持续的时间多长?（2）当金属杆的速度大小为ｖ０／2时，回路中的感应电动势有多大?（3）若金属杆的质量为ｍ，施加于金属杆上的外力Ｆ与时间ｔ的关系如何?18．如图3-102所示，有一矩形绝缘木板放在光滑水平面上，另一质量为ｍ、带电量为ｑ的小物块沿木板上表面以某一初速度从Ａ端沿水平方向滑入，木板周围空间存在着足够大、方向竖直向下的匀强电场．已知物块与木板间有摩擦，物块沿木板运动到Ｂ端恰好相对静止，若将匀强电场方向改为竖直向上，大小不变，且物块仍以原初速度沿木板上表面从Ａ端滑入，结果物块运动到木板中点时相对静止．求：图3-102（1）物块所带电荷的性质；（2）匀强电场的场强大小．19．（1）设在磁感强度为Ｂ的匀强磁场中，垂直磁场方向放入一段长为Ｌ的通电导线，单位长度导线中有ｎ个自由电荷，每个电荷的电量为ｑ，每个电荷定向移动的速率为ｖ，试用通过导线所受的安掊力等于运动电荷所受洛伦兹力的总和，论证单个运动电荷所受的洛伦兹力ｆ＝ｑｖＢ．图3-103（2）如图3-103所示，一块宽为ａ、厚为ｈ的金属导体放在磁感应强度为Ｂ的匀强磁场中，磁场方向与金属导体上下表面垂直．若金属导体中通有电流强度为I、方向自左向右的电流时，金属导体前后两表面会形成一个电势差，已知金属导体单位长度中的自由电子数目为ｎ，问：金属导体前后表面哪一面电势高?电势差为多少?20．某交流发电机输出功率为5×10５Ｗ，输出电压为U＝1．0×10３Ｖ，假如输电线总电阻为Ｒ＝10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5％，用户使用的电压为U用＝380Ｖ．求：（1）画出输电线路的示意图．（在图中标明各部分电压符号）（2）所用降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少?（使用的变压器是理想变压器）21．如图3-104（ａ）所示，两水平放置的平行金属板Ｃ、Ｄ相距很近，上面分别开有小孔Ｏ、Ｏ′，水平放置的平行金属导轨与Ｃ、Ｄ接触良好，且导轨在磁感强度为Ｂ１＝10Ｔ的匀强磁场中，导轨间距Ｌ＝0．50ｍ，金属棒ＡＢ紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动．其速度图象如图3-104（ｂ）所示，若规定向右运动速度方向为正方向，从ｔ＝0时刻开始，由Ｃ板小孔Ｏ处连续不断以垂直于Ｃ板方向飘入质量为ｍ＝3．2×10－21ｋｇ、电量ｑ＝1．6×10－19Ｃ的带正电的粒子（设飘入速度很小，可视为零）．在Ｄ板外侧有以ＭＮ为边界的匀强磁场Ｂ２＝10Ｔ，ＭＮ与Ｄ相距ｄ＝10ｃｍ，Ｂ１、Ｂ２方向如图所示（粒子重力及其相互作用不计）．求图3-104（1）在0～4．0ｓ时间内哪些时刻发射的粒子能穿过电场并飞出磁场边界ＭＮ?（2）粒子从边界ＭＮ射出来的位置之间最大的距离为多少?22．试由磁场对一段通电导线的作用力Ｆ＝ＩＬＢ推导洛伦兹力大小的表达式．推导过程要求写出必要的文字说明（且画出示意简图）、推导过程中每步的根据、以及式中各符号和最后结果的物理意义．23．如图3-105所示是电饭煲的电路图，Ｓ１是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点（103℃）时会自动断开，Ｓ２是一个自动温控开关，当温度低于约70℃时会自动闭合，温度高于80℃时会自动断开，红灯是加热状态时的指示灯，黄灯是保温状态时的指示灯，限流电阻Ｒ１＝Ｒ２＝500Ω，加热电阻丝Ｒ３＝50Ω，两灯电阻不计．图3-105（1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程（包括加热和保温过程）．（2）简要回答，如果不闭合开关Ｓ１，电饭煲能将饭煮熟吗?（3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲的消耗功率之比．24．如图3-106所示，在密闭的真空中，正中间开有小孔的平行金属板Ａ、Ｂ的长度均为Ｌ，两板间距离为Ｌ／3，电源Ｅ１、Ｅ２的电动势相同，将开关Ｓ置于ａ端，在距Ａ板小孔正上方ｌ处由静止释放一质量为ｍ、电量为ｑ的带正电小球Ｐ（可视为质点），小球Ｐ通过上、下孔时的速度之比为3∶5；若将Ｓ置于ｂ端，同时在Ａ、Ｂ平行板间整个区域内加一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度为Ｂ．在此情况下，从Ａ板上方某处释放一个与Ｐ相同的小球Ｑ．要使Ｑ进入Ａ、Ｂ板间后不与极板碰撞而能飞离电磁场区，则释放点应距Ａ板多高?（设两板外无电磁场）图3-106 图3-10725．如图3-107所示，在绝缘的水平桌面上，固定着两个圆环，它们的半径相等，环面竖直、相互平行，间距是20ｃｍ，两环由均匀的电阻丝制成，电阻都是9Ω，在两环的最高点ａ和ｂ之间接有一个内阻为0．5Ω的直流电源，连接导线的电阻可忽略不计，空间有竖直向上的磁感强度为3．46×10－1Ｔ的匀强磁场．一根长度等于两环间距，质量为10ｇ，电阻为1．5Ω的均匀导体棒水平地置于两环内侧，不计与环间的磨擦，当将棒放在其两端点与两环最低点之间所夹圆弧对应的圆心角均为θ＝60°时，棒刚好静止不动，试求电源的电动势（取ｇ＝10ｍ／ｓ2）．26．利用学过的知识，请你设计一个方案想办法把具有相同动能的质子和α粒子分开．要说出理由和方法．27．如图3-108所示是一个电子射线管，由阴极上发出的电子束被阳极Ａ与阴极K间的电场加速，从阳极Ａ上的小孔穿出的电子经过平行板电容器射向荧光屏，设Ａ、K间的电势差为U，电子自阴极发出时的初速度可不计，电容器两极板间除有电场外，还有一均匀磁场，磁感强度大小为Ｂ，方向垂直纸面向外，极板长度为ｄ，极板到荧光屏的距离为Ｌ，设电子电量为ｅ，质量为ｍ．问图3-108（1）电容器两极板间的电场强度为多大时，电子束不发生偏转，直射到荧光屏Ｓ上的Ｏ点；（2）去掉两极板间电场，电子束仅在磁场力作用下向上偏转，射在荧光屏Ｓ上的Ｄ点，求Ｄ到Ｏ点的距离ｘ．28．如图3-109所示，电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长为Ｌ＝1ｍ，质量ｍ＝0．1ｋｇ的导体棒ａｂ，导体棒紧贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上，导体棒的电阻Ｒ＝1Ω，磁感强度Ｂ＝1Ｔ的匀强磁场方向垂直于导体框架所在平面．当导体棒在电动机牵引下上升ｈ＝3．8ｍ时，获得稳定速度，此过程中导体棒产生热量Ｑ＝2Ｊ．电动机工作时，电压表、电流表的读数分别为7Ｖ和1Ａ，电动机的内阻ｒ＝1Ω．不计一切摩擦，ｇ取10ｍ／ｓ2．求：图3-109（1）导体棒所达到的稳定速度是多少?（2）导体棒从静止到达稳定速度的时间是多少?29．如图3-110所示，一根足够长的粗金属棒ＭＮ固定放置，它的Ｍ端连一个定值电阻Ｒ，定值电阻的另一端连接在金属轴Ｏ上，另外一根长为ｌ的金属棒ａｂ，ａ端与轴Ｏ相连，ｂ端与ＭＮ棒上的一点接触，此时ａｂ与ＭＮ间的夹角为45°，如图所示，空间存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度大小为Ｂ，现使ａｂ棒以Ｏ为轴逆时针匀速转动半周，角速度大小为ω，转动过程中与ＭＮ棒接触良好，两金属棒及导线的电阻都可忽略不计．（1）求出电阻Ｒ中有电流存在的时间；（2）写出这段时间内电阻Ｒ两端的电压随时间变化的关系式；（3）求出这段时间内流过电阻Ｒ的总电量．图3-110 图3-11130．如图3-111所示，不计电阻的圆环可绕Ｏ轴转动，ａｃ、ｂｄ是过Ｏ轴的导体辐条，圆环半径Ｒ＝10ｃｍ，圆环处于匀强磁场中且圆环平面与磁场垂直，磁感强度Ｂ＝10Ｔ，为使圆环匀速转动时电流表示数为2Ａ，则Ｍ与环间摩擦力的大小为多少?31．来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800ｋＶ的直线加速器加速，形成电流强度为1ｍＡ的细柱形质子流．已知质子电荷ｅ＝1.60×10－19Ｃ．则（1）这束质子流每秒打到靶上的质子数为多少？（2）假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距Ｌ和4Ｌ的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为ｎ1和ｎ2，则ｎ1∶ｎ2为多少？32．由安培力公式导出运动的带电粒子在磁场中所受洛沦兹力的表达式，要求扼要说出各步的根据．（设磁感强度与电流方向垂直）33．试根据法拉第电磁感应定律＝ΔΦ／Δｔ，推导出导线切割磁感线（即在Ｂ⊥Ｌ，ｖ⊥Ｌ，ｖ⊥Ｂ条件下，如图3－109所示，导线ａｂ沿平行导轨以速度ｖ匀速滑动）产生感应电动势大小的表达式＝ＢＬｖ．图3－109 图3－11034．普通磁带录音机是用一个磁头来录音和放音的．磁头结构如图3－110所示，在一个环形铁芯上绕一个线圈，铁芯有个缝隙，工作时磁带就贴着这个缝隙移动．录音时，磁头线圈跟微音器相连，放音时，磁头线圈改为跟场声器相连．磁带上涂有一层磁粉，磁粉能被磁化且留下剩磁．微音器的作用是把声音的变化转化为电流的变化．扬声器的作用是把电流的变化转化为声音的变化．根据学过的知识，把普通录音机录、放音的基本原理简明扼要地写下来．35．一带电粒子质量为ｍ、带电量为ｑ，认为原来静止．经电压Ｕ加速后，垂直射入磁感强度为Ｂ的匀强磁场中，根据带电粒子在磁场中受力运动，导出它形成电流的电流强度，并扼要说出各步的根据．36．如图3－111所示，有Ａ、Ｂ、Ｃ三个接线柱，Ａ、Ｂ间接有内阻不计、电动势为5Ｖ的电源，手头有四个阻值完全相同的电阻，将它们适当组合，接在Ａ、Ｃ和Ｃ、Ｂ间，构成一个回路，使Ａ、Ｃ间电压为3Ｖ，Ｃ、Ｂ间电压为2Ｖ，试设计两种方案，分别画在（ａ）、（ｂ）中．图3－111 图3－11237．如图3－112所示，匀强电场的电场强度为Ｅ，一带电小球质量为ｍ，轻质悬线长为ｌ，静止时与竖直方向成30°角．现将小球拉回竖直方向（虚线所示），然后由静止释放，求：（1）小球带何种电荷？电量多少？（2）小球通过原平衡位置时的速度大小？38．用同种材料，同样粗细的导线制成的单匝圆形线圈，如图3－113所示，Ｒ1＝2Ｒ2，当磁感强度以1Ｔ／ｓ的变化率变化时，求内外线圈的电流强度之比？电流的热功率之比？图3－113 图3－114 图3－11539．如图3－114所示，ＭＮ和ＰＱ为相距Ｌ＝30ｃｍ的平行金属长导轨，电阻为Ｒ＝0.3Ω的金属棒ａｂ可紧贴平行导轨运动．相距ｄ＝20ｃｍ，水平放置的两平行金属板Ｅ和Ｆ分别与金属棒的ａ、ｂ端相连．图中Ｒ0＝0.1Ω，金属棒ａｃ＝ｃｄ＝ｄｂ，导轨和连线的电阻不计，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中．当金属棒ａｂ以速率ｖ向右匀速运动时，恰能使一带电粒子以速率ｖ在两金属板间做匀速圆周运动．求金属棒ａｂ匀速运动的速率ｖ的取值范围．40．如图3－115所示，长为Ｌ、电阻ｒ＝0.3Ω、质量ｍ＝0.1ｋｇ的金属棒ＣＤ垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是Ｌ，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有Ｒ＝0.5Ω的电阻，量程为0～3.0Ａ的电流表串接在一条导轨上，量程为0～1.0Ｖ的电压表接在电阻Ｒ的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面．现以向右恒定外力Ｆ使金属棒右移，当金属棒以ｖ＝2ｍ／ｓ的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，则另一个电表未满偏．问：（1）此满偏的电表是什么表？说明理由．（2）拉动金属棒的外力Ｆ多大？（3）此时撤去外力Ｆ，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上．求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻Ｒ的电量．41．如图3－116所示，Ⅰ、Ⅲ为两匀强磁场区，Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向里，Ⅲ区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感强度均为Ｂ．两区域之间有宽ｓ的区域Ⅱ，区域Ⅱ内无磁场．有一边长为Ｌ（Ｌ＞ｓ），电阻为Ｒ的正方形金属框ａｂｃｄ（不计重力）置于Ⅰ区域，ａｂ边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度ｖ向右匀速移动．（1）分别求出当ａｂ边刚进入中央无磁区Ⅱ和刚进入磁场区Ⅲ时，通过ａｂ边的电流的大小和方向．（2）把金属框从Ⅰ区域完全拉入Ⅲ区域过程中的拉力所做的功是多少？图3－116 图3－117 图3－11842．在两根竖直放置且相距Ｌ＝1ｍ的足够长的光滑金属导轨ＭＮ、ＰＱ的上端接一定值电阻，其阻值为1Ω，导轨电阻不计，现有一质量为ｍ＝0.1ｋｇ、电阻ｒ＝0.5Ω的金属棒ａｂ垂直跨接在两导轨之间，如图3－117所示．整个装置处在垂直导轨平面的匀强磁场中，磁感强度Ｂ＝0.5Ｔ，现将ａｂ棒由静止释放（ａｂ与导轨始终垂直且接触良好，ｇ取10ｍ／ｓ2），试求：（1）ａｂ棒的最大速度？（2）当ａｂ棒的速度为3ｍ／ｓ时的加速度？43．两条平行裸导体轨道ｃ、ｄ所在平面与水平面间夹角为θ，相距为Ｌ，轨道下端与电阻Ｒ相连，质量为ｍ的金属棒ａｂ垂直斜面向上，如图3－118所示，导轨和金属棒的电阻不计，上下的导轨都足够长，有一个水平方向的力垂直金属棒作用在棒上，棒的初状态速度为零．（1）当水平力大小为Ｆ、方向向右时，金属棒ａｂ运动的最大速率是多少？（2）当水平力方向向左时，其大小满足什么条件，金属棒ａｂ可能沿轨道向下运动？（3）当水平力方向向左时，其大小使金属棒恰不脱离轨道，金属棒ａｂ运动的最大速率是多少？44．如图3－119，一个圆形线圈的匝数ｎ＝1000，线圈面积Ｓ＝200ｃｍ2，线圈的电阻为ｒ＝1Ω，在线圈外接一个阻值Ｒ＝4Ω的电阻，电阻的一端ｂ跟地相接，把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感强度随时间变化规律如图线Ｂ－ｔ所示．求：（1）从计时起在ｔ＝3ｓ、ｔ＝5ｓ时穿过线圈的磁通量是多少？（2）ａ点的最高电势和最低电势各多少？图3－119 图3－12045．如图3－120所示，直线ＭＮ左边区域存在磁感强度为Ｂ的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．由导线弯成的半径为Ｒ的圆环处在垂直于磁场的平面内，且可绕环与ＭＮ的切点Ｏ在该平面内转动．现让环以角速度ω顺时针转动，试求（1）环在从图示位置开始转过半周的过程中，所产生的平均感应电动势大小；（2）环从图示位置开始转过一周的过程中，感应电动势（瞬时值）大小随时间变化的表达式；（3）图3－121是环在从图示位置开始转过一周的过程中，感应电动势（瞬时值）随时间变化的图象，其中正确的是图．图3－12146．如图3－122所示，足够长的Ｕ形导体框架的宽度ｌ＝0.5ｍ，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成α＝37°角，磁感强度Ｂ＝0.8Ｔ的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为ｍ＝0.2ｋｇ、有效电阻Ｒ＝2Ω的导体棒ＭＮ垂直跨放在Ｕ形框架上．该导体棒与框架间的动摩擦因数μ＝0.5，导体棒由静止开始沿架框下滑到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电量共为Ｑ＝2Ｃ．求：（1）导体棒做匀速运动时的速度；（2）导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒的有效电阻消耗的电功（ｓｉｎ37°＝0.6，ｃｏｓ37°＝0.8，ｇ＝10ｍ／ｓ2）．图3－122 图3－123 图3－12447．一个质量为ｍ、带电量为＋ｑ的运动粒子（不计重力），从Ｏ点处沿＋ｙ方向以初速度ｖ0射入一个边界为矩形的匀强磁场中，磁场方向垂直于ｘＯｙ平面向里，它的边界分别是ｙ＝0，ｙ＝ａ，ｘ＝－1.5ａ，ｘ＝1.5ａ，如图3－123所示，改变磁感强度Ｂ的大小，粒子可从磁场不同边界面射出，并且射出磁场后偏离原来速度方向的角度θ会随之改变，试讨论粒子可以从哪几个边界射出并与之对应的磁感强度Ｂ的大小及偏转角度θ各在什么范围内？48．如图3－124所示，半径Ｒ＝10ｃｍ的圆形匀强磁场区域边界跟ｙ轴相切于坐标系原点Ｏ，磁感强度Ｂ＝0.332Ｔ，方向垂直于纸面向里．在Ｏ处有一放射源，可沿纸面向各个方向射出速率均为ｖ＝3.2×106ｍ／ｓ的α粒子，已知α粒子的质量ｍ＝6.64×10－27ｋｇ，电量ｑ＝3.2×10－19Ｃ．求：（1）画出α粒子通过磁场空间做圆运动的圆心点轨迹，并说明作图的依据．（2）求出α粒子通过磁场空间的最大偏转角．（3）再以过Ｏ点并垂直于纸面的直线为轴旋转磁场区域，能使穿过磁场区且偏转角最大的α粒子射到正方向的ｙ轴上，则圆形磁场区的直径ＯＡ至少应转过多大角度？49．如图3－125所示，矩形平行金属板Ｍ、Ｎ，间距是板长的2／3倍，ＰＱ为两板的对称轴线．当板间加有自Ｍ向Ｎ的匀强电场时，以某一速度自Ｐ点沿ＰＱ飞进的带电粒子（重力不计），经时间Δｔ，恰能擦M板右端飞出，现用垂直纸面的匀强磁场取代电场，上述带电粒子仍以原速度沿ＰＱ飞进磁场，恰能擦N板右端飞出，则（1）带电粒子在板间磁场中历时多少？（2）若把上述电场、磁场各维持原状叠加，该带电粒子进入电磁场时的速度是原速度的几倍才能沿ＰＱ做直线运动？图3－125 图3－126 图3－12750．如图3－126所示，环状匀强磁场Ｂ围成的中空区域，具有束缚带电粒子作用．设环状磁场的内半径Ｒ1＝10ｃｍ，外半径为Ｒ2＝20ｃｍ，磁感强度Ｂ＝0.1Ｔ，中空区域内有沿各个不同方向运动的α粒子，试计算能脱离磁场束缚而穿出外圆的α粒子的速度最小值，并说明其运动方向．（已知质子的荷质比ｑ／ｍ＝108Ｃ／ｋｇ）51．如图3－127所示，在光滑水平直轨道上有Ａ、Ｂ两个小绝缘体，它们之间由一根长为Ｌ的轻质软线相连（图中未画出）．Ａ的质量为ｍ，带有正电荷，电量为ｑ；Ｂ的质量为Ｍ＝4ｍ，不带电．空间存在着方向水平向右的匀强电场，场强大小为Ｅ．开始时外力把Ａ、Ｂ靠在一起（Ａ的电荷不会传递给Ｂ）并保持静止．某时刻撤去外力，Ａ将开始向右运动，直到细线被绷紧．当细线被绷紧时，两物体间将发生时间极短的相互作用，已知Ｂ开始运动时的速度等于线刚要绷紧瞬间Ａ的速度的1／3，设整个过程中Ａ的带电量保持不变．求：（1）细线绷紧前瞬间Ａ的速度ｖ0．（2）从Ｂ开始运动到线第二次被绷紧前的过程中，Ｂ与Ａ是否能相碰？若能相碰，求出相碰时Ｂ的位移大小及Ａ、Ｂ相碰前瞬间的速度；若不能相碰，求出Ｂ与Ａ间的最短距离及线第二次被绷紧前Ｂ的位移．52．如图3－128（ａ）所示，两平行金属板Ｍ、Ｎ间距离为ｄ，板上有两个正对的小孔Ａ和Ｂ．在两板间加如图3－128（ｂ）所示的交变电压，ｔ＝0时，Ｎ板电势高于Ｍ板电势．这时，有一质量为ｍ、带电量为ｑ的正离子（重力不计），经Ｕ＝Ｕ0／3的电压加速后从Ａ孔射入两板间，经过两个周期恰从Ｂ孔射出．求交变电压周期的可能值并画出不同周期下离子在两板间运动的ｖ－ｔ图线．图3－128 图3－129。
电学计算专题
电学计算专题一．解答题（共20小题）1．在图所示的电路中，R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2标有“20欧，1安”的字样，电压表有“0～3伏、0～15伏”两个量程，电流表有“0～0.6安、0～3安”两个量程．移动滑动变阻器的滑片p至最左端，闭合电键S，电流表示数为0.3安．求：（1）电源电压．（2）移动滑动变阻器的滑片p，当电流表示数为0.2安时，电阻R1消耗的电功率．（3）现有三个定值电阻，分别为4欧、6欧和11欧，设想从中选择一个电阻来替换R1，要求闭合电键S，在移动滑动变阻器滑片p的过程中，两电表指针分别能达到某量程的满刻度，且电路能正常工作．①应选用_________欧的电阻代替电阻R1．②通过计算求出满足题目要求滑动变阻器R2的使用范围．2．在如图所示电路中，电源电压为9伏不变，电压表量程0～3伏、电流表量程0～0.6安，定值电阻R1=20欧，滑动变阻器标有“15Ω 2A”字样．闭合电键．求：①电流表的读数为0.4安时，电阻R1两端的电压．②滑动变阻器R2允许接入电路的最大阻值．③为了使移动滑片的过程中各电表能分别达到最大值，现选取合适的定值电阻R替换定值电阻R1，求出符合要求的R的取值范围．3．（2008•上海）在图所示的电路中，电源电压为15V且不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样，闭合电键S后，电流表的示数为0.2A，电压表的示数为2V．求：（1）滑动变阻器R2连入电路的阻值；（2）电阻R1消耗的电功率P1；（3）现有阻值为15Ω和24Ω的两个电阻，请从中选择一个来替换电阻R1，要求：在移动变阻器的滑片P的过程中，使电流表和电压表的示数分别能达到某个量程的最大值，且电路能正常工作．①应选择的电阻阻值为_________Ω．②满足上述要求时，变阻器R2连入电路的阻值范围．4．如图所示，R2为“50Ω 2A”字样的滑动变阻器，闭合电键后，电压表V的示数为6 伏，电流表A1的示数为0.5 安，电流表A2的示数为2.0 安．求：（1）R1的电阻值；（2）请判断电表使用的量程：其中电流表A1的量程_________安（选填“0～0.6安”或“0～3安”），电压表V的量程_________伏（选填“0～3伏”或“0～15伏”）；（3）在移动滑动变阻器滑片P的过程中，使两电流表的示数同时能达到各自的最大值，则应选用电阻值为_________欧代替电阻R1；（4）电阻R1替换后，在电路正常工作时滑动变阻器的阻值范围．（写出计算过程）5．在图所示的电路中，电源电压为7.5V且不变，R1的电阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样，闭合电键S后，电压表的示数为2.5V．求：（1）滑动变阻器R2连入电路的阻值．（2）电阻R1消耗的电功率P1．（3）如果电路中电压表、电流表都使用小量程，为了不损坏电压表、电流表，保证电路正常工作，变阻器R2连入电路的阻值范围．6．在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器上标有“20欧2安”字样．电源电压为7.5伏且不变．闭合电键S，电流表A的示数为0.5安．求：①R1两端的电压．②R2接入电路的电阻阻值．③移动滑动变阻器的滑片使电流表和电压表的示数分别达到所选量程的最大值〔电流表（0﹣0.6安）、电压表（0﹣3伏）〕，且电路能正常工作．求满足上述要求时，R2接入电路中的阻值范围．7．在如图所示的电路中，电压表V1的量程（0～3伏），电压表V2的量程（0～15伏），电源电压16伏保持不变，滑动变阻器R2上标有“100Ω1A”字样，R1的阻值10欧．闭合电键S后，电压表V1的示数为2伏，求：①此时电流表的示数I．②此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2．③请用定值电阻来替换电阻R1．要求：移动变阻器的滑片P，使所有电表的示数都能达到各自的最大值，且电路能正常工作．第一，符合上述条件的定值电阻阻值：_________．第二，满足上述要求时，变阻器R2连入电路的阻值范围．8．如图所示的电路中，电源电压为18伏不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样，闭合电键S，电流表A的示数为1安，电压表示数为4伏．求：①电阻R1的阻值．②电路中的最小电流I最小．③在电压表和电流表不改变量程的情况下，为使电路正常工作，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围．9．在图（a）所示的电路中，电源电压为15伏且不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω1A”字样．闭合电键S后，电流表A的示数为0.8安．求：①电阻R1两端的电压U1．②电压表V的示数U2．③移动变阻器的滑片P，当电压表的示数如图（b）所示，若电路正常工作，则求此时变阻器连入电路中的电阻R2′．10．在图所示的电路中，电源电压为6V且不变．电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样，闭合电键S，电流表示数为0.2A．求：（1）电压表的示数．（2）电阻R2连入电路的阻值．（3）R1消耗的功率．（4）若移动滑动变阻器滑片P到某位置时，发现电压表和电流表中有一个已达满刻度，求此时电压表和电流表的示数．11．在如图所示的电路中，电源电压6伏保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样，电流表和电压表的大量程均已损坏．闭合电键后，当电压表V的示数为1.6伏时，电流表A的示数为0.20安．求：（1）电阻R1的阻值．（2）不移动滑片，通电10秒钟电阻R1消耗的电能．（3）在保护电路的情况下，R1可以达到的最大电功率．12．如图电路中，电源电压为6V不变，滑动变阻器R2的阻值变化范围是0～20Ω，两只电流表的量程均为0.6A．当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P置于最左端时，电流表A1的示数是0.4A．（1）求电流表A2的示数及R1的阻值；（2）在保证电流表安全的条件下，电路允许消耗的最大功率是多大？滑动变阻器连入电路的电阻不得小于何值？13．在图所示的电路中，电源电压为20伏且不变，电阻R1的阻值为25欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样．闭合电键S，电流表的示数为0.5安．求：①电阻R1两端的电压U1．②电阻R1消耗的功率P1．③现从阻值分别为10欧、20欧、30欧的电阻中选一个替换电阻R1，同时将一电压表接入电路中，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，两电表的指针均能达到某量程的满刻度处（在这过程中电表位置及量程都不能改变），且电路能正常工作．满足以上条件时：第一，替换电阻的阻值为_________欧．第二，电流表选择_________量程、电压表选择_________量程；电压表接到_________处（选填“ab”、“bc”或“ac”）．第三，计算出滑动变阻器接入电路的阻值范围（要有计算过程）．14．在图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω，3A”字样，各电表的量程选择合理．闭合电键后，当滑动变阻器的滑片P恰好在中点位置时，电流表A1和电流表A的示数分别如图中的（a）、（b）所示．求：（1）电源电压．（2）电阻R1的阻值．（3）滑动变阻器R2工作时消耗的最小功率．（4）在滑动变阻器滑片P从b点开始向左缓慢移动过程中，当电流表A2的指针偏离刚移动时原刻度线的角度恰好等于电流表A1的指针偏离零刻度线的角度的一半时，滑动变阻器R2接入电路中的阻值是多少？15．在图所示的电路中，电源电压为15伏且不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“100Ω1A”字样．闭合电键S，电流表的示数为0.5安．求：（1）电阻R1两端的电压．（2）此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2．（3）在移动变阻器滑片P的过程中，要求电路及电表均能正常工作，分别计算滑动变阻器R2在不同情况下允许连入电路的可能阻值范围．16．在图所示的电路中，电源电压保持不变．滑动变阻器R1上标有“30Ω，5A”字样．闭合电键后，当滑动变阻器的滑片P在中点位置时，电流表A2的示数为1安，电流表A1的示数如图所示．求：（1）电源电压．（2）电阻R2的阻值．（3）现在用一个电阻R来替换R2，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，使电路中有两个电表的示数分别达到某个量程的最大值，且电路能正常工作．求替换电阻R的阻值，当电表示数为最大时，滑动变阻器R1接入电路中的阻值是多少？17．如图（a）所示的电路中，电源电压为6伏且不变，电阻R1为15欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样．闭合电键S后．求：（1）通过电阻R1的电流；（2）当移动滑动变阻器R2的滑片P至某点，电流表A的示数如图（b）所示，求此时变阻器R2所消耗的功率；（3）在移动滑动变阻器R2滑片P的过程中，两电表的指针分别能达到满刻度处（可改变电表的量程），且电路能正常工作．求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值．18．（2009•上海）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2上标有“100Ω1A”字样．闭合电键S后，电流表A的示数为0.5安，电压表V l的示数为10伏，电压表V2的示数为6伏．求：（1）定值电阻R1的阻值．（2）此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2．（3）请用定值电阻来替换电阻R1，并选择合适的电表量程．要求：在不更换电表量程的情况下，移动变阻器的滑片P，使所有电表的示数都能达到各自的最大值，且电路能正常工作．第一，符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值：_________．第二，满足上述要求时，电流表示数的最小值．（写明必要理由）图18 图1919．在图所示的电路中，电源电压为18伏且不变，电阻R1的阻值为30欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样．闭合电键S，电流表的示数为0.4安．求：（1）电阻R1两端的电压．（2）电阻R1消耗的电功率P1．（3）现有三个定值电阻，分别为A（40欧）、B（20欧）、C（10欧），请从中选择一个来替换电阻R1，并选择合适的电表量程．要求：在移动变阻器滑片P的过程中，不更换电表量程，两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作．①请选择电表使用的量程：电流表量程_________安，电压表量程_________伏．②应选用电阻_________（选填字母）代替电阻R1．③满足上述要求时，变阻器R2连入电路的阻值范围．20．如图所示电路中，滑动变阻器的阻值变化范围是0～20欧，电源电压为4.5伏．当电流表的示数是0.5A时，电压表的示数是2V．已知电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V．为了不损坏两个电表，求滑动变阻器可连入电路的阻值范围．图20答案与评分标准一．解答题（共20小题）1．在图所示的电路中，R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2标有“20欧，1安”的字样，电压表有“0～3伏、0～15伏”两个量程，电流表有“0～0.6安、0～3安”两个量程．移动滑动变阻器的滑片p至最左端，闭合电键S，电流表示数为0.3安．求：（1）电源电压．（2）移动滑动变阻器的滑片p，当电流表示数为0.2安时，电阻R1消耗的电功率．（3）现有三个定值电阻，分别为4欧、6欧和11欧，设想从中选择一个电阻来替换R1，要求闭合电键S，在移动滑动变阻器滑片p的过程中，两电表指针分别能达到某量程的满刻度，且电路能正常工作．①应选用6欧的电阻代替电阻R1．②通过计算求出满足题目要求滑动变阻器R2的使用范围．考点：电功率的计算；欧姆定律的应用。
教科版九年级下册物理《专题三电学计算》2024年同步练习卷+答案解析
教科版九年级下册《专题三电学计算》2024年同步练习卷一、计算题：本大题共11小题，共88分。
1.如图所示的电路中，电源电压为5V且保持不变，电流表量程为，电压表量程为，为滑动变阻器，，灯泡L标有“字样不考虑温度对灯丝电阻的影响。
在仪表和灯泡安全工作的情况下，求：开关断开，和闭合时，滑动变阻器消耗的最大功率；开关闭合，和断开时，滑动变阻器允许的取值范围。
2.图甲是某电吹风的工作原理图。
电吹风工作时，可以分别吹出热风和凉风。
为了防止温度过高，用一个PTC电阻与电阻为的电热丝R串联，的阻值随温度的变化如图乙所示。
当开关S指向1位置时，电吹风吹______风；该电吹风吹热风时，其温度基本恒定在左右，当它的温度继续升高时，的电阻将______，电热丝的发热功率将______；两空均选填“增大”、“不变”或“减小”该电热丝的最大发热功率是多少？3.在综合实践活动课上，小明设计了如图所示的模拟调光灯电路，此电路中电源电压不变，灯泡L标有“6V3W”字样，定值电阻的阻值为，将滑动变阻器的滑片P置于最右端，闭合开关，电压表和电流表示数分别为6V和；移动滑片P至某一位置，电压表和电流表示数分别为1V和。
灯泡L正常发光时的电阻多大？滑动变阻器的滑片P在最右端时，闭合开关，灯泡L的实际功率多大？为使灯泡安全工作，的滑片能自由滑动，且滑片P滑到某一端时灯泡能正常发光，应采取怎样的保护措施？请具体说明。
4.图13是小邦同学设计的调光灯电路，为定值电阻，S为选择开关，当S接触a点时，小灯泡正常发光但不能调光，当S接触b点时，电路断开，当S接触c点时，电路可连续调光。
已知滑动变阻器R的规格为“”，灯泡L上标着“10V12W”的字样，电源电压恒为灯泡电阻随温度变化。
求定值电阻的阻值；当S接触c点时，调节R的滑片至中点位置，电路中的电流为1A，求此时灯泡的实际功率。
5.如图，电源电压保持不变，灯泡上标有“12V6W”，定值电阻，滑动器上标有“”，电压表的量程选用“”，断开，闭合S和，滑片P移到B端，灯泡刚好正常发光。
电学计算题30题
电学计算题30题1.两个电容器的电容分别为C1=3μF，C2=6μF，它们并联后的电容是多少？2. 一个电阻为40Ω的电路中，加入一个电阻为20Ω的并联电路，求总阻值？3. 一个电路中，电阻为60Ω，电容为0.1μF，电感为0.5H，请计算该电路的谐振频率。
4. 一个电路中，电容为0.2μF，电感为2H，电源电压为10V，请计算该电路中的电流大小。
5. 一个电路中，电容为0.1μF，电感为0.5H，电源电压为5V，计算该电路的共振角频率。
6. 一个电路中，电感为1H，电阻为10Ω，电容为0.01μF，计算该电路的品质因数。
7. 一个电路中，电源电压为15V，电容为0.01μF，电感为0.5H，电阻为20Ω，请计算该电路中的电流大小。
8. 一个电路中，电源电压为12V，电容为0.1μF，电感为0.5H，电阻为40Ω，请计算该电路中的电流大小。
9. 一个电路中，电源电压为6V，电容为0.2μF，电感为1H，电阻为10Ω，请计算该电路的共振角频率。
10. 一个电路中，电源电压为8V，电容为0.05μF，电感为0.5H，电阻为20Ω，请计算该电路的品质因数。
11. 一个电路中，电源电压为10V，电容为0.1μF，电感为0.5H，电阻为30Ω，请计算该电路中的电流大小。
12. 一个电路中，电源电压为12V，电容为0.2μF，电感为1H，电阻为20Ω，请计算该电路的共振角频率。
13. 一个电路中，电源电压为8V，电容为0.1μF，电感为0.5H，电阻为40Ω，请计算该电路中的品质因数。
14. 一个电路中，电源电压为10V，电容为0.05μF，电感为0.5H，电阻为30Ω，请计算该电路中的电流大小。
15. 一个电路中，电源电压为15V，电容为0.1μF，电感为1H，电阻为20Ω，请计算该电路的共振角频率。
16. 一个电路中，电源电压为6V，电容为0.2μF，电感为0.5H，电阻为10Ω，请计算该电路中的品质因数。
电学计算题30题
电学计算题30题一、计算题：1. 计算二极管的最大导通电流为I_Dmax=20mA,求V_A的最小值：V_A的最小值=V_D+I_Dmax×R_D=0.7+20mA×20Ω=2.7V2. 在器件的正向特性曲线中，由I_D和V_D确定的导通电流是IV_D_on=20mA,求V_A的最小值：V_A的最小值=V_D+I_D_on×R_D=0.7+20mA×20Ω=2.7V3.一只二极管的参数为V_A=10V，I_D=5mA，R_D=50Ω，求V_D的电压：V_D=V_A-I_D×R_D=10V-5mA×50Ω=4.5V4.一只二极管的参数为V_A=10V，R_D=50Ω，I_D=5mA，求V_D的电压：V_D=V_A-I_D×R_D=10V-5mA×50Ω=4.5V5. 在器件的反向特性曲线中，由V_D和I_D确定的最大反向伏安数是V_A_max=2V,求I_D的最大反向电流：I_D的最大反向电流=V_A_max/R_D=2V/50Ω=40mA6.在器件的正向特性曲线中I_D的最大导通电流=V_D/R_D=0.7V/50Ω=14mA7.在器件的正向特性曲线中，由I_D和V_D确定的最大导通电阻是R_D=100Ω,求V_A的最小值：V_A的最小值=V_D+I_Dmax×R_D=0.7+20mA×100Ω=3.7V8. 计算二极管的最大反向伏安数为V_A_max=2V,求I_D的最大反向电流：I_D的最大反向电流=V_A_max/R_D=2V/50Ω=40mA9. 在器件的反向特性曲线中，由I_D和V_D确定的最大反向伏安数是V_A_max=2V,求R_D的最小反向电阻：。
电学计算试题及答案
电学计算试题及答案1. 题目：计算电阻R1和R2串联后的总电阻值。
答案：当两个电阻R1和R2串联时，总电阻R等于R1和R2的和，即R = R1 + R2。
2. 题目：已知电路中电流I=2A，电阻R=10Ω，求通过电阻的电压U。
答案：根据欧姆定律，电压U等于电流I乘以电阻R，即U = I * R = 2A * 10Ω = 20V。
3. 题目：计算并联电路中总电流I。
假设电路中有两个并联电阻R1和R2，电流分别为I1和I2，已知I1=3A，I2=4A。
答案：并联电路的总电流I等于各支路电流之和，即I = I1 + I2 = 3A + 4A = 7A。
4. 题目：计算电容器C在电压U=12V下储存的电荷Q。
假设电容C=2μF。
答案：电荷Q等于电压U乘以电容C，即Q = U * C = 12V * 2μF = 24μC。
5. 题目：已知电感L=0.5H，电流I=5A，求电感L储存的能量W。
答案：电感储存的能量W等于0.5乘以电流I的平方乘以电感L，即W = 0.5 * I^2 * L = 0.5 * (5A)^2 * 0.5H = 6.25J。
6. 题目：计算直流电路中电阻R=20Ω的功率P。
假设电流I=0.5A。
答案：功率P等于电流I的平方乘以电阻R，即P = I^2 * R = (0.5A)^2 * 20Ω = 5W。
7. 题目：已知交流电路中电压有效值U=120V，频率f=50Hz，求电感L 的感抗XL。
假设电感L=0.02H。
答案：感抗XL等于2π乘以频率f乘以电感L，即XL = 2π * f* L = 2π * 50Hz * 0.02H = 6.28Ω。
8. 题目：计算交流电路中电容C=0.00001F的容抗XC。
假设频率f=60Hz。
答案：容抗XC等于1除以2π乘以频率f乘以电容C，即XC = 1/ (2π * f * C) = 1 / (2π * 60Hz * 0.00001F) = 1.41kΩ。
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电学计算题专题训练
1.有一电阻为20Ω的电灯，在正常工作时它两端的电压为10V。
但是我们手边现有的电源电压是12V，要把电灯接在这个电源上，需要给它串联一个多大的电阻？
2.如图，电源电压若保持不变。
R1=4Ω，R3=6Ω。
⑴、如果开关S1、S2都断开时，电流表示数为0.6A，那么电源电压多大？⑵、如果开S1、S2都闭合时，
电流表示数为2A，那么R2的阻值是多大？
3.如图示的电路中，电源电压为6V，且保持不变，电阻R1、R2、R3的阻值分别为8Ω、4Ω、12Ω。
求：⑴、如果开关S1、S2都断开时，电流表电压表的示数是多大？⑵、如果开关S1、S2都闭合时，电流表的示数是多大？
4.如右图所示的电路中，R1=6Ω，滑动变阻器的规格为“1A、20Ω”，电
源电压为4.5V并保持不变。
电流表量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。
求：（1）为保护电表，则滑动变阻器的变化范围为多少？（2）当滑动变
阻器R2为8Ω时，电流表、电压表的示数分别为多少？
5.某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示，额定电压为220V、最大功率为440W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成，调温电阻R是可变电阻，其最大阻值为110Ω。
电阻值均不受温度影响。
（1）定值电阻R0的阻值是多大？（2）该电熨斗工作时的最小功率多大？此时通过电路的电流是多大？（3）假设电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗温度t的关系如图乙所示，请分析得出电熨斗工作时温度的调节范围。
乙
t/℃
Q/J
100 200 300
100
200
300
400
500
600
50 150 250
甲
220V
6.右表是小明家电热水壶的铭牌。
求：（1）电热水壶的电阻。
（2）将1Kg 水从20℃加热到100℃，水吸收的热量。
（3）要放出这些热量，电热水壶正常工作的时间[不计热量损失c 水=4.2×103
J/(kg ·℃)]
7.如图所示的电路中，电源电压为3V ，R 为阻值未知的定值电阻，小灯泡L 的规格为 “6 V 3W”，若小灯泡的阻值不随温度变化，闭合开关S 后，电流表的示数为0.55A 。
求： （1）小灯泡的电阻；（2）小灯泡的实际功率； （3）定值电阻R 的阻值。
8.电热加湿器工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提升空气湿度。
下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S 为旋转型开关，实现关、低、高档的转换。
（1）若加热前水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾最短时间为3分钟，则电热槽中水的质量是多少千克？（不计热损失，c 水=4.2×103J/（kg ·℃），结果保留两位小数）（3分）（2）加湿器在低档时的发热功率；（3分）（3）对于需要制冷的室内，电热加湿器会使其气温升高，请提出一条改进的建议。
（1分）
（ 额定电压 220V 额定最大发热功率 400W 水箱容积 4L 适用面积 40～60m 2 ）
9.如图14所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图。
它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S 0自动控制），阅读该饮水机说明书可知：热水箱容积2L ，额定电压220V ，加热时的功率400W ，保温时的功率40W 。
求：试问：
⑴饮水机处于保温状态时温控开关S 0应处于什么状态？ ⑵R 1和R 2的电阻值各是多大？
⑶在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有200V ，加热效率为
80%，若将装满水箱的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？（C 水=4.2×103
J/（kg ·m 3
），
ρ水＝1.0×103kg/m 3，忽略温度对电阻的影响）
R
L
S A 产品型号 EL —8952 额定电压 220V
频 率 50HZ 额定功率 1000W
S 2
S 1 S
R
R
R 2
S R 1
10.如图所示的电路中，电源电压和灯L 的电阻均保持不变，灯l 标有“9V 9W ”字样。
(1)求灯L 正常发光时的电阻；
(2)当R 的滑片P 位于a 端，闭合S 1、断开S 2时，灯L 两端的实际电压为额定电压的2／3，求此时灯L 工作lmin 所消耗的电能是多少?
(3)当R 的滑片P 位于中点c ，闭合开关S 1、S 2时，电流表的示数为3A ，求滑动变阻器消耗的电功率。
11.电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，是现代人喜欢的厨房用具。
图甲是某品牌电压力锅的简化电路图，R 1为加热电阻，R 2为保温电阻，S 1为电源开关，S 2为压力开关。
加热时S 2与触点a 接通，R 1工作；保温时S 2与触点b 接通，R 2工作。
电压力锅的其他参数见铭牌。
(1)当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾。
此时，水的温度______100℃(选填“＞”、“＝”或 “＜”)。
(2)计算保温电阻R 2正常工作时的阻值。
(3)图乙表示电压力锅工作时电功率与时间的关系。
阴影部分面积表示_________，并列式计算它的大小。
12.如图8所示．电路中电源电压可调，小灯泡L 1标有“6V 6W ”的字样，小灯泡L 2、L 3标有“6V 12W ”的字样(假设小灯泡电阻不变)
(1) 闭合S 2，断开S 1、S 3，，调节电源电压使电压表V 2的示数为6V ，求L 2的实际功率。
(2)闭合S 1、S 3断开S 2，调节电源电压使电压表V 1的示数为3V ,求L 1的电阻．
(3)闭合S 1、S 2、S 3，画出此时的等效电路图,调节电源电压为18V ，求此时L 3的实际功率。
13.如图所示，电源电压恒定不变，电阻R 1的阻值为5Ω，小灯泡上标有“12V 6W ”字样，闭合开关S ．
（1）当开关S 1、S 2都闭合，滑动变阻器的滑片P 移 到最右端时，电流表的读数为1.7A ，小灯泡恰 能正常发光，求滑动变阻器的最大阻值。
（2）当开关S 1、S 2都断开，滑动变阻器的滑片P 在最右端，求电流表的读数和滑动变阻器消耗的电功率。
14．“赛龙舟”是端午节里的传统节目。
小安同学自制了一个卡通龙舟，她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。
她选用规格为“12V6W”的红灯和
“12V12W”的绿灯及“24Ω 2A”的滑动变阻器等元件设计了
如图电路。
当闭合开关S、S1、S2，且滑动变阻器的滑片P
移至b端时，两灯都正常发光(电源电压不变，不考虑灯丝
电阻的变化)。
求：（1）两灯都正常发光时电流表的示数为多少?
（2）该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少?
15.生活中绝大部分电热器都有多个档位，学习了电功率知识后，小锐同学利用电压为6V的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了如图15所示的电路来探究电热器多档位的问题。
已知R1=10Ω，R2=30Ω，请计算：
（1）S1、S2断开，S3闭合时，电路中的电流是多少?
（2）S1断开，S2、S3闭合时，通电5min电路消耗的电能是
多少?
（3）该电路的最大功率和最小功率之比是多少? 16.如右图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝通电后能够发热，电动机通电后能够送风，且电动机的额定功率为120W。
(1)要送冷风，选择开关应放在______位置；要送热风，
选择开关应放在_______位置。
(填“A”、“B”或“C”)
(2)若电吹风在额定电压下工作，送冷风时，通电8min
电流所做的功是多少?
(3)若电吹风在额定电压下工作，送热风时电路消耗的总功率为560W，则电热丝R的阻值应为多大？
17．在一次课外活动中，小悦同学对家用电磁炉实行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的相关数据，如下表：已知水的比热容为()C
kg
J/
10
2.43︒⋅
⨯
=
c，吸热公式为t
cm
Q∆
=，请你根据小悦同学在活动中获得的相关资料，求解在这段时间内：
（1）水所吸收的热量；（2）电磁炉的实际功率；（3）电磁炉烧水的效率。
（3）若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V，不考虑电热丝电阻随温度的变化，则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少？
观察对象相关记录研究活动
电磁炉的铭牌U额=220V P额=1kW①用电磁炉加热一壶水；（水的质量m=2kg，
初温t=30℃）②关闭家里其它用电器，只将
该电磁炉接入电路烧水，观察电能表，表盘
在5min内转了150r，此时用温度计测得水的
温度为50℃。
电能表的铭牌
220V 10（40）A
50Hz 2000r/kW·h。