高中物理电学实验计算题

如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点。先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为﹢和﹣，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。

(18分)如图甲,电阻不计的轨道MON与PRQ平行放置，ON及RQ与水平面的倾角=53°，MO及PR部分的匀强磁场竖直向下，ON及RQ部分的磁场平行轨道向下，磁场的磁感应强度大小相同，两根相同的导体棒ab和cd分别放置在导轨上，与导轨垂直并始终接触良好。棒的质量m=1.0kg，R=1.0，长度与导轨间距相同，L=1.0m，棒与导轨间动摩擦因数=0.5，现对ab棒施加一个方向向右，大力随乙图规律变化的力F的作用，同时由静止释放cd棒，则ab棒做初速度为零的匀加速直线运动，g取10m/s²，求：

(1)ab棒的加速度大小；
(2)磁感应强度B的大小；
(3)若已知在前2s内外力做功W=30J，求这一过程中电路产生的焦耳热；
(3)求cd棒达到最大速度所需的时间.

某同学为了探究涡流制动原理，在玩具小车的底部固定了一个水平放置的矩形线圈abcd，小车（含线圈）总质量为4kg，闭合线圈共100匝，线圈长L_ab=L_cd=20cm,线圈宽L_bc=L_ad=10cm，线圈的电阻为0.5欧，在小车轨道的正前方布置了一个固定的磁场区，磁场的边界始终与线圈bc边平行，磁场的方向竖直向下，磁感应强度B=0.2T，忽略小车与轨道面的摩擦，小车的初速度为2m/s。当线圈刚进入磁场时，求
1线圈中感应电流的大小？
2线圈受安培力的大小？
3小车加速度大小？

如图7，桌面上放一个单匝线圈，线圈中心上方一定高度上有一竖立的条形磁铁，此时线圈内的磁通量为0.04Wb，把条形磁铁竖放在线圈内的桌面上时，线圈内磁通量为0.12Wb。分别计算以下两个过程中线圈中感应电动势。

（1）把条形磁铁从图中位置在0.5s内放到线圈内的桌面上。
（2）换用10匝的矩形线圈，线圈面积和原单匝线圈相同，把条形磁铁从图中位置在0.1s内放到线圈内的桌面上。

如图17所示，交流发电机电动势的有效值E＝30 V，内阻不计，它通过一个R＝6 Ω的指示灯连接降压变压器．变压器输出端并联96只彩色小灯泡，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)指示灯上的电压；
(2)发电机的输出功率．

有一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电，已知发电机的输出功率是20kW，端电压为400V，升压变压器原、副线圈的匝数比为n₁﹕n₂=1﹕5，两变压器之间输电导线的总电阻R=l.0Ω，降压变压器输出电压U₄＝220V，求：
（1）升压变压器的输出电压；
（2）输电线路输送电能的效率多大；
（3）降压变压器的原、副线圈的匝数比n₃﹕n₄；

面积S = 0.2m²、n = 100匝的圆形线圈，处在如图所示的磁场内（线圈右边的电路中没有磁场），磁感应强度随时间t变化的规律是B = 0.02t，R = 3Ω，C = 30μF，线圈电阻r = 1Ω，求：

（1）通过R的电流大小
（2）电容器的电荷量。

如图所示，水平光滑金属导轨MN、PQ之间的距离L=2m,导轨左端所接的电阻R=10,金属棒ab可沿导轨滑动，匀强磁场的磁感应强度为B="0.5T," ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右匀速滑动，求金属棒所受外力的大小。（金属棒和导轨的电阻不计）
 

一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为为50 kW，输出电压为500 V，升压变压器原、副线圈匝数比为1:5，两个变压器间的输电导线的总电阻为15 Ω，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中电抗造成电压的损失不计，求：
（1）升压变压器副线圈的端电压；
（2）输电线上损耗的电功率；

如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长。电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成37⁰角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg。电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。求：

(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻消耗的功率为，求该速度的大小；
(3)在上问中，若，金属棒中的电流方向到，求磁感应强度的大小与方向。(取 ，，)

用发电机通过如图13所示的输电线路给用户供电，发电机的输出功率为500kW，端电压U₁为500V，升压变压器原副线圈的匝数比为1:50，两变压器输电导线的总电阻为1.5Ω，降压变压器的输出电压U₄为220V，变压器为理想变压器，求：

①升压变压器副线圈的端电压；
②输电导线上损失的电功率；
③降压变压器原副线圈的匝数比。

如图所示，一个变压器（可视为理想变压器）的原线圈接在220 V的市电上，向额定电压为2.20×10⁴ V的霓虹灯供电，使它正常发光.为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 mA时，熔丝就熔断.

（1）熔丝的熔断电流是多大？
（2）当副线圈电路中电流为10 mA时，变压器的输入功率是多大？

有一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电，已知发电机的输出功率是20kW，端电压为400V，升压变压器原、副线圈的匝数比为n₁﹕n₂=1﹕5，两变压器之间输电导线的总电阻R=l.0Ω，降压变压器输出电压U₄＝220V，求：
（1）升压变压器的输出电压；
（2）输电线路输送电能的效率多大；
（3）降压变压器的原、副线圈的匝数比n₃﹕n₄；

如图所示，理想变压器原线圈中输入电压Ｕ₁＝3300Ｖ，副线圈两端电压Ｕ₂为220Ｖ，输出端连有完全相同的两个灯泡Ｌ₁和Ｌ₂，绕过铁芯的导线所接的电压表Ｖ的示数Ｕ＝2Ｖ，求：

（1）原线圈ｎ₁等于多少匝?
（2）当开关Ｓ断开时，表Ａ₂的示数  
I₂＝5Ａ，则表Ａ₁的示数I₁为多少?
（3）当开关Ｓ闭合时，表Ａ₁的示数
I₁′等于多少?

如图所示，变压器原线圈800匝，副线圈n₂=200匝，灯泡A标有“10V 2W”，电动机D的线圈电阻为1，将交变电流加到理想变压器原线圈两端，灯泡恰能正常发光，求：
（1）副线圈两端电压（有效值）；
（2）电动机D的电功率。