高中物理电学实验计算题

(12分)某个装有两节干电池的手电筒给筒内的小灯泡供电，每节干电池能提供的电压为U=1.5V，手电筒电路中电流为I= 0.3A，通电时间为t=20S，求：
(1)两节干电池能提供的电压U_总=?
(2)小灯泡的电阻R=?
(3)两节干电池为电路提供的总电能E=?

(10分) 如图所示，A、B为平行板电容器，两板相距d，接在电压为U的电源上，在A板的中央有一小孔M（两板间电场可视为匀强电场）．今有一质量为m的带电质点，自A板上方与A板相距也为d的O点由静止自由下落，穿过小孔M后到达距B板的N点时速度恰好为零．求：

(1) 带电质点的电荷量，并指出其带电性质；
(2) 在保持与电源相连的情况下，A板往下移的距离．质点仍从O点由静止自由下落，求质点下落速度为零时距B板的距离．

发电机输出功率为100kW，输出电压是250v，升压变压器的原副线圈匝数比为1：20，输电线总电阻为10Ω，降压变压器原副线圈匝数比为20：1，求：

（1）输电线上损失功率
（2）用户得到电压

如下图所示，一个变压器（可视为理想变压器）的原线圈接在220V的市电上，向额定电压为18V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，若副线圈电路中电流超过12A时，熔丝就熔断。
求变压器原副线圈匝数比。
熔丝的熔断电流是多大？
当副线圈电路中电流为10A时，变压器的输入功率是多大？

在一根长l=5m，横截面积S="3.5×" 10^-4m²的铜质导线两端加2．5×10^-3V电压。己知铜的电阻率ρ=1.75×10^-8Ω·m，则该导线中的电流多大？每秒通过导线某一横截面的电子数为多少？

一个标有“6V、3W”的灯泡，不考虑其电阻随温度的变化. 求：
它的电阻为多大？正常工作时电流多大？    
现给定一电动势为9V，内阻为0.4Ω的电源与灯泡相连，要想使灯泡正常发光，应在电路中串联一多大阻值的电阻？

如图所示中E=10V，R₁=4Ω，R₂=6Ω，C=30μF电池内阻不计，求：

（1）闭合开关S，求稳定后通过R₁的电流；
（2）然后将开关S断开，求这以后流过R₁的总电量．

．(14分)在拆装某种大型电磁设备的过程中，需将设备内部的处于强磁场中的线圈先闭合，然后再提升直至离开磁场，操作时通过手摇轮轴A和定滑轮O来提升线圈．假设
该线圈可简化为水平长为L、上下宽度为d的矩形线圈，其匝数为n，总质量为M，总电阻为R.磁场的磁感应强度为B，如图13所示．开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐，若转动手摇轮轴A，在时间t内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场．求此过程中：
(1)流过线圈中每匝导线横截面的电荷量是多少 ?
(2)在转动轮轴时，人至少需做多少功？(不考虑摩擦影响)

如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60 V的恒压电源上，两极板间距为3 cm，电容器带电荷量为6×10^-8C，A极板接地（电势为零）．

求：（1）平行板电容器的电容；
（2）平行板电容器两板之间的电场强度；
（3）距B板为2 cm的C点处的电势．

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.

如图所示电路中，电源电动势，内阻，，，。

（1）若在C.D间连一个理想电流表，其读数是多少？
（2）若在C.D间连一个理想电压表，其读数是多少？

如图所示电路中，R₁=R₂=R₃=1Ω，当电键K断开时，电压表的示数为0.8V，当电键K闭合时，电压表的示数为1V。求电源的电动势和内阻。

某交流发电机输出功率为5×10⁵W，输出电压为U₁=1.0×10³V，假如输电线的总电阻R=10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U₄=380V．所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）

图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55Ω，两电表为理想电流表和电压表，变压器原副线圈匝数比为n₁:n₂=2:1，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压。求：

（1）交流电压的函数表达式；
（2）电流表的示数I。

24.(15分)材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ＝ρ₀(1+at),其中α称为电阻温度系数，ρ₀是材料在t="0" ℃时的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常数。金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温数系数.利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知：在0 ℃时，铜的电阻率为1.7×10 ^–8Ω•m,碳的电阻率为3.5×10 ^-5Ω•m,附近，在0 ℃时，.铜的电阻温度系数为3.9×10 ^{–3 ℃-1},碳的电阻温度系数为-5.0×10^-4℃^-1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m的导体，要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化).