高中物理电学实验计算题

在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20。螺线管导线电阻r = 1.0Ω， = 4.0Ω，= 5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求：

（1）求螺线管中产生的感应电动势；
（2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；
（3）S断开后，求流经R2的电量。

某小水电站发电机输出的电功率为P="100" kW，输出电压为U₁="250" V．现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为R=8Ω，要求在输电线上的损失电功率为输出的电功率的5%，用户获得U₄="220" V电压，求所选用的升压变压器原、副线圈的匝数比和降压变压器原、副线圈的匝数比．（本题17分）

如图（甲）所示，某粒子源向外放射出一个α粒子，粒子速度方向与水平成30°角，质量为m，电荷量为+q。现让其从粒子源射出后沿半径方向射入一个磁感应强度为B、区域为圆形的匀强磁场（区域Ⅰ）。经该磁场偏转后，它恰好能够沿y轴进入下方的平行板电容器，并运动至N板且恰好不会从N板的小孔P射出电容器。已知平行板电容器与一边长为L的正方形单匝导线框相连，其内有垂直框面的磁场（区域Ⅱ），磁场变化如图（乙）所示。不计粒子重力，求：

（1）磁场区域Ⅱ磁场的方向及α粒子射出粒子源的速度大小；
（2）圆形磁场区域的半径；
（3）α粒子在磁场中运动的总时间。

在如右图所示电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，保护电阻R₀＝3Ω，滑动变阻器总电阻R＝20Ω，闭合电键S。电流表内阻不计。求：

（1）滑片滑到最下端a时，电流表示数值I
（2）在滑片P从a滑到b的过程中，保护电阻R₀两端的最低电压值U

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，输电线电阻为10Ω，降压变压器原副线圈匝数比为20：1，

（1）输电线上损失功率；
（2）用户得到电压；

如图所示电路中，电流表和电压表均为理想电表，，开始时，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V。后来由于某一电阻断路，使电流表读数变为0.8A，电压表读数变为3.2V。

(1)判断是哪一只电阻断路（不用说明理由）；
(2)求电源电动势和内电阻。

有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电机不转，此时测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A。求：
（1）电动机线圈的电阻；
（2）电动机正常工作时的输出功率；
（3）在发动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率。

如图所示的电路中，R₁＝3 Ω，R₂＝6 Ω，R₃＝1.5 Ω，C＝20 μF，当开关S断开时，电源的总功率为2 W；当开关S闭合时，电源的总功率为4 W，求：

（1）电源的电动势和内电阻；
（2）闭合S时，电源的输出功率；
（3）S断开时，电容器所带的电荷量是多少？

如图甲所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有两根竖直放置相距为L平行光滑的金属导轨，顶端用一阻直为R的电阻相连，两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直。一根质量为m的金属棒从静止开始沿导轨竖直向下运动，当金属棒下落龙时，速度达到最大，整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好。重力加速度为g，导轨与金属棒的电阻可忽略不计，设导轨足够长。求：

（l）通过电阻R的最大电流；
（2）从开始到速度最大过程中，金属棒克服安培力做的功W_A；
（3）若用电容为C的平行板电容器代替电阻R，如图乙所示，仍将金属棒从静止释放，经历时间t的瞬时速度v₁。

发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户(升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器)，输电全过程的线路图如图所示，求：

(1)若发电机的输出功率是100 kW，输出电压是250 V，升压变压器的原副线圈的匝数比为1∶25，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流；
(2)若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，求输电导线的总电阻。

一直流动电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A，松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作。
求：(1)该电动机正常工作时，输入的电功率是多少?
(2)电动机的机械功率是多少?

如图所示为演示远距离输电的装置，理想变压器B₁、B₂的变压比分别为1∶4和5∶1，交流电源的内阻r＝1 Ω，三只灯泡的规格均为“6 V，1 W”，输电线总电阻为10 Ω.若三只灯泡都正常发光，则交变电源的电动势E为多大？

在如图所示的电路中，电源电动势E=6.0V，内阻r=2Ω，定值电阻R₁= R₂=10Ω，R₃=30Ω，R₄=35Ω，电容器的电容C=100μF，电容器原来不带电。求：

（1）闭合开关S后，电路稳定时，流过R₃的电流大小I₃；
（2）闭合开关S后，直至电路稳定过程中流过R₄的总电荷量Q．

如图所示，电灯L标有“4V1W”字样。滑动变阻器R的总阻值为50Ω，当滑片P滑至某位置时，L恰好正常发光，此时电流表示数为0.45A，由于外电路发生故障，电灯L突然熄灭，此时电流表示数变为0.5A，电压表示数变为10V，若导线完好，电路中各处接触良好，问：

⑴判断电路发生的是什么故障？(无需说明理由)
⑵发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为多少？
⑶电源的电动势和内电阻分别为多大？

电路图2913甲所示，若电阻未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的U-I图线分别如图乙所示，求：

(1)电源的电动势和内阻；
(2)电源的路端电压；
(3)电源的输出功率．