2012年北京各区一二模物理试题汇编————计算题二(1)-

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1、12丰台二23.（18分）如图所示，A.3为两块平行金属板，/板带正电、3板带负电•两如・0'P板之间存在着匀强电场，两板间距为d、电势差为U,在3板上开有两个间距为厶的小孔。C、D为两块同心半鬪形金属板，I员I心都在贴近3板的0’处，C带止电、D带负电。两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向0’。半圆形金属板两端与〃板的间隙可忽略不计。现从正对B板小孔紧靠力板的O处由静止释放一个质量为加、电量为q的带正电微粒（微粒的重力不计）。求:（1）微粒穿

2、过B板小孔时的速度多大?（2）为了使微粒能在CQ板间运动而不碰板，CQ板间的电场强度大小应满足什么条件?（3）从释放微粒开始，经过多长时间微粒笫1次通过半圆形金属板间的最低点P?12西城二23.（18分）十三陵抽水蓄能电站担负着北京地区调峰和紧急事故备用电源，改善首都供电质量的重要任务。抽水薔能电诂的工作原理是，在用电低谷时，电站利用电网多余电能把水抽到高处蒂水池中，到用电高峰吋，再利用蓄水池屮的水发电。电站利用已建十三陵水库为下游水库，在蟒山后上寺沟头修建上游水库。电站的年发电量约为10亿kWh,年抽水用

3、电量约为14亿kWho如图所示，上游水库近似视为长方体，可用于发电的库容最为兀蓄水后上游水库水深为乩蓄水后水位高出下游水面高度为已知下游水库的库容最远人于上游水库的库容最。上游水库（1）求十三陵抽水蓄能电站的总效率"；（2）求能用于发电的水的最大重力势能Ep；/（3）若把抽水蓄能电站产生的电能输送到北京城区。已知输电功率为P输电线路的总阻值为/H几要使输电线路上损耗的功率小于AP，/a.求输电电压的最小值U；/「b.在输电功率一定时，请提出两种减少输电过程中功率损耗的方法。下游水库三/12昌平二23.（18

4、分）如图13（甲）所示,一边长"2.5m、质量w=0.5kg的单匝正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上，垂直于水平面的方向上存在着以MN九边界、方向相反的匀强磁场，磁感应强度均为B=OAT.正方形金属线框的一边〃与重合（位置I）,在力F作用下由静止开始向右平动，经过5s线框刚好被完全拉入另一磁场（位置II）。测得金属线椎中的电流随时间变化的图象如图13（乙）所示，是一条过原点的直线。在金属线框由位置I到位置【I的过程中，（1）求线框磁通最的变化及感应电动势的平均值；（2）写出水平力F随时间/变化的表达式；

5、（3）已知在这5s内力F做功1.5J,那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？图1312朝阳二23.（18分）如图甲所示，MV、PQ是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距厶=2.0m,R是连在导轨一端的电阻，质量"1.0kg的导体棒〃垂直跨在导轨上，电压传感器与这部分装置和连。导轨所在空间有磁感应强度B=0.50T、方向竖直向卜•的匀强磁场。从戶0开始对导体棒ab施加一个水平向左的拉力，使具由静止开始沿导轨向左运动，电压传感器测出R两端的电压随时间变化的图线如图乙所示，其屮O/、段是肓线，AB段是

6、曲线。假设在1.2s以后拉力的功率P=4.5W保持不变。导轨和导体棒〃的电阻均可忽略不计，导体棒肝在运动过程中始终少导轨垂直，.「L接触良好。不计电压传感器对电路的彫响。g取10m/s2o求：（1）导体棒a方最人速度f的人小;（2）在1.2s〜2.4s的时间内，该装总共产生的热量0MXXXXX电传R感XXPXX

7、X压器xxaxxNxxxbxxQx（3）导体棒必与导轨间的动摩擦因数〃和电阻R的值。23.（18分）环保混合动力下是指使用汽油机驱动和利用蓄电池所储存的电能驱动的汽车。它可按平均需耍使用的功率來确定

8、汽油机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。汽车需要大功率而汽油机功率不足时由电动机來补充，电动机的电源为蓄电池；汽车负荷少时，电动机可作为发电机使用，汽汕机的一部分功率用来驱动汽车，另一部分功率驱动发电机，可发电给蓄电池充电。冇一质g1200kg的混合动力侨车，在平直公路上以V]=90km/h匀速行驶，汽油发动机的输出功率为P=60kW。当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时，保持汽汕发动机功率不变，立即启动发电机工作给蓄电池充电，此时轿车的动力减小，做减速运动，运动距离尸80m后，速度

9、变为v2=72km/h。此过程中汽油发动机功率的25%用于侨车的牵引，75%用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后启50%转化为蓄电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。试求：（1）轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力刁的人小；（2）轿车从90km/h减速到72km/h的这一过程中，蓄电池获得的电能E电；（3）若电动机的输出功率也为60kW,此时汽汕发动机和电动机共同工作的最