（新课标）2013年高考物理 考前预测计算题冲刺训练四 电磁学.doc

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1、新课标2013年高考考前预测计算题冲刺训练四（电磁学）1．如图所示，两条光滑的绝缘导轨，导轨的水平部分与圆弧部分平滑连接，两导轨间距为L，导轨的水平部分有n段相同的匀强磁场区域（图中的虚线范围），磁场方向竖直向上，磁场的磁感应强度为B,磁场的宽度为s，相邻磁场区域的间距也为s，、大于L，磁场左、右两边界均与导轨垂直．现有一质量为m，电阻为r，边长为L的正方形金属框，由圆弧导轨上某高度处静止释放，金属框滑上水平导轨，在水平导轨上滑行一段时间进人磁场区域，最终线框恰好完全通过n段磁场区域．地球表面处的重力加

2、速度为g，感应电流的磁场可以忽略不计，求：(1)刚开始下滑时，金属框重心离水平导轨所在平面的高度；(2)整个过程中金属框内产生的电热；(3)金属框完全进人第k(k

3、个磁场区域后，由动量定理得金属框完全进入第k个磁场区域的过程中，由动量定理得-6-解得功率。2．电磁炉专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成．起加热作用的是安在锅底的一系列半径不同的同心导电环．导电环所用的材料单位长度的电阻R=0.125Ω/m,从中心向外第n个同心圆环的半径为rn=(2n-1)r1(n为正整数且n≤7)，已知r1=1.0cm．当电磁炉开启后，能产生垂直于锅底方向的变化磁场，已知该磁场的磁感应强度B的变化率为，忽略同心导电圆环感应电流之间的相互影响．(1)求出半径为rn的导电圆环中

4、产生的感应电动势瞬时表达式；(2))半径为r1的导电圆环中感应电流的最大值I1m是多大？（计算中可取=10)(3)若不计其他损失，所有导电圆环的总功率P是多大？解：(1)根据法拉第电磁感应定律，半径为rn的导电圆环中产生的感应电动势瞬时表达式为．(2）第一个环中的感应电动势的最大值为，第一环的电阻，故第一环中电流的最大值为。(3)第n环中感应电动势的最大值为，第n环的电阻为，第n环中电流的最大值为。第n环中电流的有效值为In=400rn，第n环中电功率为，所有导电圆环的总功率为。3．一小型发电机通过升压

5、、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50kW,输出电压为500V，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15Ω，降压变压器的输出电压为220V，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；(3)降压变压器原、副线圈的匝数比．解：(1)因为，所以=2500V.-6-(2)P2=P1=50kW.输电线中电流，则。(3)用户得到功率P4=P1－=44000W,所以降压变压器副线圈电

6、流。故。4．有一种角速度计可以测量航天器的转动角速度，其结构如图所示，角速度计固定在待测装置上，当装置绕竖直轴转动时，元件A在光滑杆上发生位移并输出电压信号，成为航天器制导系统的信息源．已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k,自然长度为l0，电源的电动势为E，当系统以角速度转动时，求U与的函数关系．解：当系统以角速度转动时，对元件A，弹簧弹力提供做圆周运动的向心力为,电压表的读数U=E，解得U与的函数关系U=.当x=l时，，上式成立的条件是。5．如图所示为某种电子秤的原理示意图，AB为一均匀的滑线变阻器，

7、阻值为R，长度为L，两边分别有P1、P2两个滑动头，与P1相连的金属细杆可在被固定的竖直光滑绝缘杆MN上保持水平状态，金属细杆与托盘相连，金属细杆所受重力忽略不计。弹簧处于原长时P1刚好指向A端，若P1、P2间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上显示出质量的大小．已知弹簧的劲度系数为k，托盘自身质量为m0，电源的电动势为E，电源的内阻忽略不计，信号放大器、信号转换器和显示器的分流作用忽略不计．求：(1)托盘上未放物体时，在托盘的自身重力作用下，P1距A端的距离x1；(2）在托盘上放有质量

8、为m的物体时，P1,距A端的距离x2；(3)在托盘上未放物体时通常先校准零点，其方法是：调节P2，从而使P1、P2间的电压为零．校准零点后，将被称物体放在托盘上，试推导出被称物体的质量m与P1、P2间电压U的函数关系式．-6-解：(1)(2)(3)设电路中的电流为I，则E=IR.设P1、P2间的电阻为Rx，距离为x，则解得。6．如图所示，加速电场M、N板间距离为L，电压为U，M板内侧中点处有一静止的电子，质量为m，电量为e，N板中点处有一小