近十年高考新课标卷I 力、电综合计算题集锦(含答案)

专题21电学计算题1 (2020 •新课标I卷)在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面积是以0为圆心，半径为R的圆，AB为圆的直径，如图所示。

质量为办电荷量为q (q>0)的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。

已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的。

点以速率%穿出电场，AC与AB的夹角仕60°。

运动中粒子仅受电场力作用。

(1)求电场强度的大小；(2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大？(3)为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为机%，该粒子进入电场时的速度应为多大？2 (2020 •新课标H卷)如图，在0<x < h, -8<y <+8区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B的大小可调，方向不变。

一质量为办电荷量为q(q>0)的粒子以速度%从磁场区域左侧沿x轴进入磁场，不计重力。

(1)若粒子经磁场偏转后穿过y轴正半轴离开磁场，分析说明磁场的方向，并求在这种情况下磁感应强度的最小值B m；(2)如果磁感应强度大小为B m，粒子将通过虚线所示边界上的一点离开磁场。

求粒子在该点的运动方向与X轴正方向的夹角及该点到x轴的距离。

3 (2020 •新课标m卷)如图，一边长为10的正方形金属框abcd固定在水平面内，空间存在方向垂直于水平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。

一长度大于工为。

的均匀导体棒以速率v自左向右在金属框上匀速滑过，滑动过程中导体棒始终与ac垂直且中点位于ac上，导体棒与金属框接触良好。

已知导体棒单位长度的电阻为r,金属框电阻可忽略。

将导体棒与@点之间的距离记为x,求导体棒所受安培力的大小随乂(0 x，运9变化的关系式。

4 (2020 •江苏卷)空间存在两个垂直于。

xy平面的匀强磁场，y轴为两磁场的边界，磁感应强度分别为2B。

、3B0。

甲、乙两种比荷不同的粒子同时从原点0沿乂轴正向射入磁场，速度均为外甲第1次、第2次经过y轴的位置分别为P、Q,其轨迹如图所示。

电学综合 2010年17．静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。

某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab 为该收尘板的横截面。

工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上。

若用粗黑曲线表示原来静止于P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)（ ）17. A19．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。

在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中u 为路端电压，I 为干路电流，a 、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a η、b η。

由图可知a η、b η的值分别为（ ） A.34、14 B.13、23 C.12、12 D.23、1319. D2011年20．一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ，已知质点的速率是递减的。

关于b 点电场强度E 的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b 点的切线）A ．B ．C ．D ．ab cE ab cEab c Eab cE20 D2012年18.如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。

若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子 A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加 C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动18.BD2013年15．如图，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a 、 b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、 c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q （q >0）的固定点电荷。

已知b 点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）A ．23R q kB ．2901R q kC ．2R q Q k +D ．299Rq Q k + 【答案】B 【解析】由b 处的合场强为零可知圆盘在此处产生的场强与点电荷q 在此处产生的场强大小相等。

十年（2012-2021）高考物理真题分项汇编专题29电学综合1选择题（2012-2021）1.（2021河北）如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，导轨间距最窄处为一狭缝，取狭缝所在处O 点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与x 轴夹角均为θ，一电容为C 的电容器与导轨左端相连，导轨上的金属棒与x 轴垂直，在外力F 作用下从O 点开始以速度v 向右匀速运动，忽略所有电阻，下列说法正确的是（）A.通过金属棒的电流为22tan BCv θB.金属棒到达0x 时，电容器极板上的电荷量为0tan BCvx θC.金属棒运动过程中，电容器的上极板带负电D.金属棒运动过程中，外力F 做功的功率恒定2.（2021河北）如图，距离为d 的两平行金属板P 、Q 之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为1B ，一束速度大小为v 的等离子体垂直于磁场喷入板间，相距为L 的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为2B ，导轨平面与水平面夹角为θ，两导轨分别与P 、Q 相连，质量为m 、电阻为R 的金属棒ab 垂直导轨放置，恰好静止，重力加速度为g ，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力，下列说法正确的是（）A.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，12sin mgR v B B Ldθ=B.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，12sin mgR v B B Ldθ=C.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，12tan mgR v B B Ldθ=D.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，12tan mgR v B B Ld θ=3.（2021湖南）两个完全相同的正方形匀质金属框，边长为L ，通过长为L 的绝缘轻质杆相连，构成如图所示的组合体。

距离组合体下底边H 处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。

磁场区域上下边界水平，高度为L ，左右宽度足够大。

把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度0v 水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小B 使其匀速通过磁场，不计空气阻力。

2016-2018年物理高考真题试题分类汇编力学计算题1．【2018·全国I卷】一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动。

爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求（1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度【答案】（1）；（2）【解析】本题主要考查机械能、匀变速直线运动规律、动量守恒定律、能量守恒定律及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识解决实际问题的的能力。

（1）设烟花弹上升的初速度为，由题给条件有①守恒定律有⑤⑥由⑥式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动。

设爆炸后烟花弹上部分继续上升的高度为，由机械能守恒定律有⑦联立④⑤⑥⑦式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为⑧2．【2018·全国II卷】汽车A在水平冰雪路面上行驶，驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B。

两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5 m，A车向前滑动了2.0 m，已知A和B的质量分别为kg 和kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小.求（1）碰撞后的瞬间B车速度的大小；（2）碰撞前的瞬间A车速度的大小。

【答案】（1）（2）【解析】试题分析：两车碰撞过程动量守恒，碰后两车在摩擦力的作用下做匀减速运动，利用运动学公式可以求得碰后的速度，然后在计算碰前A车的速度。

（1）设B车质量为m B，碰后加速度大小为a B，根据牛顿第二定律有①⑤设碰撞后瞬间A车速度的大小为，两车在碰撞过程中动量守恒，有⑥联立③④⑤⑥式并利用题给数据得故本题答案是：（1）（2）点睛：灵活运用运动学公式及碰撞时动量守恒来解题。

一、近五年全国课标卷高考电学计算题 【2011】25.（19分）如图，在区域I （0≤x ≤d ）和区域II （d ≤x ≤2d ）分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B 和2B ，方向相反，且都垂直于Oxy 平面。

一质量为m 、带电荷量q （q ＞0）的粒子a 于某时刻从y 轴上的P 点射入区域I ，其速度方向沿x 轴正向。

已知a 在离开区域I 时，速度方向与x 轴正方向的夹角为30°；此时，另一质量和电荷量均与a 相同的粒子b 也从P 点沿x 轴正向射入区域I ，其速度大小是a 的1/3。

不计重力和两粒子之间的相互作用力。

求 （1）粒子a 射入区域I 时速度的大小；（2）当a 离开区域II 时，a 、b 两粒子的y 坐标之差。

答案：（1 ）2a qBd v m=(2)2y=-(32)3abp p y y d ∆-=-（）解析：（1）设粒子a 在Ⅰ做匀速圆周运动的圆心为C （在y 轴上），半径为R a1，粒子速率为v a ，运动轨迹与两磁场区域边界的交点为P ′，如图，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得21a a a v qv B mR = ① 由几何关系得 ∠PCP ′ = θ ②12sin a dR d ==θ③ 式中θ = 30° 由①②③式得2a qBd v m=④(2)设粒子a 在Ⅱ做圆周运动的圆心为O a ，半径为R a2，粒子射出点为P a (图中未画出轨迹)，∠P ′O a P a = θ′ ，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得22(2)a a a v qv B mR = ⑤由①⑤式得1222a aa R mv R d qB=== ⑥C 、P ′、O a 三点共线，且由⑥式知O a 必位于 32x d =⑦ 的平面上，由对称性知P a 与P ′点的纵坐标相同，而且粒子在区域Ⅱ中做圆周运动的圆心角'=60θ，运动时间t=12m m=6q 2B 6qBππ⨯⋅，故a 点距离p 点在竖直方向的距离为：1-cos =d -cos30a p a y R =θ（1）2（1） ⑧ 设b 在Ⅰ中运动的轨道半径为R b1，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得2133a a b v v m q B R ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ⑨解得：112333aa b mv R dR qB===设a 到达P a 点时，b 位于P b 点，转过的角度为α，因12b m T qBπ=⑩则：b 粒子在区域Ⅰ中运动的时间为t=b1m1=6qB12T π=⑾ 故b 粒子在区域Ⅰ中转过的角度α = 30°（12）此时P b 点距离P 点的竖直高度 差()Pb b12-cos 1-cos303dy R =α=（1） （13） 由①③⑧⑨⒁⒂式及题给条件得，a 、b 两粒子的y 坐标之差为2y=-2)3a b p p y y d ∆-=（）（14）评分参考：第(1)问8分，①②③④式各2分，第(2)问11分，（14）式分，其余每式1分。

电学综合计算题（含答案） 30道题1、研究表明，有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化，物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计，它可以用来测量很高的温度，其原理如图所示．图中电流表量程为0～15mA（不计其电阻），电源的电压恒为3V，R′为滑动变阻器，金属电阻作为温度计的测温探头，在t≥0℃时其阻值R t随温度t的变化关系为R t=100+0.5t（单位为Ω）．（1）若要把R t放入温度为0℃处进行测量，使电流表恰好达到满量程，既电流为15mA，则这时滑动变阻器R′接入电路的阻值为多大？（2）保持（1）中滑动变阻器R′接入电路的阻值不变，当被测温度为600℃时，电路消耗的电功率为多大？（3）若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘，则温度刻度的特点是什么？2、小红学了电学知识后画出了家里的电吹风的电路图（甲图），她认识只闭合开关S1时，电吹风吹冷风，当S1和S2同时闭合时，电吹风吹热风，小芬同学看了她的电路图觉得有问题：如果只闭合S2，会出现电热丝R工作时而电动机不工作的现象，从而使电吹风的塑料外壳过热造成损坏，小芬认为只要把其中一个开关移到干路上，就能做到电热丝R工作时，电动机就一定在工作，从而使塑料外壳不会因操作失误而损坏．乙图为电吹风机的铭牌．请分析回答下列问题：（1）你认为小芬应该把那个开关移到干路上，才能符合安全要求？为什么？（2）电吹风正常工作且吹热风时，流过电热丝的电流多大？（3）电热丝R的阻值多大（电热丝的阻值随温度变化不计）？3、某学校生物小组的同学为了探索一项技术，使一种名贵的花在寒冷的冬季也能正常生长，决定搭建一个微型温室，温室内需要安装一个电发热体．根据设计，该发热体用36V电压供电，发热功率为200W(设电能全部转化为内能)．(1)电发热体不采用220V电压而用36V电压供电的考虑是什么？(2)采用36V电压供电，电发热体需要自制，现决定用镍铬合金丝绕制，则绕制成的电发热体正常工作时的电阻应为多大？(3)同学们在实验室里用2节干电池、电流表、电压表等器材，测出一段镍铬合金丝的阻值等于计算结果，用它制成发热体后，实际功率却小于设计的要求．经检查，电压正常，请你猜想产生这种情况的原因可能是什么？4、如图所示，电源电压U=12V，R1为定值电阻，阻值为100Ω，R为滑动变阻器，R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0～0.6A”, 电压表量程为“0～15V”，小灯泡上标有“6V 3W”字样，小灯泡的U —I关系如右图所示，求：（1）灯泡正常工作时通过灯丝的电流是多少？（2）S闭合，S1、S2都断开时调节滑动变阻器，当小灯泡两端的电压为4V时，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？（3）S、S1、S2都闭合时，移动滑片P，当滑动变阻器接入电路的阻值为多少时，整个电路消耗的总功率最大？最大总功率是多少？5、保温箱的简化电路如图所示，A为温度传感器，它的作用相当于开关，达到设定温度时自动断开电路；低于设定温度时，自动接通电路。