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高考物理电磁学计算题(三十二)含答案与解析 评卷人 得 分 一．计算题（共40小题） 1．有两列简谐横渡a，b在同一介质中沿x轴正方向传播，速度均为v＝2.5m/s。在t＝0时， 两列波的波峰正好在x＝2.5m处重合，如图所示。 （i）求t＝0时，两列波的波峰重合的所有位置； （ii）至少经多长时间x＝0处的质点位移达到最大值。 4 3 2．三峡水电站是我国最大的水力发电站，平均水位落差约100m，水的流量约1.35×10m /s。 船只通航需要约3500m/s 的流量，其余流量全部用来发电。水流冲击水轮机发电时，水3 流减少的势能有20% 转化为电能。 （1）按照以上数据估算，三峡发电站的发电功率最大是多大； （2）本市现行阶梯电价每户每月1挡用电量最高为240kW•h，如果按照本市现行阶梯电价 1挡最高用电量计算，三峡电站可以满足多少户家庭生活用电； （3）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R，要使输电线路上损耗的功率小于△P。 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。 3．甲、乙两列简谐横波传播速率相同，分别沿x 轴负方向和正方向传播，t 时刻两列波的 0 前端刚好分别传播到A点和B点，如图所示，已知甲波的频率为5Hz，求： 第1页（共80页） （i）t 时刻之前，平衡位置在x轴上C处的质点已经振动的时间；0 （ⅱ）以t 时刻为记时零点，在之后的0.9s 内，x＝0处的质点位移为+6cm的时刻。0 4．一列简谐横波沿x轴传播。t＝0和t＝0.5s时刻的波形如图中的实线和虚线所示。 （i）若在t＝0到0.5s时间内，：x＝2m处的质点运动的路程大于0.2m小于0.4m。则这列波 传播的速度多大；写出从t＝0时刻开始计时，x＝2m处质点的振动方程； （ii）若这列波的传播速度为74m/s，则从t＝0时刻开始，x＝3m处的质点经过多长时间第 2次到达波谷。 5．如图所示，在竖直平面内，水平且平行的Ⅰ、Ⅱ虚线间距为L，其间有垂直纸面向外的 匀强磁场，磁感应强度为B．一长为2L、宽为L矩形线框质量为m，电阻为R．开始时， 线框下边缘正好与虚线Ⅱ重合，由静止释放。线框上边缘进入磁场后线框一直做减速运 动，经过一段时间后，线框上边缘经过虚线Ⅱ瞬间加速度恰为0．重力加速度为g，不计 空气阻力。求矩形线框穿过磁场过程中： （1）上边缘经过虚线Ⅱ瞬间，线框中的电流； （2）磁通量变化率的最大值； （3）线框中产生的焦耳热。 6．如图所示，一重力不计的带电粒子从平行板电容器的上极板左边缘处以某一速度沿极板 第2页（共80页） 方向射入电容器。若平行板电容器所带电荷量为Q ，该粒子经时间t 恰好打在下极板正 1 1 中间，若平行板电容器所带电荷量为Q ，该粒子经时间t 恰好沿下极板边缘飞出。不考 2 2 虑平行板电容器的边缘效应，求两种情况下： （1）粒子在电容器中运动的时间t 、t 之比； 1 2 （2）电容器所带电荷量Q 、Q 之比。1 2 7．如图所示，两个相同的等腰直角三角形区域CDE和FGH 中均有垂直纸面向里的匀强磁 场。E、F、G 处在同一水平直线上，D、C、H 也处于同一水平直线。平行四边形区域 EFHC 间存在匀强电场。一个重力不计的带正电的粒子从边界ED上的P点射入磁场，速 度v的方向与EC边平行，再从EC边沿水平方向射出。已知GH长度为L，且 ， EP和EF的长度均为d。带电粒子的比荷 ＝k，区域FGH中