.
.
a
.
c
b
第5题图
5、如图所示,三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面,其电势分别为10V、20V、30V.实线是一带电的粒子(不计重力)在该区域内运动的轨迹,对于轨迹上的a、b、c三点,已知:
带电粒子带电量为0.01C,在a点处的动能为0.5J,则该带电粒子()
A.可能是带负电
B.在b点处的电势能为0.5J
C.在b点处的动能为零
D.在c点处的动能为0.4J
6、如图所示的电路中,当变阻器R3的滑动触头P向a端移动时()
A.电压表示数变小,电流表示数变大
B.电压表示数变小,电流表示数变小
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数变大,电流表示数变小
7、有一个电流表G内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA。
要把它改装成量程0~3V的电压表,则()
A.要串联一个阻值为0.10Ω的电阻;B.要并联一个阻值为990Ω的电阻;
C.要串联一个阻值为990Ω的电阻;D.要并联一个阻值为0.10Ω的电阻;
8、两个等量异种点电荷位于x轴上,左侧为正电荷,右侧为负电荷,相对原点对称分布,能正确描述x轴上各点电势ф随位置坐标x变化规律的图是()
ABCD
9、关于电源的电动势,下列说法正确的是()
A.电源的电动势等于路端电压
B.电动势的单位是焦耳
C.电动势的单位是伏特
D.电源的作用是在导体中建立电场,驱动自由电荷做定向移动
10、如图的电路中C是平行板电容器,在S先触1后又板到2,这时再将平行板的板间距拉大一点,下列说法正确的是()
A.平行板电容器两板间的电场强度不变
B.平行板电容器的带电量不变
C.平行板电容器两板间的电势差减小
D.平行板电容器两板间的电势差不变
11、图为静电除尘器除尘机理的示意图,尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极沉积,以达到除尘目的,下列表述正确的是()
A、到达集尘极的尘埃带正电荷
B、电场方向由集尘极指向放电极
C、带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D、同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
12、如图所示的U﹣I图象中,直线I为某电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知()
A.电源的总功率为3.0wB.电源的内阻为0.5Ω
C.电源的效率为60%D.电源内部消耗功率为1.5w
二、填空题。
(每空2分,总计18分)
13、如图所示,螺旋测微器的读数为______mm,游标卡尺的读数为____wzy_____mm
14、在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径,估计金属丝的电阻大约为4Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:
A.直流电源:
电动势约3V,内阻很小;
B.电流表A1:
量程0~0.6A,内阻0.125Ω;
C.电流表A2:
量程0~3.0A,内阻0.025Ω;
D.电压表V1:
量程0~3V,内阻3kΩ;
E.电压表V2:
量程0~15V,内阻15kΩ;
F.滑动变阻器R1:
最大阻值10Ω;
G.滑动变阻器R2:
最大阻值500Ω;
H.开关、导线等.
(1).为提高测量精度,简化测量电路,在上述可供选择的器材中,(注意:
填入仪器前相应字母)电流表应该选_____,电压表应该选_______,滑动变阻器应该选_______,另外还要选__________。
(2).根据所选的器材,在如图所示的方框中画出实验电路图。
(3).测量的电阻丝的电阻值比真实的阻值_________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(4).若金属丝的直径是D,用米尺测量金属丝的长度L.根据伏安法测出电压表示数为U,电流表示数为I,则这种金属材料的电阻率为。
(用测量出的相关物理量符号表示)
三、计算题(10+12+12=34分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分;有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
)
15、(10分)有一个直流电动机,当它两端电压是0.2V时,电动机不能转动,这时测得流过电动机的电流是0.4A,当电动机两端的电压是2V时,电动机正常工作,工作电流是1A,求:
(1)、这个直流电动机的线圈电阻是多大?
(2)、电动机正常工作时,电动机的发热功率是多大?
(3)、电动机正常工作时的机械效率是多大?
16、(12分)如图所示,虚线PQ、MN间存在如图所示的水平匀强电场,一带电粒子的质量为m=2.0×10-11kg、电荷量为q=+1.0×10-5C,从a点由静止开始经电压为U=100V的电场加速后,垂直于匀强电场进入匀强电场中,从虚线MN上的某点b(图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成45°角.已知PQ、MN间距离为20cm,带电粒子的重力忽略不计.求:
(1)带电粒子刚进入匀强电场时的速率v1;
(2)匀强电场的场强大小;
(3)ab两点间的电势差.
17、(12分)如图所示,在方向水平向右的匀强电场中,一根不可伸长且不导电的细绳的一端连着一个带电小球,另一端固定于O点。
细绳长度为l=0.40m,小球的质量为m=0.20kg、带电量为+q=+6.0×10﹣4C,小球静止在D点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°。
现把小球拉起直至与场强平行的A位置,然后无初速释放,小球沿弧线运动到左边C位置时速度为零。
求(重力加速度为g取10m/s2,sin37°=O.60,cos37°=0.80)
(1)电场强度E大小;
(2)小球运动到最低的B点时,细绳对小球的拉力大小T;
(3)小球从A点到C点的运动过程中,具有的最大动能Ek;
单项
1、下列关于电场线和等势线的说法中,正确的是(D)
A.电场线是电场中实际存在的线B.在复杂电场中的电场线是可以相交的
C.电场线可能与等势线平行D.等势线越密的地方同一试探电荷所受的电场力越大
2.、关于电场强度E的说法正确的是(B)
A.根据E=可知,电场中某点的电场强度与电场力F成正比,与电量q成反比
B.电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同
C.E是矢量,与F的方向一致
D.公式E=对任何电场都适用
3.一段粗细均匀的电阻丝,横截面的直径为d,电阻是R。
把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后,它的电阻变成(C)
A.100RB.R/100C.10000RD.R/10000
4、如图所示为某电场中的一条电场线,在该电场线上取A、B两点,并用EA、EB分别表示A、B两点处的电场强度,则(D)
A.EA=EBB.EA>EB
C.EA5.如图所示,三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面,其电势分别为10V、20V、30V.实线是一带电的粒子(不计重力)在该区域内运动的轨迹,对于轨迹上的a、b、c三点,已知:
带电粒子带电量为0.01C,在a点处的动能为0.5J,则该带电粒子(D)
A.可能是带负电
B.在b点处的电势能为0.5J
C.在b点处的动能为零
D.在c点处的动能为0.4J
6、如图所示的电路中,当变阻器R3的滑动触头P向a端移动时(A)
A.电压表示数变小,电流表示数变大
B.电压表示数变小,电流表示数变小
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数变大,电流表示数变小
7、有一个电流表G内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA。
要把它改装成量程0~3V的电压表,则(C)
A.要串联一个阻值为0.10Ω的电阻;B.要并联一个阻值为990Ω的电阻;
C.要串联一个阻值为990Ω的电阻;D.要并联一个阻值为0.10Ω的电阻;
8、两个等量异种点电荷位于x轴上,相对原点对称分布,能正确描述x轴上各点电势ф随位置坐标x变化规律的图是(A)
ABCD
多项
9、关于电源的电动势,下列说法正确的是(CD)
A.电源的电动势等于路端电压
B.电动势的单位是焦耳
C.电动势的单位是伏特
D.电源的作用是在导体中建立电场,驱动自由电荷做定向移动
10、如图的电路中C是平行板电容器,在S先触1后又板到2,这时将平行板的板间距拉大一点,下列说法正确的是(AB)
A.平行板电容器两板间的电场强度不变
B.平行板电容器带电量不变
C.平行板电容器两板的电势差减小
D.平行板电容器两板的电势差不变
11、图为静电除尘器除尘机理的示意图,尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极沉积,以达到除尘目的,下列表述正确的是(BD)
A、到达集尘极的尘埃带正电荷
B、电场方向由集尘极指向放电极
C、带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D、同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
12、如图所示的U﹣I图象中,直线I为某电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知(AD)
A.电源的总功率为3.0wB.电源的内阻为0.5Ω
C.电源的效率为60%D.电源内部消耗功率为1.5w
实验
13.(4分)
(1)如图所示,螺旋测微器的读数为__6.122—6.125__wzy______mm,游标卡尺的读数为____wzy__50.90____mm
14.(14分)在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度L.金属丝的电阻大约为4Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.
(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:
A.直流电源:
电动势约3V,内阻很小;
B.电流表A1:
量程0~0.6A,内阻0.125Ω;
C.电流表A2:
量程0~3.0A,内阻0.025Ω;
D.电压表V1:
量程0~3V,内阻3kΩ;
E.电压表V2:
量程0~15V,内阻15kΩ;
F.滑动变阻器R1:
最大阻值10Ω;
G.滑动变阻器R2:
最大阻值500Ω;
H.开关、导线等.
(1)为提高测量精度,简化测量电路,在上述可供选择的器材中,(填入仪器前相应字母)电流表应该选_____,电压表应该选_______,滑动变阻器应该选_______,另外还要选__________。
(2)根据所选的器材,在如图所示的方框中画出实验电路图。
(3)测量的电阻丝的电阻值比真实的阻值_________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)
(4)若金属丝的直径是D,根据伏安法测出电压表示数为U,电流表示数为I,则这种金属材料的电阻率为.(用相关物理量表示)
14.答案:
(2)V1A1R1(3)实验电路如图所示(4)、“偏小(5)
计算
15、(10分)如图所示的电路中,电阻R的阻值为5Ω,电源电动势E=12V,内阻r=1Ω,用理想电压表测出电动机两端电压U=6V,已知电动机线圈电阻RM=1Ω,求:
(1)通过电动机的电流;
(2)电动机的输出功率。
15、(10分)
解:
(10分)
(1)由闭合电路的欧姆定律得,
E=U+IR+Ir(2分)
∴I=1A (3分)
(2)由P=UI得,电动机的输入功率:
P入=UI=6W(2分)
P出=P入-I2RM=5w(3分)
16.(12分)如图所示,虚线PQ、MN间存在如图所示的水平匀强电场,一带电粒子的质量为m=2.0×10-11kg、电荷量为q=+1.0×10-5C,从a点由静止开始经电压为U=100V的电场加速后,垂直于匀强电场进入匀强电场中,从虚线MN上的某点b(图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成45°角.已知PQ、MN间距离为20cm,带电粒子的重力忽略不计.求:
(1)带电粒子刚进入匀强电场时的速率v1;
(2)匀强电场的场强大小;
(3)ab两点间的电势差.
【答案】
(1)104m/s
(2)1.00×103N/C(3)200V
【解析】
(1)由动能定理得:
qU=0.5mv
代入数据得v1=104m/s.
(2)因粒子重力不计,则进入PQ、MN间电场中后,粒子做类平抛运动,有
粒子沿初速度方向做匀速直线运动:
d=v1t
粒子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动:
vy=at
由题意得:
tan45°=
由牛顿第二定律得:
qE=ma
联立以上相关各式并代入数据得:
E=1.00×103N/C=1.00×103N/C.
(3)由动能定理得:
qUab=
联立以上相关各式并代入数据得:
Uab=200V.
17.(12分)如图所示,在方向水平向右的匀强电场中,一根不可伸长且不导电的细绳的一端连着一个带电小球,另一端固定于O点。
细绳长度为l=0.40m,小球的质量为m=0.20kg、带电量为+q=+6.0×10﹣4C,小球静止在D点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°。
现把小球拉起直至与场强平行的A位置,然后无初速释放,小球沿弧线运动到左边C位置时速度为零。
求(重力加速度为g取10m/s2,sin37°=O.60,cos37°=0.80)
(1)电场强度E大小;
(2)小球运动到最低的B点时,细绳对小球的拉力大小T;
(3)小球从A点到C点的运动过程中,具有的最大动能Ekm;
17、解:
(1)(2分)小球静止时有:
(1分)
解得:
(1分)
(2)(5分)设小环过B时细绳对它的拉力为T,速度为v.则这一过程中,对小球运用动能定理有:
(2分)
小球过B处时,在OB方向上对其运用牛顿第二定律有:
(2分)
解得:
(1分)
(3)(3分)依题意由动能定理有:
(2分)
解得:
最大动能为(1分)
注:
其他正确的解法同样得分!
17、如图所示,空间有场强E=1.0×102V/m竖直向下的电场,长l=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点.另一端系一质量m=O.5kg带电q=5×10﹣2C的小球.拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂,小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=53°、无限大的挡板MN上的C点.试求:
(1)绳子的最大张力;
(2)A、C两点的电势差.
【答案】
(1)绳子的最大张力为30N;
(2)A、C两点的电势差125V.
【解析】
考点:
动能定理的应用;牛顿第二定律;向心力.
专题:
动能定理的应用专题.
分析:
(1)根据动能定理求出小球经过最低点时的速度.经过最低点时,由重力和细线的拉力的合力提供小球的向心力,由牛顿第二定律求出细线对小球的拉力;
(2)粒子在电场中做类平抛运动,水平方向是匀速直线运动,竖直方向是匀加速直线运动,由此可以求得
解答:
解:
由A→B过程,根据动能定理有:
①
在最低点B,根据牛顿第二定律有:
②
代入数据联解①②得:
T=30N③
(2)从A→C过程,根据动能定理有:
④
在C点根据速度关系有:
vcsinθ=vB⑤
在匀强电场中有:
UAC=E?
hAC⑥
联解①④⑤⑥得:
UAC=125V⑦
答:
(1)绳子的最大张力为30N;
(2)A、C两点的电势差125V.