第21期 必修第三册复习《必修第三册》核心素养综合测试(一)-【数理报】2024-2025学年高二物理必修第三册同步学案(人教版2019)

2024-12-27
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书 高中物理·人教必修(第三册)2024年 第17~23期参考答案 第17期3版参考答案 A组 1.D 2.C 3.D 4.C 5.A 6.A 7.B 提示: 1.由于磁感线上某点的切线所指的方向为该点磁场的方向, 所以磁感线不能相交,若相交,则同一点的磁场会出现两个方向, 故A错误;磁感应强度是矢量,磁感线的疏密程度反映磁场的强 弱,切线方向表示磁感应强度的方向,故 B错误,D正确;匀强磁 场磁感应强度相同,并不是沿磁感线的方向越来越小,故C错误. 2.根据对称性可知Φ1=Φ3,根据磁场的叠加,2位置通过线 框的磁通量为0,则Φ1 =Φ3 >Φ2,故C正确. 3.P处的磁感应强度与磁场本身有关,与是否将通电导线移 走无关,故将该通电导线从磁场中撤走后,P处的磁感应强度不 变,则P处的磁感应强度大小为B= FIL= 1.0 0.2×0.5T=10T, 故D正确. 4.当电流从电磁铁的接线柱 a流入时,从上向下看,电流沿 顺时针方向,由右手螺旋定则可得,电磁铁下端为N极,上端为 S 极,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可得,小磁铁被吸引 向下运动,所以小磁铁下端为N极.故C正确. 5.根据安培定则可判断出通电螺线管右边为 S极,左边为 N极,在螺线管外部磁感线从N极回到S极,内部从S极到N极; 由于M1和M2被磁化后的N极和所在位置磁感线方向一致,故 M1的左端为N极,右端为S极,M2的右端为N极,左端为S极.故 A正确. 6.设每一根导体棒的电阻为R,长度为L,则电路中,上下两 路电阻之比为R1∶R2=2∶1,根据并联电路两端电压相等的特点 可知,上下两路电流之比I1∶I2=1∶2,又因为通电直导线在O点 产生磁场的磁感应强度与导线中的电流强度成正比,根据安培定 则和矢量的叠加原理可知,MLN支路电流在 O点产生的磁场垂 直纸面向里,磁感应强度与 MN边在 O点产生的磁感应强度相 等,方向相反,所以整个线框在O点产生的磁场磁感应强度大小 为0.故A正确. 7.设条形磁铁在P点的磁感应强度为 B,未旋转条形磁铁 时,两个磁场在P点的方向相同均由南指向北,由磁场的叠加可 得B+B0=B1,条形磁铁旋转后,地磁场方向未变,大小为B0,方 向由南向北,条形磁铁在P点磁感应强度大小也不变仍为 B,方 向由西指向东.根据叠加原理可得 B合 = B2+B槡 2 0,代入数据 可得B合 = 2B20+B21-2B0B槡 1,故B正确. 8.N 无 变小 能 9.(1)BS;(2)12BS;(3)-2BS. 解析:(1)以图示情况下的磁通量为正值,则此时穿过线圈 平面的磁通量为Φ0 =BS. (2)线圈从初始位置绕OO'轴转过60°时,穿过线圈平面的 磁通量为 Φ1 =BScos60°= 1 2BS. (3)线圈从初始位置转过180°时,穿过线圈平面的磁通量 为 Φ2 =BScos180°=-BS 则穿过线圈平面的磁通量变化了ΔΦ =Φ2-Φ0 =-2BS. 10.(1)20T;(2)20T. 解析:(1)由磁感应强度的定义式得 B= FIL= 5N 2.5A×1×10-1m =20T. (2)公式B=FIL是磁感应强度的定义式,磁感应强度大小B 与磁场本身有关,与导线的长度L、电流I的大小无关,如果把通 电导线中的电流增大到5A,该处的磁感应强度大小仍为20T. B组 1.BC 2.BD 3.AD 提示: 1.地球仪受到重力和同名磁极的相互排斥力,保持平衡状 态,故A错误;为了保证地球仪和底座之间始终是斥力,线圈中的 电流方向就不能改变,所以电路中的电源必须是直流电源,故 B 正确;由图可知螺线管的上端为 N极,根据右手螺旋定则可知电 路中的b端点须连接直流电源的正极,故 C正确;若线圈中的电 流增大,地球仪受到的磁力增大,地球仪与底座之间距离变大,地 球仪高度升高,但是最后还是会处于静止状态,故D错误. 2.磁感应强度是矢量,磁通量是标量,故A错误;穿过线圈的 磁通量为零,则该处的磁感应强度不一定为零,故B正确;一小段 通电直导线在磁场中某处不受磁场力作用,可能是直导线与磁场 方向平行,而该处的磁感应强度不一定为零,故C错误;磁感应强 度的大小是由磁场本身决定的,与放入该处的通电导线所受安培 力无关,故D正确. 3.根据右手螺旋定则可知,通电螺线管产生的磁场方向沿轴 线向上,故A正确;直线电流在 a点产生的磁场的方向沿切线指 向外,在b点产生的磁场方向沿切线指向里,所以a、b两点合磁场 的方向垂直,故B错误;a、b两点合磁场的磁感应强度大小均为 Ba =Bb=槡2B,故C错误,D正确. 4.(1)前 (2)将电源正负极对换 将探管从另一端插入 (3)D (4)B 5.(1)5×10-6T,与水平方向成53°斜向下; (2)8×10-6Wb. 解析:(1)根据题意可知,依据平行四 边形定则可得地磁场B的大小为 B= B2x+B2槡 y =5×10 -6T B与水平方向的夹角(即磁倾角) α=arctan By Bx =arctan43 =53°. (2)地磁场与水平面不垂直,取其与水平面垂直的By分量, 故磁通量为 Φ =ByS=4×10-6×2.0Wb=8×10-6Wb. 第18期3版参考答案 A组 1.B 2.C 3.D 4.B 5.D 6.A 7.B 提示: 1.麦克斯韦建立了电磁场理论并且预言了电磁波的存在,赫 兹通过实验证实了电磁波的存在.故B正确. 2.X波段和S波段均为电磁波,它们在空气中的传播速度相 同,故A错误;根据v=fλ,X波段的频率较大,可知在空气中S波 段的波长比X波段的更长,故B错误;S波段和X波段的频率都比 紫外线的小,故C正确;能量子的能量与其频率成正比,X波段能 量子的能量大于S波段能量子的能量,故D错误. 3.A图中,由于线圈不闭合,则不会产生感应电流.故 A错 误;B图中,由于两棒的速度相同,则闭合电路的磁通量不发生改 变,则不会产生感应电流.故 B错误;C图中,由于导体框与磁场 方向平行,则穿过导体框的磁通量始终为零,则导体框中没有感 应电流.故C错误;D图中,导体棒相当于电源,由导轨构成的闭 合回路的磁通量发生改变,因此电路中会产生感应电流.故D正 确. 4.由题意知,电离一个分子的能量等于照射分子的光子能 量,E=hν=hcλ =2×10-18J,故B正确. 5.车轮运转时,铁质齿轮P与车轮同步转动,当每个轮齿在 接近和离开磁铁Q时,穿过线圈中的磁通量都会发生改变,线圈 中总会感应出感应电流,故AC错误,D正确;汽车车轮抱死时,铁 质齿轮P不转动,线圈中的磁通量不会发生改变,线圈中没有感 应电流,故B错误. 6.录音过程中,电信号转变为磁信号,而放音过程中,磁带上 的磁信号转变为电信号,因此放音过程为磁生电的过程,即为电 磁感应,录音过程为电生磁的过程,即为电流的磁效应.故 A正 确. 7.设MN长为L,为使MN棒中不产生感应电流,则应使磁通 量不发生变化,即 B0lL=BL(l+v0t- 1 2at 2),解得 B = 2B0l 2l+2v0t-at2 ,故B正确. 8.(1)BD (2)会 不会 会 (3)磁通量发生变化 9.9.4×10-6m 2.11×10-20J. 解析:(1)由题意λm·T=2.90×10-3m·K,则 λm = 2.90×10-3 273+37 m≈9.4×10 -6m. (2)根据公式E=hc λm =6.626×10-34× 3×10 8 9.4×10-6 J≈ 2.11×10-20J. 10.(1)3.0×10-3m (2)300个 解析:(1)光脉冲持续时间即为发射一个光脉冲所需要的时 间,所以一个光脉冲的长度为 ΔL=cΔt=3.0×108×1.0×10-11m=3.0×10-3m. (2)一个光脉冲所具有的能量为 ΔE=PΔt=1.0×1010×1.0×10-11J=0.1J 消除面积为50mm2的色斑需要的光脉冲数是 n= ES1 ΔES =60×50×10 -2 0.1×1 =300(个). B组 1.CD 2.ABD 3.CD 提示: 1.原子的能量是量子化的,原子从高能级会自发地向低能级 跃迁,向外放出光子.光子的能量hν=E初 -E末,由于能级的分 立性,放出的光子的能量也是分立的.故CD正确. 2.根据题意可知,松开按钮和按下按钮的过程中,穿过螺线 管的磁通量发生变化,螺线管的产生感应电流,故 AB正确;按住 按钮不动,穿过螺线管的磁通量不发生变化,螺线管中不产生感 应电流,故C错误,D正确. 3.读卡机发射的电磁波能在真空中传播,故 A错误;IC卡工 作肯定不是依靠X射线,X射线的辐射能量比较大,长时间接触 对人体有害,故B错误;IC卡工作所需要的能量来源于卡内产生 的感应电流,故C正确;IC卡既能接收读卡机发射的电磁波,也有 向读卡机传输数据的功能,故D正确. 4.更短 更大 更大 5.(1)2×10-4s (2)5×1015个 解析:(1)已知激光器的功率P=10W,每次“点焊”需要的 能量E=2×10-3J,根据E=Pt得,每次“点焊”视网膜的时间 是t= EP = 2×10-3 10 s=2×10 -4s. (2)设每个光子的能量为E0,则E0=hν=h c λ ,在这段时 间内 发 出 的 激 光 光 子 的 数 量 n = EE0 = Eλhc = 2×10-3×500×10-9 6.63×10-34×3×108 个≈5×1015个. 第19期3、4版参考答案 1.B 2.C 3.B 4.D 5.D 6.B 7.D 提示: 1.司南指向会受到附近磁铁的干扰,是由于磁铁干扰了附近 的地磁场,故 A错误;放置磁勺的光滑青铜盘不能改用光滑的铁 盘代替,因为铁盘会被磁化,会干扰附近的地磁场,故 B正确;由 书 在A点处的速度大小为vA = v20+v2槡 y =槡2v0 (2)粒子在电场E2中x方向做初速度不为零的匀加速直线 运动,y方向做匀速直线运动,y方向:2L-L=vyt2 x方向:4L-2L=v0t2+ 1 2a2t 2 2 由牛顿第二定律有qE2 =ma2 联立解得E2 = 2mv20 qL. 第23期3、4版参考答案 1.D 2.A 3.B 4.C 5.C 6.C 7.D 提示: 1.因为云层底端带负电,所以云层靠近避雷针时,避雷针感 应出正电荷,故A错误;避雷针的尖端安装在建筑物的顶端,并通 过金属线与埋在地下的金属板相连,才能将云层中积聚的电荷导 入大地,起到保护作用,故B错误;即使没有闪电击中避雷针,只 要带电云层靠近避雷针,避雷针就因静电感应发挥作用,故 C错 误;避雷针是利用尖端放电来保护建筑物的一种设施,故D正确. 2.电磁波是一种物质,故A正确;电磁波既可以传递信息,也 可以传播能量,故B错误;红外线的波长大于X射线的波长,故C 错误;变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,故D错误. 3.剩余充电电能E=Pt=120×5060=100kW·h,总电能 E总 = E (1-20%)=125kW·h,总费用元E总 ×0.6=75元,故 B正确. 4.设OM距离为r,则MP距离为 2 槡3 r,O点的合磁感应强度为 2kIr,P点的合磁感应强度为 3kI 2r,所以P点与O点的磁感应强度 大小之比为3∶4,故C正确. 5.由安培定则可知,导线框上部分的磁场垂直纸面向外,下 部分的磁场垂直纸面向里.通电直导线周围的磁场,是以导线为 中心的同心圆,距离导线越远,磁场强度越小,可知虽然上下面积 相等,但是总磁通量不为0,方向垂直纸面向里.仅当电流逐渐增 大,线框中磁通量始终不为零,故 A错误;仅当电流逐渐减小,磁 通量向里减小,线框中有产生感应电流,故B错误;当电流不变且 将导线MN平移靠近bc过程中,线框中磁通量向里减小后向外增 大,回路有感应电流,故C正确,D错误. 6.静电计上的电压等于电源电压不变,所以静电计的张角 θ 不变.由于二极管具有单向导电性,所以电容器只能充电,不能放 电.将电容器的左极板水平向左移时,根据C= εrS 4πkd 可知,电容 器的电容变小,但不能放电,则电容器带电荷量不变,由 C= QU 可知,电容器的两极板间的电势差 U变大,又 E= Ud = Q Cd= Q εrS 4πkd d =4πkQ εrS ,可知,电容器两极板间的电场不变,则有 U1 = Ed左,由于P点到左极板的距离d左 变大,则左极板与P点间的电 势差U1变大,由于左极板的电势不变,则P点的电势降低,故AB 错误;若左极板向右移动少许,根据C= εrS 4πkd 可知,电容器的电 容变大,电容器充电,电容器极板间的电压等于电源电压不变,根 据E= Ud可知,电容器两极板间的电场强度变大,则有 U2 = Ed右,由于P点到右极板的距离d右 不变,所以P点与右极板间的 电势差U2变大,而由于此时右极板的电势不变,所以P点的电势 升高,故C正确,D错误. 7.等差等势面越密集的位置电场线越密集,电场强度越大, 则在c、d、e、f四点中,f点的电场强度最强,故A错误;因为B供电 线的电势高于A供电线的电势,则在c、d、e、f四点中,c点的电势 最高,故B错误;将某电子在d点由静止释放,它会向c点所在等 势面运动,故C错误;因为d、e两点电势差等于e、f两点的电势差, 根据W=Uq,可知将电子由d移到e电场力所做的功等于将电子 由e移到f电场力所做的功,故D正确. 8.BD 9.AD 10.ACD 提示: 8.由闭合电路欧姆定律可知,其路端电压与电流的关系为 U =E-Ir,当电流为0时,路段电压等于电源的电动势,结合题图 可知其电源的电动势为E=50V,由上述表达式,结合题图可知, 图像斜率的绝对值表示电源的内阻,所以有r=|ΔU ΔI |=5Ω,故 A错误,B正确;电源的效率为η=IUIE×100% = U E ×100%,由 之前的分析有U=E-Ir,当电流增加时,其路端电压减小,所以 电源的效率变小,故 C错误;该电源的输出功率为 P输出 =IE- I2r,由数学函数知识可知,该函数解析式为开口向下的一元二次 方程,其最大值在对称轴处取得,其电流为I=- E-2r=5A,将电 流数据带入,解得其最大输出功率为 P输出max =125W,故 D正 确. 9.根据题意,由图可知,O点左侧电场方向沿 x轴正方向,O 点右侧电场方向沿x轴负方向,O点电场强度为0且AO=BO,可 知,q1、q2为等量正电荷,中垂线上的电场方向为由O点指向无穷 远,根据沿电场线方向电势逐渐降低可知,由于无穷远处电势为 0,则O点电势大于0,故A正确,B错误;结合AB分析可知,电子 从C到O运动过程中电场力做正功,电势能减小,故C错误;根据 题意,设AO=BO=CO=L,q1=q2=Q,由点电荷电场强度公 式和电场强度叠加原理可得,此时 C点电场强度为 EC = 槡2 2· kQ L2 ,在CO连线上取一点D,令∠DAB=30°,由点电荷电场 强度公式和电场强度叠加原理可得,此时D点电场强度为ED = 3 4· kQ L2 ,可知ED >EC,结合等量同种电荷连线中垂线上的电场 强度情况可知,从C到O电场强度先增大后减小,则电子从C到O 运动过程中加速度先增大后减小,故D正确. 10.粒子在电场中水平方向做匀速运动,运动时间为 t=2dv0 =T,竖直方向粒子先加速后减速,则 d2 =2× 1 2· qU0 md( T 2) 2, 解得q= mv20 2U0 ,故A正确;若粒子在t=0时刻以 v0 2进入电场,则 经过时间T,粒子将打到极板上,即该粒子不能射出电场,故 B错 误;若该粒子在t= T4时刻以速度v0进入电场,粒子在电场中运 动时间为 T;在竖直方向粒子在 T4 ~ T 2 时间内先加速,在 T 2 ~ 3T 4内做减速运动速度减为零,然后 3T 4 ~T时间内反向加 速,在T~5T4内做减速运动直至减为零,以速度 v0水平射出电 场,则从进入到射出电场,电场力对粒子不做功,故CD正确. 11.(1)R2 (2)最左端 (3)2k-RA (4)9.3×10 -7 解析:(1)由题可知,滑动变阻器采用限流接法,所以滑动变 阻器的阻值应大于待测电阻阻值,但不能大待测电阻太多,才能 保证移动滑动变阻器的滑片时,电表示数有明显的、较大范围的 变化,故滑动变阻器选R2; (2)在闭合开关前,为了保证电表安全,滑动变阻器应全部 接入电路,即滑动变阻器的滑片置于最左端; (3)根据部分电路欧姆定律可得2U=I(Rx+RA),变形得I = 2Rx+RA U,所以图线的斜率为k= 2Rx+RA ,解得 Rx = 2 k - RA. (4)根据电阻定律得Rx=ρ l S,S=π( D 2) 2= 14πD 2,联 立可得ρ= RxS l = πD2Rx 4l = 3.14×(0.200×10-3)2×9.3 4×31.40×10-2 Ω·m =9.3×10-7Ω·m. 12.(1)r1-r2 (2)2.0 6.5 (3)小于 解析:(1)结合电路原理有:将S2换到 b,调节电阻箱,使电 流表示数不变. 由题意可知E=I(R2+r1),E=I(R2+r2+R1),解得R1= r1-r2. (2)由题意可知,电源电动势为E=I(R2+R+R1) 整理得 1 I = 1 ER+ R1+R2 E 由 1 I-R图像可知,图像斜率 k= 1E = 6.0-4.0 4.0-0 V -1 电源电动势为E=2V 截距 R1+R2 E =4.0 解得R2 =6.5Ω. (3)若实际电流表A内阻不可忽略,E=I(R2+R+R1+ RA) 整理得 1 I= R E + R1+R2+RA E ,与以上比较可知,则R2的 真实值小于测量值. 13.(1)r=4Ω;(2)η=90%;(3)625W. 解析:(1)对电热丝,有P=I2R 解得回路电流为I=5A 根据闭合回路欧姆定律,有E=Ir+UM +IR 解得电源的内阻为r=4Ω (2)电动机的效率为η= UMI-I2RM UMI ×100% 解得η=90%. (3)电动机的转子被卡住,回路电流为 I′= Er+RM +R =12.5A 电热丝上消耗的功率P′=I′2R=625W. 14.(1)3mv 2 2q;(2) 槡32mv2 4qR . 解析:(1)根据动能定理,粒子从A到B电场力做功为 WAB = 1 2m(2v) 2-12mv 2 = 32mv 2 则A、B间的电势差为UAB = WAB q = 3mv2 2q. (2)粒子从A到C电场力做功为 WAC = 1 2m(槡7v) 2-12m(2v) 2 = 32mv 2 则A、C间的电势差为UAC = WAC q = 3mv2 2q 由此可知,B、C两点电势相等,电场 方向垂直于BC连线,如图所示 由几何关系可知,AB与BC垂直且相 等,AB间距离为d=槡2R 则匀强电场的电场强度大小为 E= UAB 槡2R = 槡32mv 2 4qR . 15.(1)U1 = 2d2mv20 qL2 ;(2)η=25%. 解析:(1)只要紧靠上极板的颗粒能够落到收集板右侧,颗 粒就能够全部收集,水平方向有L=v0t 竖直方向有d= 12at 2,qE=ma 又E= U1 d 联立解得两金属板间的电压为U1 = 2d2mv20 qL2 . (2)若保持电压不变,板间距离变成原来的2倍,则电场强 度变为E′= U1 2d= 1 2E 颗粒在极板间的加速度变为a′=qE′m = 1 2a 则有L=v0t,y′= 1 2a′t 2 联立可得y′= 12d 可知被收集的颗粒占进入收集器的总颗粒的百分比为 η= y′2d×100% = 1 2d 2d ×100% =25%. ! ! !"#$ " ! !"#$ !"#$%&'()*+,-.+ !"#$% / 0"12%&3()*+4-.+ &"#$% / !! " ! # ! $ % & 书 小灯泡L未断路前路端电压 U′2 =I′2R2 =0.45×20V=9V 小灯泡L未发生断路前恰好正常发光,而小灯泡L的额定电 压UL =4V 则可得小灯泡L的额定电流IL = PL UL =0.25A 则变阻器连入电路的阻值 R1 = UR1 IR1 = U′2-UL IL =9-40.25Ω=20Ω. (2)根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir 小灯泡L断路前E=U′2+(I′2+IL)r 断路后E=U2+I2r 代入数据联立解得E=12.5V,r=5Ω. 第21期3、4版参考答案 1.C 2.D 3.C 4.B 5.A 6.C 7.D 提示: 1.仅将甲或乙伸入空心球内后,由于静电感应,验电器箔片 会一直张开,故A错误;将甲、乙先后伸入球内,验电器箔片先张 开、后闭合,故B错误;将甲、乙同时伸入球内,感应电荷为零,验 电器箔片不动,将甲或乙撤出后箔片张开,故D错误;将甲、乙先 后伸入球内,验电器箔片先张开再闭合,将乙或者甲撤出后箔片 又张开,故C正确. 3.通电螺线管内部的磁场最强,且接近匀强磁场,两端稍弱. 故C正确. 4.因为金属棒中单位长度的自由电子数为n,所以金属棒中 电荷量为q=neL,全部通过某一横截面所用时间为t= Lv,根据 电流的定义式,得I= qt = neL L v .故B正确. 5.四个电荷的电荷量相等,两对对角线的电荷都是一对等量 异种点电荷,在交点处的电场强度的方向指向负电荷,且大小相 等,则合电场强度的方向水平向左.根据对称性可知,电场强度的 大小为E合 =2× 2kQ (槡 2 2a) 2 cos45°= 槡42kQ a2 ,故A正确. 6.L1与L4为串联关系,电流相等,根据P=I2R,且L1的电 阻小于L4的电阻,则L1与L4的功率大小关系为P1<P4,L2与 L3为并联关系,电压相等,根据P= U2 R,且L2的电阻小于L3的电 阻,则L2与L3的功率大小关系为P2>P3,由于L1与L2电阻相 等,且通过L1的电流大于通过L2的电流,根据P=I2R,可知L1 与L2的功率大小关系为P1>P2,则L1、L2、L3、L4的功率大小关 系为P4 >P1 >P2 >P3,则最暗的灯是L3.故C正确. 7.匀强电场中同一方向上相同距离的两点间电势差绝对值 相等,所以φA-φB =φD-φC,解得φD =4V,故AB错误;由于 B、D两点电势相等,即BD连线为等势线,根据电场线与等势线垂 直,所以电场线的方向与 BD的连线垂直,且由高电势指向低电 势,即电场线的方向为AC方向,大小为E= UAC dAC = 6-2 2×10-2 V/m =200V/m,故C错误,D正确. 8.ACD 9.AC 10.AD 提示: 8.把线圈变成圆形(周长不变),线圈的面积增大,穿过线圈 的磁通量增大,能够产生感应电流.故A正确;由于磁场是匀强磁 场,因此线圈无论向那个方向平移,磁通量都不会发生变化,不会 有感应电流产生,故B错误;使磁场增强或减弱,穿过线圈的磁通 量增大或减小,能够产生感应电流.故 C正确;当线圈以 ab为轴 旋转时,其磁通量发生变化,有感应电流产生,故D正确. 9.结合电场线和等势线的关系可知,实线是等势线,虚线是 电场线,故a、b两点电势相等,c、d两点电场强度不同,故A正确, B错误;结合感应起电知识可知,靠近带电金属棒一侧的金属板 上产生的感应电荷较多,故C正确;金属棒所带电荷的电性未知, 无法判断c、a两点的电势关系,电子从c移到a,电场力的做功情 况未知,故D错误. 10.对比闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知,图线与纵轴交点 表示电动势,即E=6.0V,图线斜率的绝对值表示内阻,大小为r =|ΔU ΔI |=|6.0-5.00.5 |Ω=2Ω,故A正确,B错误;当外电阻与 内电阻相等时,即R=r=2Ω时,电源的输出功率最大,故C错 误;电流为0.4A时,根据闭合电路欧姆定律可得电流为 I= E R+r,代入数据解得R=13Ω,故D正确. 11.(1)800 3.4 (2)AC 12.(1)1.745 41.4 (2)V1 A1 R1 (3)C 13.(1)BS; (2)槡32BS; (3)-2BS. 解析:(1)磁通量的大小与线圈匝数无关,则穿过线圈平面 的磁通量为Φ1 =BS. (2)当线圈绕OO′轴转过30°时,穿过线圈平面的磁通量为 Φ2 =BScos30°=槡 3 2BS. (3)线圈从初始位置转过半圈,即转过180°时,穿过线圈平 面的磁通量为Φ3 =-BS 则磁通量变化量为ΔΦ =Φ3-Φ1 =-2BS. 14.(1)1.5W;(2)9J;(3)103 Ω. 解析:(1)电动机的输入功率 P入 =UI=5×0.3W =1.5W. (2)电动机30s内提升重物的机械功为 W机 =Gh=12×3J=36J 电动机30s内消耗的总功为 W总 =P入 t=1.5×30J=45J 因此,电动机线圈所产生的热量为 Q=W总 -W机 =45J-36J=9J. (3)由焦耳定律Q=I2rt得,线圈电阻为 r= Q I2t = 9 0.32×30 Ω=103 Ω. 15.(1)kQq 3l2 ;(2) 3槡gl. 解析:(1)由库仑定律F=kQq r2 A处正点电荷对C点处小环的库仑力大小FA =k Qq (槡3l)2 B处负点电荷对C点处小环的库仑力大小FB =k Qq (槡3l)2 释放小环瞬间,两点电荷对小环的合力大小F=kQq 3l2 . (2)小环从 C滑到 D,电场力不做功,根据动能定理有 mgh= 12mv 2-0 因为h=槡3lsin60° 所以小环滑到D点时的速度大小v= 3槡gl. 第22期3、4版参考答案 1.D 2.B 3.D 4.D 5.C 6.C 7.D 提示: 1.普朗克引入能量子的概念,得出黑体辐射的强度按波长分 布的公式,与实验符合得非常好,并由此开创了物理学的新纪元. 量子不是类似于质子、电子的微观粒子,不是一种高科技材料,不 是一个数量级的常量,表示微观世界的不连续性观念.故D正确. 2.由图知,甲球与乙球靠近时相互排斥,所以甲球和乙球一 定带同种电荷,甲可能带负电荷,也可能带正电荷,乙球和丙球相 互吸引,丙带正电,则乙带负电,甲带负电.故B正确. 3.感应电流产生的条件是闭合回路中磁通量发生变化.在D 图中紫铜薄板上下及左右振动时磁通量都会发生变化,产生感应 电流,从而出现阻尼振动,衰减其微小振动,而在 ABC图中紫铜 薄板上下振动的磁通量没有变化.故D正确. 4.根据题意,小球受到的电场力等于圆弧棒的重力,即qE= Mg,解得E=Mgq,故D正确. 5.这是电流表的原理图,能测量电流,也能测电路的较小电 压,R增大时电阻上的分流减小,则量程减小.故C正确. 6.根据图像可知,该热敏电阻为非线性元件,故A错误;根据 图像可知,随着电压增大,图像上的点与原点连线的斜率变小,电 阻变大,故B错误;当电流为 I0时,电压为 U0,根据欧姆定律可 知,阻值为R= U0 I0 ,故C正确,D错误. 7.甲、乙两环在b点产生的磁感应强度大小相等,方向相同, 而b点的磁感应强度大小为Bb,因此两环在b点产生的磁感应强 度均为 Bb 2,乙环在b点和甲环在a点产生的磁感应强度相同,均 为 Bb 2,所以乙环在a点产生的磁感应强度B=Ba- Bb 2,现将甲环 撤去,则a点的磁感应强度大小为B′=B=Ba- Bb 2,故D正确. 8.BC 9.AD 10.BCD 提示: 8.烟尘微粒运动过程中受到的电场力指向轨迹的凹侧,并与 电场强度平行,因为电极端为负极,所以由此判断,烟尘微粒受到 的电场力与电场强度方向相反,因此烟尘微粒带负电,故A错误; 等差等势面的疏密表示电场的强弱,由图可知,烟尘微粒在 A点 的电场强度大于在B点的电场强度,故B正确;从 A点运动到 B 点,电场力做正功,电势能减小,动能增加,所以烟尘微粒在 A点 的电势能大于在B点的电势能,烟尘微粒在A点的速度小于在B 点的速度,故C正确,D错误. 9.当外界的光照强度减弱时,光敏电阻 R的值增大,电路中 的总电阻增大,电流减小.电流减小,灯泡变暗,故A正确;根据U =E-Ir可知,电路中电流减小,路端电压增大,电压表示数增 大,故B错误;电源的总功率为P=EI,电路中电流减小,电源总 功率减小,故C错误;电源内阻的发热功率为Pr=I2r,电路中电 流减小,电源内阻的发热功率减小,故D正确. 10.开关S接通时,回路中电阻较小,电饭煲功率较大,故电 饭煲处于加热状态,故A错误;若R1=R2=50Ω,保温时,回路 电流I= UR1+R2 =220V100Ω =2.2A,R2的热功率 P=I2R2 = 242W,故B正确;根据P=I2R得P1∶P2=R1∶R2=4∶5,故 C正确;加热时P2= U2 R2 ,保温时P′2=( U R1+R2 )2R2= 1 2P2,则 R1∶R2 =(槡2-1)∶1,故D正确. 11.(1)B 左端 (2)1.5 1.0 12.(1)0刻线 1500 (2)1440 黄色 解析:(1)图乙a指针偏转角度过小,倍率偏小,应将倍率由 “×10挡”更换至“×100挡”,图乙b指针指向15,故色环电阻的 阻值为R=15×100Ω=1500Ω. (2)由图丁可读出通过色环电阻的电流为2.50mA.根据欧 姆定律可得色环电阻的阻值为R= UI = 3.6V 250mA=1440Ω. 由于测得的色环电阻的阻值为1440Ω,第二位数字为“4”, 根据涂色规则可知第二个色环的颜色为黄色. 13.(1) kQq μ槡mg;(2) μmgL q . 解析:(1)依题意,小滑块加速度为零时,其速度最大,受力 分析可得μmg=kQq x2 解得x= kQq μ槡mg. (2)由动能定理,有WAB-μmgL=0 A、B两点间电势差为UAB = WAB q = μmgL q . 14.(1)16Ω;(2)0.24A. 解析:(1)根据E=I1(R0+r+ R 2) 代入数据可得R=16Ω. (2)根据E=I2(R0+r+R1) 其中I2 =0.4A 代入可得R1 =3Ω 由于浮标上升(或下降)的高度与滑动变阻器R的金属滑片 下移(或上移)的距离成正比.可知,池中的水没有时滑动变阻器 的电阻为R2 =8Ω+5Ω=13Ω 根据E=I3(R0+r+R2) 可得I3 =0.24A. 15.(1)槡2v0;(2) 2mv20 qL 解析:(1)粒子在电场E1中沿x方向做匀速直线运动,y方向 做初速度为零的匀加速直线运动 x方向:2L=v0t1 y方向:L= vy 2t1 书 于司南的勺柄静止时指向南方,地磁场是南北指向,所以勺柄是 磁勺的S极,故C错误;由于地磁场无论是北半球还是南半球,地 磁场的水平分量都是南北指向,司南的勺柄在北半球和南半球指 示的方向相同,故D错误. 2.磁感应强度B是描述磁场强弱的物理量,既有大小又有方 向,是矢量,故A错误;公式B=FIL是磁感应强度的定义式,磁感 应强度B用F与IL的比值来量度,其大小由磁场本身决定,与F 和IL无关,故B错误;虽然B= FIL,但一小段通电导体在某处不 受磁场力,并不能说明该处一定无磁场,可能是电流方向与磁场 方向平行,故C正确;根据B= FIL可知,通电导线在磁场中受力 越大,磁场不一定越强,故D错误. 3.根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的磁场产生电场,故乙、 丙、丁都可以产生电场,故A错误,B正确;均匀变化的磁场产生 恒定的电场,周期性变化的磁场产生周期性变化的电场,从而产 生电磁波,故丙、丁可以产生电磁波.故CD错误. 4.普朗克长度为 lp = hG c槡3,则普朗克时间为 tp = lp c = hG c槡5,故D正确. 5.太阳能、风能、水能、地热能等自然资源属于可再生资源, 故A错误;太阳能光伏板能把太阳能转化成电能,但不是全部转 化,会有损耗,故B错误;手机无线充电是应用电磁感应原理,所 以手机无线充电要放在无线充电线圈上,不能直接放在太阳能光 伏板上,故C错误;手机无线充电技术是应用电磁感应原理,故D 正确. 6.由题可得,穿过该圆面的磁通量为Φ=BSsin30°,则此匀 强磁场的磁感应强度为 B= ΦSsin30°= 3.0×10-5 6.0×10-4×12 T= 0.1T,故B正确. 7.设B、C两点的导线在D点 产生的磁场的磁感应强度均为B, 则两磁场方向夹角为 120°,则由 平行四边形定则可知 B=B0,若 把置于C点的直导线移至A点,电 流大小和方向都不变,则在A、B两处的导线在D点的磁感应强度 大小仍均为B0,两磁场的夹角为60°,则合磁场为B′=2B0cos30°= 槡3B0,方向竖直向下.故D正确. 8.ABC 9.BCD 10.ACD 提示: 8.能量子假说认为,物质发射(或吸收)能量时,能量不是连 续的,而是一份一份进行的,每一份能量单位,称为“能量子”,能 量子的能量ε=hν,ν为带电微粒的振动频率,h为普朗克常量, 故ABC正确,D错误. 9.ab、cd均向右运动,当v1=v2时,闭合回路的磁通量不变, 故没有感应电流产生,故A错误;B、D两项所述情况,闭合回路的 磁通量增加,C项所述情况,闭合回路的磁通量减少,均有感应电 流产生,故BCD正确. 10.当海面无波浪时,线圈没有相对磁铁上下运动,则线圈没 有切割磁感线,所以灯塔无法发光,故A错误;海水上下振荡速度 越快,则产生的感应电动势越大,感应电流就越大,灯泡发光就越 亮,故B正确;当线圈上下运动时,线圈切割磁感线,所以回路中 有感应电流,故C错误;根据对称性可知,圆形线圈上各位置的磁 感应强度大小相等,方向不同,故磁感应强度不相同,故D错误. 11.(1)发生 不发生 (2)向右 不发生 12.(1)等于 小 1.44×105N (2)右 交流 分区段 13.(1)πWb,4πWb; (2)π2 Wb; (3)8πWb 解析:(1)根据公式Φ =BS得 Φa =BSa =πWb,Φb =BSb=4πWb (2)当磁场方向改变为与纸面成30°角向里时线圈a中的磁 通量大小为Φ′a =Bsin30°·Sa = π 2 Wb. (3)磁场反向后线圈b中的磁通量的变化量大小为 ΔΦb =-BSb-BSb=-8πWb 故磁通量变化量大小为8πWb. 14.(1)12B0L 2; (2)B= B0L (L+vt) 解析:(1)t=0时穿过MDEN回路的磁通量为 Φ =BSsinθ= 12B0L 2 (2)当穿过MDEN回路的磁通量不变时,MN棒中不产生感 应电流,可得Φ =BL(L+vt)sinθ 解得B与t的关系式为B= B0L (L+vt). 15.(1)2∶1; (2)垂直纸面向里,14I0 解析:(1)C点的磁场沿BC方向向 右,根据安培定则分别表示两导线在C 点形成的磁感应强度如图所示,得BA∶ BB =2∶1. (2)根据安培定则,B点处导线中 电流方向垂直纸面向里,根据题意 BA =k I0 rAC ,BB =k IB rBC 根据几何关系rAC =2rBC 又BA∶BB =2∶1 解得IB = 1 4I0. 第20期参考答案 1.B 2.A 3.A 4.A 5.D 6.C 7.D 提示: 1.变化的磁场周围产生电场,当电场中有闭合回路时,回路 中有电流,若无闭合回路,电场仍然存在,与电路是否闭合无关, 故A错误;周期性变化的磁场产生的电场一定也是周期性变化 的,且频率相同,故B正确;若形成电磁场必须有周期性变化的电 场和磁场,故C错误;只有变化的电场才能产生磁场,只有变化的 磁场才能产生电场,故D错误. 2.“磁星”周围某点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线 方向表示,故A正确;磁感线是闭合的曲线,则距“磁星”很远处 磁感线不会中断,故B错误;在“磁星”外部和内部都有磁场,内 部和外部磁感线组成闭合的曲线,故C错误;“磁星”表面的磁场 非常强,故磁感线非常密集,但是磁感线不可能相切,故D错误. 3.根据电流的定义式I= qt = e T = 1.6×10-19 150×10-18 A≈1× 10-3A,故A正确. 4.线框在整个运动过程中,只在右侧边框恰好进入磁场到线 框恰好完全进入磁场的过程中产生感应电流,此过程线框的位移 为L,故根据匀速直线运动规律可得,产生感应电流的时间为t= L v,故A正确. 5.由公式R=ρLS可知,该地板材质的电阻率 ρ= RS L = 106×0.8×0.01 0.8 Ω/m=10 4Ω/m,故ABC错误,D正确. 6.mA·h是电荷量单位,故A错误;该眼镜的额定电流为I= P U = 20 10A=2A=2000mA,理论上该眼镜充满电后能连续工 作t=40002000h=2h,故B错误,C正确;该眼镜充满电所储存的能 量为W=Pt=20×7200J=1.44×105J,故D错误. 7.当无光照射R1时,R1的电阻变大,根据闭合电路欧姆定 律 I= ERL+R1+r ,U1=E-I(RL+r)可知,干路电流I减小,即 通过光敏电阻R1的电流将变小,光敏电阻R1两端的电压变大, 故AB错误;电源消耗的总功率P=EI,干路电流减小,则电源消 耗的总功率变小,故C错误;灯泡消耗的功率PL =I2RL,干路电 流减小,则灯泡消耗的功率变小,故D正确. 8.CD 9.BD 10.AD 提示: 8.根据右手螺旋定则可知,线框所在处的磁场垂直纸面向 里,故A错误;距离导线越远则磁场越弱,则穿过线框的磁通量逐 渐减小,故B错误;由于穿过线框的磁通量逐渐减小,则线框中产 生感应电流,故C正确;由能量守恒定律可知,由于线圈中有电能 产生,则线框的机械能减少,故D正确. 9.车灯接通电动机未启动时,根据闭合电路的欧姆定律有 I = ER+r,求得R=1Ω,仅接通车灯时,车灯的功率为P=I 2R= 100W,故A错误;电动机启动时,根据闭合电路的欧姆定律有 U =E-I1r=2V,流过车灯的电流为I2= U R =2A,此时车灯功 率为P=I22R=4W,故B正确;电动机启动时,电动机的电流为 I3 =I1-I2 =48A,电动机的输入功率PM =UI3=96W,故C 错误;电动机的热功率为P热 =I23r机 =23.04W,输出的机械功 率为P出 =PM -P热 =72.96W,故D错误. 10.根据闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir,可知电源的U- I图像纵轴截距等于电动势,斜率绝对值等于内阻,则有 E= 3.0V,r=|3.02.0|Ω=1.5Ω,故A正确,B错误;该灯泡直接与该 电源相接时,由图像交点可知,灯泡电阻为 R= UI = 1.5 1.0Ω = 1.5Ω,灯泡功率为P=UI=1.5×1.0W =1.5W,故C错误, D正确. 11.(1) (2)7.5×10-8 (3)C 98 12.(1)29800 (2) Rg+R2 b   k b-R1 (3)相等 解析:(1)定值电阻R2的阻值为 R2 = U Ig -Rg= 3 100×10-6 Ω-200Ω=29800Ω. (2)根据闭合电路欧姆定律可得 E=I(Rg+R2)+ I(Rg+R2) R (R1+r) 化简可得 1 I = (Rg+R2)(R1+r) E 1 R + (Rg+R2) E 则k= (Rg+R2)(R1+r) E ,b= Rg+R2 E 解得E= Rg+R2 b ,r= k b-R1. (3)测量过程中不存在系统误差,故电池组电动势的测量值 与真实值相等. 13.(1)0.8Wb;(2)12.8Wb 解析:(1)导体棒向右匀速运动4s时,位移为 x=vt=1×4m=4m 由于∠MON=45°,此时回路的面积为 S= 12x 2 = 12 ×4 2m2 =8m2 回路的磁通量的变化量为ΔΦ1 =Φ-0=BS 代入数据解得ΔΦ1 =0.8Wb. (2)初始时Φ0 =B0S0 =1.6Wb 回路面积从S0 =8m2变到St=18m2,B从B0=0.2T变 到Bt=0.8T时的磁通量为Φ2=BtSt=0.8×18Wb=14.4Wb 故回路中的磁通量的变化为ΔΦ2 =Φ2-Φ0 代入数据解得ΔΦ2 =12.8Wb. 14.(1)5.5W;(2)6×10-5C 解析:(1)根据闭合电路欧姆定律得E=U+I( R1R2 R1+R2 +r) 解得:I=1A 电动机的输出功率P=UI-I2r0 解得:P=5.5W. (2)电容两端电压为UC =IR并 =2V 电容器的带电荷量q=CUC =6×10-5C. 15.(1)20Ω;(2)12.5V,5Ω 解析:(1)根据并联电路的特点,小灯泡L断路后可知 U= U2 =10V 则有R2 = U2 I2 =100.5Ω=20Ω ! ! ! " !"#$ !"#$ !"#$%&'()*+,-.+ !"#$% / 0"12%&3()*+4-.+ &"#$% / ! " # $ !"! #"! $%! " ! $ " $ " ! " " 书书书 (2 ) 乙 同 学 利 用 多 用 电 表 测 量 图 乙 和 图 丙 所 示 电 路 中 小 灯 泡 正 常 工 作 时 的 有 关 物 理 量 .以 下 操 作 正 确 的 是 . A .将 选 择 开 关 旋 转 到 合 适 的 电 压 挡 , 闭 合 开 关 , 利 用 图 乙 电 路 测 量 小 灯 泡 两 端 的 电 压 B.将 选 择 开 关 旋 转 到 合 适 的 电 阻 挡 , 闭 合 开 关 , 利 用 图 乙 电 路 测 量 小 灯 泡 的 电 阻 C.将 选 择 开 关 旋 转 到 合 适 的 电 流 挡 , 闭 合 开 关 , 利 用 图 丙 电 路 测 量 通 过 小 灯 泡 的 电 流 D .将 选 择 开 关 旋 转 到 合 适 的 电 流 挡 , 把 图 丙 中 红 、 黑 表 笔 接 入 电 路 的 位 置 互 换 ,闭 合 开 关 ,测 量 通 过 小 灯 泡 的 电 流 12.(8 分 ) (202 3 福 建 龙 岩 城 关 中 学 期 中 ) 某 同 学 用 伏 安 法 测 定 一 薄 的 圆 形 合 金 片 的 阻 值 R x ( 约 为 1 kΩ ) ,除 了 R x 、开 关 S 、导 线 外 ,还 有 下 列 器 材 供 选 用 : A . 电 压 表 V 1 ( 量 程 0 ~ 1 V , 内 阻 约 10 kΩ ) B .电 压 表 V 2 ( 量 程 0 ~ 5 V , 内 阻 约 100 kΩ ) C.电 流 表 A 1 ( 量 程 0 ~ 1 m A , 内 阻 约 10 Ω ) D .电 流 表 A 2 ( 量 程 0 ~ 0.6 m A , 内 阻 约 0.05 Ω ) E.电 源 ( 电 压 1.5 V , 额 定 电 流 0.5 A , 内 阻 不 计 ) F.滑 动 变 阻 器 R 1 ( 阻 值 范 围 0 ~ 10 Ω , 额 定 电 流 2 A ) G .滑 动 变 阻 器 R 2 ( 阻 值 范 围 0 ~ 2 000 Ω , 额 定 电 流 2 A ) 用 螺 旋 测 微 器 测 量 该 圆 柱 体 的 直 径 , 用 游 标 卡 尺 测 量 该 圆 柱 体 的 长 度 .螺 旋 测 微 器 和 游 标 卡 尺 的 示 数 如 图 11 甲 和 乙 所 示 . (1 ) 由 图 甲 、图 乙 两 图 读 得 圆 柱 体 的 直 径 D 为 m m ,长 度 L 为 m m . (2 ) 要 求 电 压 从 零 开 始 测 量 , 为 使 测 量 尽 量 准 确 , 电 压 表 选 用 ,电 流 表 选 用 , 滑 动 变 阻 器 选 用 . ( 均 填 器 材 的 字 母 代 号 , 不 是 序 号 ) (3 ) 为 减 小 误 差 , 应 选 采 用 下 列 实 验 电 路 图 进 行 实 验 , 较 合 理 的 是 . 四 、 计 算 题 ( 本 题 共 3 小 题 , 共 38 分 , 解 答 应 写 出 文 字 说 明 、 方 程 式 和 演 算 步 骤 . 只 写 出 最 后 结 果 的 不 能 给 分 , 有 数 值 计 算 的 题 , 答 案 中 必 须 写 出 数 值 和 单 位 ) 13. (10 分 ) 一 面 积 为 S 的 线 圈 ,线 圈 平 面 与 磁 感 应 强 度 为 B 的 匀 强 磁 场 方 向 垂 直 , 设 图 12 所 示 情 况 下 的 磁 通 量 为 正 值 . (1 ) 若 线 圈 为 n 匝 ,穿 过 线 圈 平 面 的 磁 通 量 为 多 少 ? (2 ) 当 线 圈 绕 O O ′ 轴 转 过 30° 时 ,穿 过 线 圈 平 面 的 磁 通 量 为 多 少 ? ( 3 ) 线 圈 从 初 始 位 置 转 过 半 圈 时 , 穿 过 线 圈 平 面 的 磁 通 量 变 化 了 多 少 ? 14 .(12 分 ) ( 2024 重 庆 九 龙 坡 区 期 末 ) 一 台 小 型 电 动 机 在 5 V 电 压 下 工 作 ,用 此 电 动 机 竖 直 提 升 重 力 为 12 N 的 物 体 时 ,通 过 它 的 电 流 是 0.3 A . 在 30 s 内 可 使 该 物 体 被 匀 速 提 升 3 m .若 不 计 除 电 动 机 线 圈 生 热 之 外 的 能 量 损 失 ,求 : (1 ) 电 动 机 的 输 入 功 率 ; (2 ) 在 提 升 重 物 的 30 s 内 ,电 动 机 线 圈 所 产 生 的 热 量 ; (3 ) 线 圈 的 电 阻 . 15. (16 分 ) (2023 云 南 昆 明 八 中 期 中 ) 如 图 13 所 示 ,在 竖 直 平 面 内 有 两 个 点 电 荷 , 固 定 在 同 一 水 平 直 线 上 相 距 为 槡 3l 的 A 、B 两 点 , 其 电 荷 量 分 别 为 + Q 、 - Q .在 A 、B 两 点 连 线 的 垂 直 平 分 线 处 固 定 一 光 滑 竖 直 绝 缘 杆 , 在 杆 上 C 点 有 一 个 质 量 为 m 、 电 荷 量 为 - q 的 小 环 ( 可 视 为 点 电 荷 ) 由 静 止 释 放 .已 知 A 、B 、C 三 点 连 线 为 正 三 角 形 ,重 力 加 速 度 为 g.求 : ( 1 ) 释 放 小 环 瞬 间 ,小 环 所 受 库 仑 力 的 大 小 ; (2 ) 小 环 滑 到 D 点 时 的 速 度 大 小 . !"#$%&'()*+,-.!"#$%& /"01%&'()*+,-.'"($%& 2 3 4 5 6 7 8 9 : ! " ! # $ # % ! $ & % ' $ ( ! ) * " # $ ! & & + , ! " + , ! " + , ! " + , ! " + - . / ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! # " # $ ! & 0 % & & ' % ' & ( ) * + $ ! & " 书 1.对库仑定律F=k q1q2 r2 的理解与计算 (1)近似条件:在要求不很精确的情况下,空气可 近似当作真空来处理.当带电体间的距离远大于它们本 身尺度时,可把带电体看作点电荷. (2)计算方法:注意库仑力是矢量,计算库仑力可 以直接运用公式,将电荷量的绝对值代入公式,根据同 种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引来判断作用力F是 引力还是斥力. 特别提醒:不可由r→0时,得出F→∞的结论,虽 然从数学角度成立,但从物理角度分析,当 r→0时,两 带电体不能视为点电荷,公式已不适用. 例1.关于对库仑定律的理解和应用,以下说法中正 确的是 (  ) A.库仑定律适用于任何点电荷的电场力计算 B.根据F=k q1q2 r2 知,当两个带电体相距很近时,它 们之间的库仑力会无穷大 C.两个电荷量分别为 q1和 q2的带电金属球,它们 球心间的距离为r,则二者带同种电荷时,它们之间的库 仑力F>k q1q2 r2 ,带异种电荷时F<k q1q2 r2 D.两个电荷量分别为 q1和 q2的带电金属球,它们 球心间的距离为r,则二者带同种电荷时,它们之间的库 仑力F<k q1q2 r2 ,带异种电荷时F>k q1q2 r2 解析:库仑定律适用于真空中静止点电荷的电场力 计算,故A错误;当两个带电体相距很近时,两个带电体 不能看成点电荷,则F=k q1q2 r2 不适用,不能得到库仑力 会无穷大的结论,故B错误;两个电荷量分别为q1和q2 的带电金属球,它们球心间的距离为r,当二者带同种电 荷时,它们之间的库仑力为排斥力,则带电中心的距离 比r大,可得F<k q1q2 r2 ,当带异种电荷时它们之间的库 仑力为吸引力,则带电中心的距离比 r小,可得 F> k q1q2 r2 ,故C错误,D正确. 答案:D 2.解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤 库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡 问题的分析方法是相同的,只是在原来受力的基础上多 了电场力.具体步骤如下: 确定研究对象 →可以根据问题需要,选择“整体 法”或“隔离法” 受力分析 →多了电场力(F=k q1q2 r2 或F=qE) 列平衡方程 →F合 =0或Fx =0、Fy =0 例2.如图1所示,质量为m的 带电小球 A用绝缘细线悬挂于 O 点,带电荷量为 +q的小球 B固定 在O点正下方的绝缘柱上.当小球 A静止时,悬线沿水平方向.已知 lOA =lOB =l,静电力常量为k,重力 加速度为 g,两带电小球均可视为 点电荷,则关于小球A的电性及带电荷量 qA的大小,下 列选项正确的是 (  ) A.正电,槡22mgl 2 kq B.正电, 槡2mgl 2 kq C.负电,槡22mgl 2 kq D.负电, 槡2mgl 2 kq 解析:小球A静止时,根据平衡条件,小球A受到小 球B的斥力,故小球A带正电;由平衡条件得 kqqA (槡2l) 2 = 槡2mg,解得qA = 槡 22mgl2 kq ,故A正确. 答案:A 3.“三个自由点电荷平衡”的问题 (1)平衡条件:每个点电荷受到另外两个点电荷的 合力为零或每个点电荷处于另外两个点电荷产生的合 电场强度为零的位置. (2)平衡规律 例3.如图2所示,在光滑绝缘水平面上有三个可视 为点电荷的带电小球,位于同一条直线上,仅在它们之 间的静电力作用下均处于静止状态,且距离关系满足 AB>BC,则下列说法错误的是 (  ) A.A、C带同种电荷 B.C所带电荷量最小 C.A所带电荷量最大 D.A、B在C处产生电场的合电场强度为零 解析:A球受到B球和C球的库仑力而处于平衡状 态,合力要为零,必须使B球和C球对A球的库仑力等大 反向,所以B、C必须带异种电荷;要使B球平衡,A、C带 同种电荷,同理,要使C球平衡,A、B带异种电荷,故A正 确;根据库仑定律来确定电场力的大小,并由平衡条件 来确定各自电荷量的大小,因此在大小上一定为“两大 夹一小”,由图可知A、B两球间的距离大于 B、C两球间 的距离,所以B所带电荷量最小,A所带电荷量最大,故 B错误,C正确;要使C球所受合力为零,则A、B在C处产 生电场的合电场强度必为零,故D正确.本题选错误的, 故选B. 答案:B 1.电场强度公式的比较 (1)E=Fq适用于任何电场,与检验电荷是否存在 无关; (2)E=kQ r2 适用于点电荷产生的电场,Q为场源电 荷的电荷量; (3)E=Ud适用于匀强电场,U为两点间的电势差, d为沿电场方向两点间的距离. 例4.对电场强度的理解,以下说法正确的是 (  ) A.若移走电场中P点的试探电荷,则P点的电场强 度变为0 B.匀强电场中电场强度处处相同,所以任何电荷在 匀强电场中受力都相同 C.电场强度公式E= Fq表明,电场强度的大小与 试探电荷的电荷量q成反比,若q减半,则该处的电场强 度变为原来的2倍 D.点电荷的电场强度公式E=kQ r2 表明,点电荷周围 某点电场强度的大小,与该点到场源电荷距离r的二次方 成反比,在r减半的位置上,电场强度变为r处的4倍 解析:电场强度由电场本身决定,与放不放试探电 荷无关,在电场中的P点不放试探电荷,P点的电场强度 不为零,故A错误;电荷在电场中所受电场力与 q、E有 关,匀强电场中的电场强度处处相同,电荷的电荷量q不 同,电荷在其中受力不同,故B错误;公式E=Fq是电场 强度的定义式,电场强度由电场本身决定,电场中某点 的电场强度的大小与试探电荷所带的电荷量大小无关, 故C错误;公式E=kQ r2 是真空中点电荷电场强度的决 定式,则点电荷周围某点电场强度的大小,与该点到场 源电荷距离r的二次方成反比,在r减半的位置上,电场 强度变为原来的4倍,故D正确. 答案:D 2.电场的叠加 (1)电场叠加:多个电荷在空间某处产生的电场强 度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量和. (2)运算法则:平行四边形定则. 例5.如图3所示,等边三角形 ABC的三个顶点处分别固定带电 荷量为 -q、-q、-q的三个点电 荷,已知三角形的边长为槡3L,静电 力常量为k,则该三角形中心 O点 处的电场强度大小为 (  ) A.2kq L2 B.0 C.槡3 L2 kq D.kq L2 解析:由数学知识可得O到顶点A、B、C的距离r= 1 2×槡3L cos30° =L,三个点电荷在O产生的电场强度的大小 ! ;< =>? !"#$%&'()*+,'-. ! " !" #"$ %! &&&" " 0%0' & &0 ' 0 ( !"#$ % & @-ABCDE ! '()*+,- ) *+ FGH , ) *+ IJK , % - .+ LMH , ) *+ N O , ) *+ P Q -./01+ L R 23/01+ LST -4506+ U V -4578+ WXY JZ[ \ ] ^_` a b cde Ifg ahS i X jk` lmG o pnq IGr sQ" tu] v e wxy Jz{ 91-.+ cde 91:;+ I | <=-.+ I } >?-.+ I~~ @ABC+ € ‚ƒ„…†‡ˆ‰ ‚ƒ„†-Š‹ŒŽ ‚ƒ„†‘’“”•–—˜ˆ™ š1›œžŸ  œ¡¢FGH £¤¥¦§¨Ÿ 0©¢ .1&'2%3%34 ª 5 : «¬­©¢ 0&206$ @®¯‹‡°±² ³´µ¶¢ %&' ()*+,-./0% &'123456478 9:;<=>?@AB C1+,DEFG HI J&4 KL&4 MNO &4PQ&FGRSTJ U<Q4KL&VWX4 YZ[\]V4 ^_^ `aN<QFb ·¸¹º¢ cde fghJ&4KL&4i V4 MNO&F%&' jklmBC+,DE jk1n</04 +, op4 qrstAMu vw+x1y)(z{ |}~+,DE€G 9‚ƒ„+,…†9 ‡%&U1dˆ€b ³´·¸»¼¢c de)M-.)‰%& '()*+,1Š‹w Œ9ŠcD&G Ž% &'()*+,1 Šc‘’G ‚“”• –&U— ˜™&U9+ ,…†&Uš ½´K¾¿À³´ Á°ÃÄT &7 ‚ƒ›…1œ )4Nw4r)4ž—Q ŸF)(Š‹ ¡¢ 08 ƒ£1¤¥¦ ª8Å( # Æ "  "Ç: §6¨ ©ª«¬A©ªUx8­1®¯ §6° Q±„²1w³A78 $ # * ! 9 ´µ¶· ´¸¶¹ Qº Q»¼ ®¯½¬ ¾¿ Q»¼ À6Á ùĸ ! 0 )$ * ) $ * &( # &( &( ! " 书书书 《 必 修 第 三 册 》 核 心 素 养 综 合 测 试 ( 一 ) ◆ 数 理 报 社 试 题 研 究 中 心 ( 测 试 内 容 : 必 修 第 三 册 全 部 ) ( 说 明 : 本 试 卷 为 闭 卷 笔 答 , 答 题 时 间 75 分 钟 , 满 分 10 0 分 ) 题   号 一 二 三 四 总   分 得   分 第 Ⅰ 卷 选 择 题 ( 共 46 分 ) 一 、 单 选 题 ( 本 题 共 7 小 题 , 每 小 题 4 分 , 共 28 分 , 选 对 得 4 分 , 选 错 或 不 选 得 0 分 ) 1. ( 20 23 河 南 湘 豫 名 校 期 中 ) 如 图 1 所 示 , 两 块 带 有 手 柄 的 绝 缘 板 甲 和 乙 ( 图 中 甲 、 乙 未 画 出 ) 上 带 有 等 量 的 异 种 电 荷 , 现 将 甲 、 乙 按 下 列 不 同 操 作 方 式 伸 入 验 电 器 最 上 边 的 空 心 球 内 但 不 与 金 属 球 接 触 , 操 作 过 程 中 甲 、乙 两 绝 缘 板 不 接 触 , 要 使 验 电 器 箔 片 出 现 张 开 、闭 合 、再 张 开 的 现 象 ,则 下 列 操 作 正 确 的 是 (     ) A .仅 将 甲 或 乙 伸 入 球 内 B. 将 甲 、乙 先 后 伸 入 球 内 C. 将 甲 、乙 先 后 伸 入 球 内 ,然 后 将 甲 或 乙 撤 出 D .将 甲 、乙 同 时 伸 入 球 内 ,然 后 将 甲 或 乙 撤 出 2. ( 20 23 北 京 市 八 一 中 学 期 中 ) 由 电 阻 定 律 R = ρ L S 变 形 后 得 电 阻 率 ρ = R S L ,由 此 公 式 可 知 (     ) A .电 阻 率 随 导 体 电 阻 的 改 变 而 改 变 B. 电 阻 率 随 导 体 长 度 L 的 改 变 而 改 变 C. 电 阻 率 随 导 体 横 截 面 积 的 改 变 而 改 变 D .在 温 度 不 变 的 情 况 下 ,电 阻 率 只 与 导 体 的 材 料 有 关 3. ( 20 23 上 海 新 川 中 学 期 末 ) 如 图 2 所 示 ,在 “ 用 D IS 研 究 通 电 螺 线 管 的 磁 感 应 强 度 ” 的 实 验 中 ,磁 传 感 器 需 要 通 过 数 据 采 集 器 与 计 算 机 相 连 .调 节 传 感 器 的 高 度 , 使 它 的 探 管 正 好 在 螺 线 管 的 轴 线 上 , 用 该 传 感 器 测 量 M 、N 之 间 各 点 的 磁 感 应 强 度 B 的 大 小 ,并 将 传 感 器 顶 端 与 M 点 的 距 离 记 作 x, 最 后 作 出 的 B - x图 像 可 能 是 下 图 中 的 (     ) 4. ( 20 23 北 京 西 城 北 京 师 大 附 中 月 考 ) 如 图 3 所 示 ,一 根 长 为 L, 横 截 面 积 为 S 的 金 属 棒 ,金 属 棒 中 单 位 长 度 的 自 由 电 子 数 为 n, 元 电 荷 为 e, 在 棒 两 端 加 上 恒 定 的 电 压 时 ,棒 内 产 生 电 流 ,自 由 电 子 定 向 运 动 的 平 均 速 率 为 v, 则 电 流 的 大 小 为 (     ) A .n es v B. ne v C. nL se v D .e v 5. ( 20 23 山 西 太 原 期 中 ) 如 图 4 所 示 , 四 个 点 电 荷 所 带 电 荷 量 的 绝 对 值 均 为 Q ,分 别 固 定 在 正 方 形 的 四 个 顶 点 上 ,正 方 形 边 长 为 a, 静 电 力 常 量 为 k, 则 正 方 形 两 条 对 角 线 交 点 处 的 电 场 强 度 (     ) A . 大 小 为 槡4 2k Q a2 ,方 向 水 平 向 左 B. 大 小 为 槡2 2k Q a2 ,方 向 水 平 向 左 C. 大 小 为 槡4 2k Q a2 ,方 向 水 平 向 右 D .大 小 为 槡2 2k Q a2 ,方 向 水 平 向 右 6. ( 20 23 上 海 交 大 附 中 期 中 ) 已 知 灯 泡 的 亮 暗 取 决 于 其 两 端 的 电 压 和 通 过 的 电 流 的 乘 积 . 如 图 5 所 示 ,灯 泡 L 1 、L 2 电 阻 为 3 Ω ; 电 灯 L 3 、L 4 电 阻 为 6 Ω .将 A、 B 端 接 入 电 源 , 四 个 灯 泡 均 能 发 光 ,若 不 考 虑 温 度 对 电 阻 的 影 响 ,则 最 暗 的 灯 是 (     ) A .L 1 B. L 2 C. L 3 D .L 4 7. ( 20 23 重 庆 十 八 中 期 中 ) 如 图 6 所 示 , 正 方 形 AB CD 处 在 一 个 匀 强 电 场 中 , 边 长 为 槡 2 cm , 电 场 线 与 正 方 形 所 在 平 面 平 行 .已 知 A、 B、 C 三 点 的 电 势 依 次 为 φ A = 6. 0 V , φ B = 4. 0 V , φ C = 2. 0 V . 则 下 列 说 法 中 正 确 的 是 (     ) A .D 点 的 电 势 φ D = 0 V B. D 点 的 电 势 φ D = 2 V C . 电 场 线 的 方 向 与 AC 的 连 线 垂 直 D .匀 强 电 场 的 电 场 强 度 大 小 为 20 0 V /m 二 、 多 选 题 ( 本 题 共 3 小 题 , 每 小 题 6 分 , 共 18 分 , 每 小 题 给 出 的 四 个 选 项 中 , 有 多 个 选 项 是 正 确 的 , 全 选 对 的 得 6 分 , 少 选 的 得 3 分 , 有 错 选 或 不 选 的 得 0 分 ) 8. ( 20 23 甘 肃 张 掖 高 台 县 第 一 中 学 月 考 ) 如 图 7 所 示 ,线 圈 ab cd 在 匀 强 磁 场 区 域 EF GH 中 , 下 列 情 况 下 线 圈 中 能 产 生 感 应 电 流 的 是 (     ) A .把 线 圈 变 成 圆 形 ( 周 长 不 变 ) B. 使 线 圈 在 磁 场 中 加 速 平 移 C. 使 磁 场 增 强 或 减 弱 D .使 线 圈 以 过 ab 的 直 线 为 轴 旋 转 9. ( 20 23 浙 江 模 拟 预 测 ) 一 接 地 金 属 板 垂 直 纸 面 水 平 放 置 ,在 金 属 板 延 长 线 上 垂 直 纸 面 放 置 一 均 匀 带 电 金 属 棒 , 如 图 8 为 两 者 周 围 的 电 场 线 和 等 势 线 分 布 图 ,a 、b 为 同 一 实 线 弧 上 两 点 ,c 、d 为 同 一 虚 线 弧 上 两 点 ,则 (     ) A .a 、b 两 点 电 势 相 等 B. c、 d 两 点 电 场 强 度 相 同 C. 金 属 板 上 产 生 的 感 应 电 荷 分 布 不 均 匀 D .电 子 从 c移 到 a, 电 场 力 做 正 功 10 .( 20 23 福 建 漳 州 第 一 中 学 月 考 ) 如 图 9 所 示 是 某 电 源 的 路 端 电 压 与 电 流 的 关 系 图 像 ,下 列 结 论 正 确 的 是 (     ) A .电 源 的 电 动 势 为 6. 0 V B. 电 源 的 内 阻 为 12 Ω C. 当 外 电 阻 为 12 Ω 时 ,电 源 的 输 出 功 率 最 大 D .电 流 为 0. 4 A 时 的 外 电 阻 是 13 Ω 第 Ⅱ 卷 非 选 择 题 ( 共 54 分 ) 三 、实 验 题 ( 本 题 共 2 小 题 , 共 16 分 , 将 正 确 答 案 填 在 题 中 横 线 上 或 按 要 求 作 答 ) 11 .( 6 分 ) ( 20 23 宁 夏 石 嘴 山 市 一 模 ) ( 1) 某 次 实 验 中 , 多 用 电 表 表 盘 如 图 10 甲 所 示 ,如 果 甲 同 学 用 欧 姆 挡 “ × 10 0” 测 量 ,则 读 数 为 Ω ; 如 果 用 “ 直 流 5 V ” 挡 测 量 ,则 读 数 为 V ; ! " # $ % & ' ( ) * + , - . ! " # $ % & !"#$%&!' / " 0 1 % & ' ( ) * + , - . ' " ( $ % & ( ) * + , - ! ! ! " # ! " " $ % " $ % " $ % " $ % # $ % & & ' & ( ) * ! ' && (( ! ( % + ) ( ) ' ) " ) ! ! * , % - + ! + ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! . / 0 % 1 2 3 4 5 ! , . / 0 2 1 . / 1 0 3 ! - & & & & & 6 6 6 6 6 7 8 . 9 8 # / / 0 ! / 0 " / 0 ' / 0 ( / 0 * + 0 / * 0 - * 0 + * 0 ( * 0 " * 0 / ! 1 2 3 4 5 2 3 4 5 6 7 8 9 6 9 8 9 : ; < ! ! / 书 均为E=kq L2 ,A、B、C处的负点电荷在O点产生的电场强 度方向分别沿OA、OB、OC方向,由几何关系可知∠BOC =120°,则B、C处的负点电荷在O点产生的合电场强度 大小为E,方向沿AO的延长线,与A处的点电荷 -q在O 点产生的电场强度大小相等,方向相反,所以三个点电 荷在O点产生的总合电场强度大小为0.故B正确. 答案:B 名师点拨:电场叠加问题的分析思路 电场中某点的实际电场强度等于几个场源电荷单 独存在时产生的电场强度的矢量和.同一直线上的电场 强度的叠加可简化为代数运算;不在同一直线上的两个 电场强度的叠加,用平行四边形定则求合电场强度.分 析电场叠加问题的一般步骤是: (1)确定研究点的空间位置; (2)分析该处有几个分电场,先计算出各个分电场 在该点的电场强度的大小和方向; (3)依次利用平行四边形定则求出电场强度的矢 量和. 3.等量同种和等量异种电荷的电场强度的比较 比较项目 等量异种点电荷 等量同种点电荷 电场线 分布图 连线中点O处 的电场强度 连线上O点电场强 度最小,指向负电 荷一方 为零 连线上的电场 强度大小(从 左到右) 沿连线先变小,再 变大 沿连线先变小,再 变大 沿中垂线由 O 点向外电场强 度大小 O点最大,向外逐 渐减小 O点最小,向外先 变大后变小 关于O点对称 的A与A′、B与 B′的电场强度 等大同向 等大反向 例6.电场线能直观地反映电场的分布情况.如图4 甲是等量异号点电荷形成电场的电场线,图乙是电场中 的一些点;O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关 于O对称的两点,B、C和A、D是两电荷连线上关于O对 称的两点.则 (  ) A.E、F两点电场强度相同 B.A、D两点电场强度不同 C.B、O、C三点中,O点电场强度最小 D.从C点向O点运动的电子加速度逐渐增大 解析:等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势 线,电场强度方向与等势线垂直,因此 E、F两点电场强 度方向相同,由于E、F是连线中垂线上关于O对称的两 点,则其电场强度大小也相等,故A正确;根据对称性可 知,A、D两点处电场线疏密程度相同,则 A、D两点电场 强度大小相等,由题图甲看出,A、D两点电场强度方向 相同,故B错误;由题图甲看出,B、O、C三点比较,O点处 的电场线最稀疏,电场强度最小,故 C正确;由题图可 知,电子从C点向O点运动过程中,电场强度逐渐减小, 则静电力逐渐减小,由牛顿第二定律可知电子的加速度 逐渐减小,故D错误. 答案:AC 4.电场线的应用 判断电场强度的大小 电场线密处的电场强度大,电场线疏 处的电场强度小,进而可判断电荷所 受电场力大小和加速度的大小 判断电场力的方向 正电荷的受力方向和电场线在该点的 切线方向相同,负电荷的受力方向和 电场线在该点的切线方向相反 判断电势的高低与 电势降低的快慢 沿电场线的方向电势降低最快,且电 场线密的地方比疏的地方降低更快 判断等势面的疏密 电场线越密的地方,等差等势面越密 集;电场线越疏的地方,等差等势面越 稀疏 分析电场中运动轨迹问题的方法 (1)“运动与力两线法”——— 在运动轨迹与电场线 的交点处画出运动轨迹的切线(“速度线”)与电场线的 切线(“力线”)方向,从二者的夹角情况来分析曲线运 动的情况. (2)“三不知时要假设”———电荷的正负、电场强度 的方向或等势面电势的高低与电荷运动的方向,是相互 制约的三个方面.若已知其中任意一个,可顺次向下分 析判定各待求量;若三个都不知,则要用“假设法”分别 讨论各种情况. 例7.如图5所示,实线表示某 电场的电场线(方向未标出),虚线 是一带正电的粒子只在电场力作 用下的运动轨迹,设粒子在 A点和 B点时加速度大小分别为 aA、aB,A 点和B点的电势分别为 φA、φB,速 度大小分别为 vA、vB,电势能分别为 EpA、EpB.下列判断 正确的是 (  ) A.vA <vB,φA <φB B.vA <vB,aA <aB C.φA <φB,EpA >EpB D.aA <aB,EpA >EpB 解析:根据带正电的粒子所受电场力大致指向轨迹 的凹侧,可知电场线大致向右,沿电场线电势逐渐降低, 可知φA >φB,由B点电场线比A点密集可知,B点电场 强度较大,粒子在B点的加速度较大,即aA<aB,从A到 B电场力做正功,则动能增加,电势能减小,则vA <vB, EpA >EpB,故BD正确,AC错误. 答案:BD 例8.如图6所示,实线表示某 静电场中的电场线,过M点的电场 线是水平直线,虚线表示该电场中 的一条竖直等势线,M、N、P是电场 线上的点,Q是等势线上的点.一 带正电的点电荷在 M点由静止释 放,仅在电场力作用下水平向右运动,则 (  ) A.点电荷一定向右做匀加速运动 B.将一负点电荷从P点移到N点,电场力做正功 C.点电荷在N点释放时的加速度比在 P点释放时 的加速度小 D.将一负点电荷从Q点沿等势线竖直向上射出,点 电荷将沿等势线做匀速直线运动 解析:由电场线可知,电场不是匀强电场,点电荷做 变加速运动,故 A错误;由题意可知,电场方向大致向 右,将一负点电荷从 P点移到 N点,即从电势低的位置 移动到电势高的位置,电势能减小,则电场力做正功,故 B正确;电场线越密集(稀疏),电场强度就越大(小),则 点电荷在N点释放时的加速度比在 P点释放时的加速 度大,故C错误;负电荷受电场力的方向与电场强度方 向相反,负电荷向左偏转,做加速曲线运动,故D错误. 答案:B 1.解答思路 2.运动情况反映受力情况 (1)物体静止(保持):F合 =0. (2)做直线运动 ①匀速直线运动:F合 =0. ②变速直线运动:F合≠0,且F合 与速度方向总是一 致. (3)做曲线运动:F合 ≠0,F合 与速度方向不在一条 直线上,且总指向运动轨迹曲线凹的一侧. (4)F合 与v的夹角为α,加速运动:0≤α<90°;减 速运动;90°<α≤180°. (5)匀变速运动:F合 =恒量. 例9.如图7所示,水平面 上竖直固定四分之一绝缘圆 弧轨道 BC,轨道 AB和 BC均 光滑,水平面AB与圆弧BC相 切于B点,O为圆心,OB竖直, OC水平,BC轨道半径为R.整个空间有足够大、水平向 右的匀强电场.一质量为m、电荷量为q的带正电绝缘小 球自A点由静止释放,小球沿水平面向右运动,AB间距 离为2R,匀强电场的电场强度E=mgq,重力加速度大小 为g,不计空气阻力.求: (1)小球到达C点时对轨道的压力; (2)小球从A点开始,经过C点脱离轨道后上升到 最高点过程中,小球电势能的变化量. 解析:(1)设小球在C点的速度为vC,小球从A点运 动C点过程中,由动能定理可得 qE·3R-mgR= 12mv 2 C 解得vC =2槡gR 小球在C点时水平方向的支持力FN与电场力qE的 合力提供向心力,所以有 FN-qE=m v2C R 解得FN =5mg 由牛顿第三定律可得小球对轨道的压力大小为 F′N =FN =5mg,方向水平向右. (2)小球过C点上升到最高点的过程中,由运动的 分解可知,在水平方向小球做初速度为零的匀加速直线 运动,竖直方向做竖直上抛运动,设小球从 C点到最高 点的时间为t,则 水平方向上ax = qE m =g,x= 1 2axt 2 竖直方向上t= vC g 小球从A点开始运动到达最高点过程中电场力做 功为 W电 =qE(3R+x) 根据电场力做功与电势能变化关系W电 =-ΔEp 解得ΔEp =-5mgR. 答案:(1)5mg,方向水平向右; (2)-5mgR & ( %" +" $ % + =>?@A BCDE F3GH IJKLM NOP4QRSOP4QTUVWX YZDE [\DE ]4Ẑ 4:;5 R 4:< ; ! ; " = " _ `ZabcdefghijaklmneN ocdpjaqlrQeNoscd tuZ [\vwxyYZvw z{|}~€‚ƒH~\„ƒ…~„ †‡ˆ‰HŠ ( ( %" +" + % $ !"#$%&'()*+ /'*!2*",!"+- !",-%&'()*+ /'*!2*",!!"* ! ! !"#$%&' /"01%,-2&'()*3%( !" 4 ! 567879 0 ! :?@A9 ! BCDEF= /'*!2*",!"*+ ! 56GH=IJKLMNOPQRST !'" UV$6W/"0$BCD ! XYBZ= /'///+ ! N[D\6]^= /'*!!*",!"#$ /'*!!*",!"', _̀ a3 ! \b=cd56N[DHefghijXk_l3 ! XY\b]^= !!!-* ! mnop\qr\st\ ! 56ughiK2N3v-wxy6 ! z{|}~mU= !(////(///!!/ ! z{DEF= /'*!!*",!"** ! 56€‚ƒ„`…†‡ˆ‰Š‹_ŒNŽQ‘’“”•–— !! U3˜†™šˆ†›œžŸ™cd56N[DHe ¡ _¢£( ! ™ ( 9"¤3 ‹!ŒŽ…‹!Œ ‘p '0 ’“”„•‹! –—˜™Œš‘ŽŒ š…›p (0 œžŸDEŽ M ¡¢£g™Œš„ Zp *0 „¤¥¦§¨© ªš«¬™­®¯°p +0 ’“®±²³~¯ °´µ™ŒšJ¶eœ ·¸™‹!>?Ž¡¢ —¹„Z 0 ¥¦§¨=º»¼Œ ~¼½¾¿~—˜Z!~ ¼½ÀºŒ~ ÁÂà !~ 4—–4nÄÅ~Æ \Ǿȅ–WX~—˜ ÉZ!~ÊQZ!~ËÉ !~ɗÌÍÎÏ~ÐZ ¼(Ñ\Z!~ÒÓ„Ô 3ÄÅ~”„•Õ4Ö× ÄÅ~ ¾Ø–(Ùȅ~ ڄȅ–ÄÅ~DÛÜ „•–É4ØÝÞ~ßÉ —˜àáâãäisåVæ "çfÆèV>?Jé êëÀV«¬ì˜sN ƒíå_ ¥¦©ª-«¬­i îï옡ð~ñ¬Àº àá ®¯«°=—!!ò '«±‰=óô ²“„u = ñ¬õ „ö÷øÒӄ~ Є~ DÛ܄•WX~ùú„ •à”û„•üýVÀ ã[þ~ Àº~ ¾ÿ~! "~ÙÍ#‹>$%V— ¹e &„ö3ø'4~Ñ 4~(4~)*~×~„ •~+.~,—àþ¬V \ZÀã-.¾Ø(Ù ÀãV[þ~Àº~!"~ ÙÍà—¹á /01 P4QVZ4žŸ£g ( & &( 4 - &; ,$% (; + 5 : ; ! ( % + ! * > ? @ A ! + ! , + % 5 , B $

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第21期 必修第三册复习《必修第三册》核心素养综合测试(一)-【数理报】2024-2025学年高二物理必修第三册同步学案(人教版2019)
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