内容正文:
2025-2026学年第一学期期中考试高二物理试题
一、单项选择题
1.某电场中四个等势面的分布情况如图所示。下列说法正确的是( )
A.电子在A点所受静电力大于在B点所受静电力
B.电子在A点的电势能大于在B点的电势能
C.电子仅在电场力作用下从A点运动到B点动能变大
D.电场线由等势面d指向等势面e
2.如图所示,将一个半径为r的不带电的金属球放在绝缘支架上,金属球的右侧放置一个电荷量为Q的带正电的点电荷,点电荷到金属球表面的最近距离也为r。由于静电感应在金属球上产生感应电荷。设静电力常量为k。则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况,以下说法中正确的是( )
A.金属球的球心处电场强度大小为
B.感应电荷在金属球球心处激发的电场强度,方向向右
C.感应电荷全部分布在金属球的表面上
D.金属球右侧表面的电势高于左侧表面
3.如图所示,正点电荷Q周围的两个等势面是同心圆,两个带正电的试探电荷和分别置于M、N两点,将两个试探电荷移动到无穷远的过程中静电力做的功相等,取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是( )
A.M点电势比N点电势低
B.在M点的电势能大于在N点的电势能
C.的电荷量大于的电荷量
D.若Q的电荷量变为原来的2倍,则M、N两点的电势差变为原来的2倍
4.静电场方向平行于x轴,将一电荷量为-q的带电粒子在x=d处由静止释放,粒子只在电场力作用下沿x轴运动,其电势能EP随x的变化关系如图所示。若规定x轴正方向为电场强度E、加速度a的正方向,四幅示意图分别表示电势φ随x的分布、场强E随x的分布、粒子的加速度a随x的变化关系和粒子的动能Ek随x的变化关系,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
5.某种喷墨打印机打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒,此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场,再经偏转电场后打到纸上,显示出字符。忽略墨汁的重力,为了使打在纸上的字迹缩小,下列措施理论上不可行的是( )
A.仅减小偏转电场的电压 B.仅增大墨汁微粒所带的电荷量
C.仅增大墨汁微粒的质量 D.仅增大墨汁微粒进入偏转电场时的速度
6.如图所示,匀强电场的电场强度大小为E,方向水平向右。将质量为m的带正电小球以初速度竖直向上抛出。不计空气阻力,已知,则从抛出至上升到最高点的过程中,小球( )
A.从抛出至上升到最高点的过程中,动能一直增加
B.当速度和电场方向的夹角为45°时,动能最小
C.运动到最高点时的动能最小时,电场力的功率最小
D.动能最小时,电势能最大
二.多选题
7.如图中实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。1、2和3点处电场强度大小分别为、和,电势分别为、和。下列说法正确的是( )
A.
B.
B.
D.
8.物理学家密立根通过如图所示的实验装置,最早得出了元电荷e的数值。带电油滴悬浮于极板A、B间的匀强电场中,通过观测悬浮油滴的直径及其他相关物理量就可以得到油滴的带电量。若将下极板接地,则下列说法正确的是( )
A.悬浮于极板A、B间的油滴一定带负电
B.增大电源的电压,则P点的电势升高
C.增大电源的电压,则悬浮油滴将向下运动
D.断开开关,增大两极板的间距,则悬浮油滴将向下运动
9.如图所示,一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐(金属)片,瓶内的金属片和锯条的情况如图所示(俯视图)。将锯条与起电机的负极相连,金属片与起电机的正极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香,很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇,顿时塑料瓶清澈透明,停止摇动,又是烟雾缭绕。关于此实验下列说法正确的是( )
A.锯条附近的电场强度比金属片附近的大
B.附着自由电子的烟尘最终被金属片吸附
C.烟尘被吸附的过程中,加速度保持不变
D.烟尘被吸附的过程中,电势能一定变大
10.如图所示,若令x轴和y轴分别表示某个物理量,则图像可以反映某种情况下物理量之间的关系,在有些情况中,图线上任一点的切线斜率、图线与x轴围成的面积也有相应的物理含义。A为图线上一点,过A点作图线的切线交y轴于M点,过A点作垂线交x轴于N点,切线AM的斜率记为k,图中的阴影面积记为S。下列说法正确的是( )
A. 对于一段电阻,若x轴表示通过电阻的电流I,y轴表示电阻两端的电压U,直线AM的斜率可以表示该电阻的阻值大小
B. 若电场方向平行于x轴,x轴表示位置,y轴表示电势,则直线AM的斜率表示对应位置处的电场强度大小
C.对于某电容器的充电过程,若x轴表示时间t,y轴表示电量q,斜率k可以表示电容器在充电过程中对应时刻的电流大小
D.对于某电容器的充电过程,若x轴表示电量q,y轴表示电容器两端电压U,斜率k可以表示电容器的电容大小
11.一段粗细均匀的导线的横截面积为S,导线内自由电子的电荷量为e,导线单位长度内自由电子数为n1,导线单位体积内自由电子数为n2,自由电子定向运动的速率为v,单位时间内通过某一横截面的自由电子数为n3。则导线中的电流为( )
A.n1eSv B.n1ev C.n2eSv D.n3e
12.两粗细相同的同种金属电阻丝 R1、R2的电流I和电压U的关系图像如图所示,可知( )
A.两电阻的大小之比为R1∶ R2=3∶1
B.两电阻的大小之比为R1∶ R2=1∶3
C.两电阻丝的长度之比为L1∶ L2=3∶1
D.两电阻丝的长度之比为L1∶ L2=1∶3
13.如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个可变电阻R组成,已知灵敏电流计的满偏电流,内电阻,则下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,R减小时量程增大
B.乙表是电压表,R减小时量程增大
C.在甲图中,若改装的电流表量程为0.6A,则R=0.5Ω
D.在乙图中,若改装的电压表量程为3V,则R=1200Ω
14.如图所示,光滑绝缘水平面上有质量分别为和的甲、乙两个点电荷,时,乙电荷向甲运动,水平向左的速度大小为6m/s,甲的速度为零。之后,它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触),它们运动的图像分别如图中甲、乙两曲线所示。则由图线可知( )
A.两电荷的电性一定相反
B.时刻两电荷的电势能最大
C.时间内,两电荷的静电力都是先减小后增大
三、实验题
15.(1)如图所示,平行板电容器的一个极板与静电计的金属杆相连,另一个极板与静电计金属外壳相连。给电容器充电后,静电计指针偏转一个角度。以下操作中,可以使静电计指针的偏转角度减小的是______。
A.向上平移B极板 B.向下平移B极板
C.向左平移B极板 D.向右平移B极板
(2)某同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验,采用的实验电路如下图所示。将开关先与“1”端闭合,电容器进行 (选填“充电”或“放电”),稍后再将开关与“2”端闭合。
(3)下列四个图像,表示以上过程中,通过传感器的电流随时间变化的图像为______。
A. B.
C. D.
16.在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学选择一根粗细均匀、阻值约为5Ω的电阻丝进行了测量。
(1)在测量了电阻丝的长度之后,该同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径,测量结果如图1所示为 mm。
(2)现有电源(电动势为3.0V,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材:
A.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω)
B.电流表(量程0~3A,内阻约1.0Ω)
C.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
D.滑动变阻器(0~5Ω,额定电流2A)
E.滑动变阻器(0~200Ω,额定电流1A)
为减小误差,电流表应选 ,电压调节范围尽量大,滑动变阻器应选 (选填器材前的字母)。
(3)然后补充完成图2中实物间的连线。
(4)关于上述实验,下列说法正确的是________。(选填选项前的字母)
A.用螺旋测微器多次测量金属丝不同位置的直径并取平均值可以减小偶然误差
B.用电压—电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小系统误差
C.只考虑电表内阻引起的误差,电压表分流会导致电阻测量值偏小
D.只考虑电表内阻引起的误差,电流表分压会导致电阻测量值偏大
(5)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片从一端滑向另一端,随滑片移动距离的增加,待测电阻两端的电压也随之增加,下列反映关系的示意图中正确的是________。
A. B. C.
四、解答题
17.如图所示,在水平向右的匀强电场中,长为L的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量为的小球(可视为点电荷)。将小球拉至与O点等高的A点,保持细线绷紧并静止释放,小球运动到与竖直方向夹角的P点时速度变为零。已知、,空气阻力可忽略,重力加速度为g。求:
(1)电场强度的大小E;
(2)小球从A运动到B的过程中,电场力做的功W;
(3)小球通过最低点B时,细线对小球的拉力大小F。
18.如图1所示,水平放置的两平行金属板相距为d,充电后带电量保持不变,其间形成匀强电场。一带电量为+q、质量为m的液滴以速度从下板左边缘射入电场,沿直线运动恰好从上板右边缘射出。已知重力加速度为g。
(1)求匀强电场的电场强度大小E;
(2)求静电力对液滴做的功W;
(3)如图2所示,若将上极板上移少许,其他条件不变,请在图2中画出液滴在两板间的运动轨迹。
19.如图所示,在竖直向上,场强大小为E的匀强电场中,一个质量为m、带电荷量为+q的绝缘物块B静止于竖直方向的轻弹簧上端,另一个质量也为m、不带电的绝缘物块A由静止释放,下落高度H后与物块B相碰,碰后二者粘在一起又下落h后到达最低点。整个过程中不计空气阻力,不计电荷量的损失,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,两物块均可视为质点,针对上述过程,求:
(1)A与B碰后的速度大小v;
(2)电势能的增加量;
(3)弹簧弹性势能的增加量。
20.某静电除尘器结构如图所示,长方体通道的上下底面是金属板,长为L,宽为b,前、后两面是绝缘的透明有机玻璃,高为d。大量尘埃颗粒从左端以相同的水平速度射入除尘器,尘埃颗粒分布均匀。假设尘埃颗粒都相同,质量均为m,带电量均为-q。当上下两面连接到电压为U的高压电源两极时,在两金属板间产生一个很强的匀强电场,尘埃颗粒如果能被下极板吸附即可实现除尘。不计尘埃颗粒的重力、空气阻力以及颗粒之间的相互作用力。
(1)若尘埃颗粒从左端射入,右端飞出,求:
a.颗粒穿过除尘器所需要的时间t;
b.颗粒穿出时偏离水平方向的距离y;
(2)若电压为时,除尘效率是25%(即射入颗粒有25%能被极板吸附),要想使除尘效率达到100%,应该如何调整高压电源的电压U;
(3)当除尘效率刚好达到100%,经过一段时间,下极板左半部分的吸附颗粒与右半部分吸附颗粒的数量比。
21.宏观与微观相结合是科学研究的重要方法。
(1)微观世界与宏观世界往往存在奇妙的相似性。根据卢瑟福氢原子模型,因为原子核的质量远大于电子质量,可以忽略原子核的运动,形成类似天文学中的恒星一行星系统,核外电子与原子核依靠库仑力作用使电子绕原子核做匀速圆周运动。已知核外电子的质量为m,氢原子核的质量为M,相距为r,静电力常量为k,电子和氢原子核的电荷量大小均为e,求核外电子的动能。
(2)对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。
a.如图所示的一段柱状金属导体,横截面积为S,单位体积内的自由电子数为n,电子电荷量大小为e,导体两端加电压后,自由电子定向移动的平均速率为v。请推导:导体中的电流I与v之间的关系式。
b.在金属导体中,除了有大量的自由电子外,还有失去部分核外电子的剩余部分(原子实)。自由电子在电场力作用下做定向运动的过程中,不断地与原子实碰撞,形成对电子定向运动的阻碍作用,这是电阻产生的根本原因。假设电子与原子实每次碰撞后速度都减为0,在两次碰撞的时间间隔内做初速为0的匀加速直线运动。不计电子与原子实除碰撞外的其它作用力,忽略电子之间的相互作用。已知导体的长度为L,横截面积为S,单位体积内的自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量大小为e,电子与原子实两次碰撞的时间间隔为。
①请推导导体电阻的表达式;
②请解释为什么金属导体的电阻率随温度的升高而增大?
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《高二物理期中》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
D
D
B
B
AC
AB
AB
BC
题号
11
12
13
14
答案
BCD
BD
AD
BD
1.A
【详解】A.等差等势面越密集,电场强度越大,则点的电场强度大于点的电场强度,根据可知电子在A点所受静电力大于在B点所受静电力,故A正确;
BC.电子带负电,根据可知电子在A点的电势能等于在B点的电势能,则电子仅在电场力作用下从A点运动到B点,电子在A点的动能等于在B点的动能,故BC错误;
D.根据沿着电场线电势降低可知电场线由等势面e指向等势面d,故D错误。
故选A。
2C
【详解】A.电荷与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场强度都是等大且反向,金属球内部合电场为零,故A错误;
B.感应电荷在金属球球心处激发的电场强度与点电荷在球心处产生的电场强度大小相等,方向相反,即为
故B错误;
C.由于金属球感应电荷产生的电场导致内部电荷分布在金属球的表面上,故C正确;
D.静电平衡的导体是一个等势体,导体表面是一个等势面,故D错误。
故选C。
3.D
【详解】A.因M点距离正电荷较近,可知M点电势比N点电势高,选项A错误;
B.电场力做功等于电势能的变化量,因将两个试探电荷移动到无穷远的过程中静电力做的功相等,可知在M点的电势能等于在N点的电势能,选项B错误;
C.由题意可知
因 可得
即的电荷量小于的电荷量,选项C错误;
D.根据
可得
若Q的电荷量变为原来的2倍,则M、N两点的电势差变为原来的2倍,选项D正确。
故选D。
4.D
【详解】A.根据可知,由于粒子带负电,则可知,电势的变化应与图中方向相反,故图像应为与Ep-x形状对称的图像,故A错误;
B.图像的斜率表示电场强度,沿电场方向电势降低,则知在x=0的左侧,存在向左的匀强电场,x=0右侧存在向右的匀强电场,故B错误;
C.根据牛顿第二定律qE=ma,可知粒子在匀强电场中运动时加速度不变,由于粒子带负电,粒子的加速度在x=0左侧加速度为正值,大小不变,在x=0右侧加速度为负值,且大小不变,故C错误;
D.因为带电粒子只受电场力作用,所以带电粒子的动能和电势能总和保持不变,即图像应与图像的形状上下对称,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】设喷入偏转电场的墨汁微粒的速度为,偏转电场两极板的长度为L,偏转电场右边缘与纸的间距为,偏转电场两极板间距为d,所加电压为U,墨汁微粒的质量为m,电荷量大小为q,在偏转电场中墨汁微粒在平行于极板方向上做匀速运动,有
根据牛顿第二定律可得
在垂直于极板方向上做匀加速运动有
由几何关系得
则墨汁微粒在纸上垂直于极板方向的偏移量
根据表达式可知,为了使打在纸上的字迹缩小,即减小,可减小墨汁微粒所带的电荷量,增大墨汁微粒的质量,减小偏转电场的电压,增大墨汁微粒的喷出速度。
故选B。
6.B
【详解】AB.将重力和电场力合成,合力方向为斜向右下方,设与水平方向夹角为,则
解得
小球运动过程中只有重力与电场力做功,当小球运动到速度方向与合力方向垂直时,即当速度和电场方向的夹角为45°时,速度最小,动能最小,接下来合力做正功动能增大,所以从抛出至上升到最高点的过程中,动能先减小后增大,故A错误,B正确;
C.将小球的运动分解为竖直方向的竖直上抛运动和水平向左的初速度为零的匀加速直线运动,电场力的功率为
所以在初始时刻电场力的功率最小,故C错误;
D.从抛出至上升到最高点的过程中,电场力一直做正功,电势能一直减小,故D错误。
故选B。
7.AC
【详解】AB.电场线的疏密表示电场的强弱,则从图中可知,1、2和3点处电场线依次不断变疏,则有
故A正确,B错误;
CD.顺着电场线方向电势降低,所以有
故C正确,D错误。
故选AC。
8.AB
【详解】A.极板带正电,极板带负电,所以极板间电场方向向下。油滴悬浮,受力平衡,重力向下,电场力向上,所以油滴所受电场力方向与电场方向相反,油滴一定带负电,故A正确;
B.下极板接地,电势为0。点的电势等于到下极板的电势差。增大电源电压,极板间电场强度
可知增大,到下极板距离不变
根据
为到下极板距离,点电势升高,故B正确;
C.增大电源电压,极板间电场强度增大,油滴所受电场力
可知电场力增大,电场力大于重力,油滴将向上运动,故C错误;
D.断开开关,极板带电量不变,根据
根据
可知电场强度与极板间距无关,所以油滴所受电场力不变,仍悬浮,故D错误。
故选AB。
9.AB
【详解】A.将锯条与起电机的负极相连,金属片与起电机的正极相连,锯条和金属片均与起电机的两极是等势体,静电平衡的导体,锯条相对于易拉罐的金属片更接近尖端物体,尖端电荷更密集,所以电场强度更大,故A正确;
B.当摇动起电机时,金属片与锯条带上等量的异种电荷,二者之间产生强电场,使空气电离而产生负离子和正离子,负离子在电场力的作用下,向正极移动时,碰到烟尘微粒使它带负电,带电尘粒在电场力的作用下,向正极移动,烟尘最终被吸附到金属片上,则会看起来清澈很多,故B正确;
C.烟尘在向某极运动过程中,越接近两极则场强越大,电场力越大,加速度越大,则烟尘所受加速度是变化的,故C错误;
D.烟尘被吸附过程中电场力对它做正功,电势能减小,故D错误。
故选AB。
10.BC
【详解】A.根据
对于一段只含有电热元件的电路,若x轴表示电流I,y轴表示电压U,因P、U、I均为状态量,并非过程量,可知面积S不可以表示电流在这段电路中做功的功率。故A错误;
B.若电场方向平行于x轴,x轴表示位置,y轴表示电势,根据
可知图像斜率表示场强,所以直线AM的斜率表示对应位置处的电场强度大小,故B正确;
C.根据
可知若x轴表示时间t,y轴表示电量q,斜率k可以表示电容器在充电过程中对应时刻的电流大小,故C正确;
D.根据电容的定义式
对于某电容器的充电过程,若x轴表示电量q,y轴表示电容器两端电压U,则有斜率为
可知斜率k不可以表示电容器的电容大小,故D错误。
故选BC。
11.BCD
【详解】根据电流定义式可得
根据电流微观表达式可得
根据电流定义式可得
故选BCD。
12.BD
【详解】AB.I-U图像的斜率表示电阻的倒数,则有
,
则两电阻的大小之比为
故A错误,B正确;
CD.根据电阻定律
可得
由题意可知、相同,则
故C错误,D正确。
故选BD。
13.AD
【详解】A.甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器并联,利用并联电阻的分流,改装成电流表。电流表的量程为
可知当减小时量程增大,故A正确;
B.乙由一个灵敏电流表G和一个变阻器串联,利用串联电阻的分压,改装成电压表。电压表的量程为
可知减小时量程减小,故B错误;
C.由公式
在甲图中,若改装成的电流表的量程为,则有
故C错误;
D.由公式
在乙图中,若改装成的电压表的量程为,则有
故D正确。
故选AD。
14.BD
【详解】A.由图b所示图像可知,在0~时间内,甲从静止开始与乙同向运动,说明甲受到了乙的排斥力作用,则知两电荷的电性一定相同,故A错误;
B.0~时间内两电荷间距离逐渐减小,在~时间内两电荷间距离逐渐增大,时刻两电荷相距最近,系统克服电场力做功最多,两电荷的电势能最大,故B正确;
C.0~时间内两电荷间距离逐渐减小,在~时间内两电荷间距离逐渐增大,根据
可知0~时间内,两电荷间的静电力先增大后减小,故C错误;
D.图b可知时刻二者共速,规定向左为正方向,由动量守恒有
其中
联立解得
图b可知时刻乙的速度为0,设此时甲的速度为,由动量守恒有
联立解得,故D正确。
故选BD。
15.(1)D
(2)充电
(3)A
【详解】(1)电容器的带电量Q不变,静电计的指针偏角变小,则板间电势差U变小,根据
可知,电容C变大,根据
可知,是由于两极板间的正对面积变大,或者两极板间的距离变小导致。
故选D。
(2)将开关先与“1”端闭合,电容器与电源相连,电容器进行充电,再将开关与“2”端闭合,电容器进行放电。
(3)电容器在充电过程中,电流由最大逐渐减小,放电过程电流也是由最大逐渐减小,充电电流与放电电流方向相反。
故选A。
16.(1)0.670/0.671/0.672
(2) A D
(3)
(4)AC
(5)A
【详解】(1)螺旋测微器的读数为
(2)[1][2]电路中的最大电流为
故选量程0~0.6A的电流表A;
电压调节范围尽量大,故滑动变阻器采用分压式接法,为方便调节,选择最大阻值较小的滑动变阻器D;
(3)由于,故待测电阻属于小电阻,电流表采用外接法,电路图如下:
(4)A.用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小偶然误差,故A正确;
B.用电压电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差,不能减小系统误差,故B错误;
CD.只考虑电表内阻引起的误差,本实验采用电流表外接,误差来源于电压表分流会导致电流的测量值较大,则电阻测量值偏小,故D错误,C正确。
故选AC。
(5)当时,待测电阻部分被短路,此时,设电压表和待测电阻并联后与电流表串联部分的总电阻为,滑动变阻器单位长度的电阻为k,总长为L,故电路中的总电阻为
根据闭合电路欧姆定律可知两端电压为
联立整理得
根据数学知识可知函数为递减函数且减小的越来越慢,对比①式可得随着的增大在增大,且增大的越来越慢,根据串并联电路规律可知待测电阻两端的电压与成正比关系,故随着的增大在增大,且增大的越来越快。
故选A。
17.(1);(2);(3)
【详解】(1)由A到P过程中,根据动能定理
解得
(2)小球从A运动到B的过程中,电场力做的功
(3)小球从A运动到B的过程中,根据动能定理
在B点,根据牛顿第二定律
联立解得
18.(1);(2);(3)
【详解】(1)液滴沿直线恰好从上板右边缘射出,可知受力平衡,即
解得
(2)静电力对液滴做的功
(3)根据
可得
若将上极板上移少许,两板间场强不变,液滴受电场力不变,则液滴仍沿直线运动,轨迹如图
19.(1);(2);(3)
【详解】(1)设物块A下落高度H时的速度为,根据机械能守恒
可得
物体A与B碰撞过程,动量守恒
A与B碰后的速度大小为
(2)A、B碰后到最低点的过程中,静电力做功
电势能的增加量
(3)A、B碰后至最低点的过程中,由动能定理
解得
弹性势能的增加量为
20.(1)a.;b.
(2)电压要提高至以上
(3)
【详解】(1)a.尘埃做类平抛运动,由公式
解得
b.尘埃做类平抛运动,由公式
牛顿第二定律
匀强电场中电场强度公式
联立上式解得
(2)由分析可知,除尘效率与尘埃的偏移位移和极板间的距离有关,即
由题意当效率25%时
由,
要想使除尘效率达到100%,应该至少满足
即偏移量增大为原来的4倍,由此高压电源的电压要提高至4U0以上。
(3)由类平抛公式,竖直偏移量公式
当U一定时,偏移量与水平位移的关系满足
根据公式可知,可得尘埃落在下极板前半部分的竖直偏移量和落在整个极板的竖直偏移量之比为
进而离下极板左半部分的吸附颗粒与右半部分吸附颗粒的数量比为
21.(1)
(2)a.;b.①;②见解析
【详解】(1)氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动,库仑力提供向心力
核外电子的动能
(2)a.内通过导体某一横截面的自由电子数
内通过该横截面的电荷量
根据电流的定义式
解得
b.设导体两端所加电压为U,通过导体的电流为I,则有自由电子所受静电力大小
根据牛顿第二定律可得,自由电子运动的加速度大小
在两次碰撞的时间间隔内,电子做初速度为0的匀加速直线运动
平均速度
导体中的电流
根据电阻的定义式
解得
由上问推导可知,金属导体的电阻率
当金属导体的温度升高时,电子与原子实的热运动加剧,电子与原子实碰撞的机会增大,发生两次碰撞的时间间隔变短,电阻率增大。
答案第1页,共2页
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