第十一章 电路及其应用(举一反三单元测试)物理人教版必修第三册
2026-06-29
|
2份
|
24页
|
16人阅读
|
0人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第十一章 电路及其应用 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 动态电路分析,家庭电路与安全用电,简单逻辑电路 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.79 MB |
| 发布时间 | 2026-06-29 |
| 更新时间 | 2026-06-29 |
| 作者 | 红外线 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-06-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58546705.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
高中物理第十一章电路及其应用单元检测,75分钟100分,涵盖选择、实验、计算题型,聚焦电路概念、电阻定律、伏安特性等核心知识,通过真实情境与图像分析考查物理观念和科学思维,适配单元复习。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题/46分|电流定义、电阻定律、伏安特性曲线、电路分析|结合I-U图线(题2)、伏安特性曲线(题3),考查科学推理与模型建构|
|实验题|2题/22分|多用电表使用、电阻率测量(螺旋测微器读数、伏安法)|注重科学探究,如器材选择(题12)和电路设计,培养实验操作能力|
|计算题|3题/32分|调光电路(题13)、加速度测量仪(力学与电路综合,题14)、电容器与粒子运动(题15)|层次分明,从基础计算到跨学科综合,贴合高考真题趋势,考查综合应用|
内容正文:
第十一章 电路及其应用(单元检测)
物 理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第Ⅰ卷 选择题 (共46分)
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1..如图所示,两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线A、B,单位体积内的自由电子数相等,横截面积比。已知5s内有个自由电子通过导线的横截面,元电荷,则下列说法错误的是( )
A.流经导线A的电流为0.16A
B.导线A、B的电阻之比为
C.5s内有个自由电子通过导线B的横截面
D.自由电子在导线A和B中移动的平均速率之比
2.某同学用如图甲所示的容器测量电解液的电阻率,其左右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小),其余四面均为绝缘材料,容器内部长为a,宽为b,高为c。将容器内注满待测电解液后接入电路,测得其I-U图线如图乙所示。则I=4A时电解液的电阻率为( )
A. B. C. D.
3.导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。一灯泡的伏安特性曲线如图中的AB(曲线)所示,AC为图线在A点的切线,C点的坐标为(1,0)。下列说法正确的是( )
A.当灯泡两端的电压升高时,小灯泡的电阻不变
B.当灯泡两端的电压升高时,小灯泡的电阻减小
C.当灯泡两端的电压为2V时,小灯泡的电阻为1Ω
D.在灯泡两端的电压由2V变化到4V的过程中,灯泡的电阻改变了1Ω
4.(2026广东省广州市番禺中学2高二上学期期中考铜的电阻率为,单位体积内的自由电子数为。如图所示,长方体铜柱长、宽、高分别为a、b、c,当将与接入电压为的电路中形成电流时,已知电子的电荷量为,则该铜柱内自由电子定向移动的速率为( )
A. B. C. D.
5.在如图所示电路中,A、B间的电压保持一定,,电阻,。那么( )
A.开关断开时,两端电压是
B.开关断开时,通过的电流是
C.开关接通时,通过的电流是
D.开关接通时,两端电压是
6.如图,A、B 是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,两正方形的边长之比为 2:1,通过这两个导体的电流方向如图所示,不考虑温度对电阻率的影响,则两个导体A与B( )
A.电阻率之比为 2:1
B.电阻之比为 1:2
C.串联在电路中,两端的电压之比为 2:1
D.串联在电路中,自由电子定向移动的平均速率之比为 1:2
7.电学实验中测量电阻的阻值时,电流表有两种接法,如图甲、乙所示;滑动变阻器控制电路,调节待测电阻的电压、电流时也有两种接法,如图丙、丁所示。关于电路图说法正确的是( )
A.甲图中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使
B.乙图中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使
C.丙图中滑动变阻器属于分压接法,丁图中滑动变阻器属于限流接法
D.若,且要求的电压有较大的调节范围,则选用丁图较好
8.选)如图所示,两定值电阻的阻值分别为R1和R2,两电流表A1和A2的内阻也分别是R1和R2。通电后,电流表A1和A2的示数之比为2∶3,则( )
A.相同时间内,通过定值电阻R1的电荷量比R2的多
B.R1与R2之比为3∶2
C.若给R1并联一个的电阻,两电流表的示数将相等
D.若给A2串联一个的电阻,两电流表的示数将相等
9.如图所示电路中,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=3Ω。若在C、D间连接一个电表或用电器,则有( )
A.若在C、D间连一个理想电流表,其读数是A
B.若在C、D间连一个理想电压表,其读数是2V
C.若在C、D间连一个理想电压表,其读数是3V
D.若C、D间连一个“6V,12W”的小灯泡,则小灯泡的实际功率为0.24W
10.如图所示,一块均匀的长方体金属导体,上下厚度为,当给导体的上下表面加上电压时,流过导体的电流为,当给导体的前后表面加上电压时,流过导体的电流为,当给导体的左右表面加上电压时,流过导体的电流为,下列说法正确的是( )
A.AC的长度为4L B.AD的长度为3L
C.导体的体积为 D.导体的电阻率为
第Ⅱ卷 非选择题(共54分)
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共22分。)
11.(10分)实验小组的同学练习多用电表的使用,首先练习用多用电表测量某一电阻的阻值。
(1)他用表盘如图1所示的多用电表测量电阻丝的电阻。先将选择开关调到电阻挡的“×100”位置, 将红黑表笔分别插“+”“-”插孔,把两笔尖相互接触,调节 旋钮,使多用电表的指针指向电阻挡 刻线(选填“0”或“∝”)。
(2)使用多用电表欧姆挡测电阻和二极管时,下列说法正确的是 。
A.测量电路中某个电阻时,应该把该电阻与电路断开
B.将红、黑表笔金属部分分别与电阻两端接触,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,应将K旋转到电阻挡“×1k”的位置
C.测二极管时,若指针偏角很大,则与黑表笔的接触的是二极管的负极
D.多用电表红表笔的电势一定比黑表笔高
(3)练习使用多用电表测量电流和电压,如图2所示,甲图是用电流挡测小灯泡电流的示意图,乙图是用电压档测量小灯泡电压的示意图,实验中不符合操作规范的是 。(选填“甲”或“乙”)
12.(12分)某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率(圆柱体的电阻约为6Ω)。
(1)先用螺旋测微器测其直径,再用如图游标卡尺测其长度,其结果是为 。
(2)为精确测量其电阻,需测出多组实验数据,并避免测量时电表指针偏转角度过小,需进一步测其电阻,除待测圆柱体外,实验室还备有的实验器材如下,为了测多组实验数据,则电压表应选 ;电流表应选 ;滑动变阻器应选 。(填写器材前对应的序号字母)
A.电压表(量程,内阻约为)
B.电压表(量程,内阻约为)
C.电流表(量程,内阻约为)
D.电流表(量程,内阻约为)
E.滑动变阻器()
F.滑动变阻器()
G.的干电池两节,内阻不计
H.开关,导线若干
(3)请设计合理的实验电路,将电路图完整地画在图虚线框中 。
(4)若流经圆柱体的电流为,圆柱体两端之间的电压为,圆柱体的直径和长度分别用表示,则用表示的电阻率的关系式为 。
三、计算题(本题共3小题,共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.(8分)如图所示为一简单的调光电路,电源的电压U恒为14V,灯泡的额定电压UL=6V,灯泡的电阻RL保持6Ω不变,保护电阻R0=2Ω,调光电阻R的最大阻值为8Ω。
(1)若S断开时,调节调光电阻R的滑片P,使灯泡正常发光(灯泡电压为额定电压),则调光电阻R连入电路中的阻值Rx多大?
(2)若S闭合,调光电阻R的滑片P位于正中间,灯泡两端的实际电压U1多大?
(3)若S闭合,调节调光电阻R,使滑片P左侧电阻为6Ω,通过灯泡的电流I多大?
14.(10分)如图所示是一种悬球式加速度测量仪。金属球系在细金属丝的下端,金属丝的上端悬挂于点;电阻丝长,接在电压恒为的直流稳压电源上。金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计。电阻丝的中点与点之间接入一个量程为的电压表,金属丝和导线电阻不计。图中虚线与垂直,且,沿着前进方向,静止时金属丝呈竖直状态。(重力加速度取,,)求∶
(1)当该装置向右做匀加速直线运动,金属线偏离竖直方向时,
①该装置的加速度大小;
②电压表的读数;
(2)该装置能测得的加速度的范围。
15.(16分)如图电路中定值电阻阻值为,平行板电容器,两板水平放置,板间距离为,板长为。闭合开关,调节滑动变阻器滑片至合适位置,质量为、电荷量为的带电小球以大小为(未知)的初速度,由电容器极板左侧边缘进入电容器,恰好沿直线运动,并在极板右侧边缘点离开电容器,同时进入电容器,板间距为,板间电压与电容器间电压大小相同,其中极板带正电,极板带负电,点为板中线的左端点。小球恰好在极板右侧边缘沿水平方向离开电容器。不考虑两电容器的相互影响,忽略边缘效应,小球视为质点,重力加速度为。求:
(1)电容器间的电压大小及流过的电流;
(2)小球的初速度;
(3)极板的长度。
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第十一章 电路及其应用(单元检测)
物 理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第Ⅰ卷 选择题 (共46分)
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1..如图所示,两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线A、B,单位体积内的自由电子数相等,横截面积比。已知5s内有个自由电子通过导线的横截面,元电荷,则下列说法错误的是( )
A.流经导线A的电流为0.16A
B.导线A、B的电阻之比为
C.5s内有个自由电子通过导线B的横截面
D.自由电子在导线A和B中移动的平均速率之比
【答案】C
【详解】A.根据题意可知,流经导线A的电流为
故A正确,不满足题意要求;
B.根据电阻定律可得
可得导线A、B的电阻之比为
故B正确,不满足题意要求;
C.因A、B串联,通过A、B的电流相等,所以相同时间内通过的电荷量相等,即内有个自由电子通过导线B的横截面,故C错误,满足题意要求;
D.根据电流微观表达式
可得
由于通过导线A、B电流相等,单位体积内的自由电子数相等,则自由电子在导线和中移动的平均速率之比为
故D正确,不满足题意要求。
2.某同学用如图甲所示的容器测量电解液的电阻率,其左右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小),其余四面均为绝缘材料,容器内部长为a,宽为b,高为c。将容器内注满待测电解液后接入电路,测得其I-U图线如图乙所示。则I=4A时电解液的电阻率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由电阻定律得
由欧姆定律得
由图乙可知联立可得,D正确
3.导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。一灯泡的伏安特性曲线如图中的AB(曲线)所示,AC为图线在A点的切线,C点的坐标为(1,0)。下列说法正确的是( )
A.当灯泡两端的电压升高时,小灯泡的电阻不变
B.当灯泡两端的电压升高时,小灯泡的电阻减小
C.当灯泡两端的电压为2V时,小灯泡的电阻为1Ω
D.在灯泡两端的电压由2V变化到4V的过程中,灯泡的电阻改变了1Ω
【答案】C
【解析】图像中,图线上的某一点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数,根据图像可知,随灯泡两端的电压升高,图线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐变小,表明小灯泡的电阻逐渐变大,故AB错误;当灯泡两端的电压为2V时,根据上述可知,小灯泡的电阻为故C正确;当灯泡两端的电压为4V时,根据上述可知,小灯泡的电阻为可知,在灯泡两端的电压由2V变化到4V的过程中,灯泡的电阻改变了故D错误(。
4.(2026广东省广州市番禺中学2高二上学期期中考铜的电阻率为,单位体积内的自由电子数为。如图所示,长方体铜柱长、宽、高分别为a、b、c,当将与接入电压为的电路中形成电流时,已知电子的电荷量为,则该铜柱内自由电子定向移动的速率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】沿电流方向铜柱的电阻为
通过铜柱的电流为
电流的微观表达式为
联立以上三式解得
故选B。
5.在如图所示电路中,A、B间的电压保持一定,,电阻,。那么( )
A.开关断开时,两端电压是
B.开关断开时,通过的电流是
C.开关接通时,通过的电流是
D.开关接通时,两端电压是
【答案】C
【解析】由图可知,开关断开时,和串联接入电路,则通过的电流为
两端电压为
故AB错误;由图可知,开关接通时,和并联之后与串联接入电路,则通过的电流为
两端电压为
6.如图,A、B 是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,两正方形的边长之比为 2:1,通过这两个导体的电流方向如图所示,不考虑温度对电阻率的影响,则两个导体A与B( )
A.电阻率之比为 2:1
B.电阻之比为 1:2
C.串联在电路中,两端的电压之比为 2:1
D.串联在电路中,自由电子定向移动的平均速率之比为 1:2
【答案】D
【详解】A. AB 是材料相同,则电阻率相同,故A错误;
B.根据题意可知,
结合电阻定律可知,AB的电阻之比为,故B错误;
C.串联电路电流相等,AB电阻的阻值相等,根据欧姆定律可知,AB电阻两端的电压相等,即两电阻两端的电压之比为,故C错误;
D.串联电路电流相等,根据电流的微观表达式
可知自由电子在导体A与B中的定向移动速率之比为,故D正确。
故选D。
7.电学实验中测量电阻的阻值时,电流表有两种接法,如图甲、乙所示;滑动变阻器控制电路,调节待测电阻的电压、电流时也有两种接法,如图丙、丁所示。关于电路图说法正确的是( )
A.甲图中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使
B.乙图中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使
C.丙图中滑动变阻器属于分压接法,丁图中滑动变阻器属于限流接法
D.若,且要求的电压有较大的调节范围,则选用丁图较好
【答案】D
【详解】A.甲图是电流表内接法,误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使,故A错误;
B.乙图是电流表外接法,误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使,故B错误;
CD.丙图中滑动变阻器属于限流接法,丁图中滑动变阻器属于分压接法,若,且要求的电压有较大的调节范围,应采用分压接法,即选用丁图较好,故C错误,D正确。
故选D。
8.选)如图所示,两定值电阻的阻值分别为R1和R2,两电流表A1和A2的内阻也分别是R1和R2。通电后,电流表A1和A2的示数之比为2∶3,则( )
A.相同时间内,通过定值电阻R1的电荷量比R2的多
B.R1与R2之比为3∶2
C.若给R1并联一个的电阻,两电流表的示数将相等
D.若给A2串联一个的电阻,两电流表的示数将相等
【答案】BC
【详解】A.电流越大,说明单位时间内通过的电荷量越大;所以相同时间内,通过定值电阻R1的电荷量比R2的少,故A错误;
BCD.根据
并联电路电压相等,说明R1与R2的电阻之比为3∶2,因此给R1并联一个阻值为的电阻后,两个支路电阻相等,电流相等,选项BC正确,D错误。
故选BC。
9.如图所示电路中,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=3Ω。若在C、D间连接一个电表或用电器,则有( )
A.若在C、D间连一个理想电流表,其读数是A
B.若在C、D间连一个理想电压表,其读数是2V
C.若在C、D间连一个理想电压表,其读数是3V
D.若C、D间连一个“6V,12W”的小灯泡,则小灯泡的实际功率为0.24W
【答案】AC
【详解】A.若在C、D间连一个理想电流表,这时电阻 R2与R3并联,并联电阻大小为
根据闭合电路欧姆定律,电路中总电流为
则理想电流表读数为,故 A 正确;
BC.若在C、D间接入理想电压表,这时电阻 R1与R2串联,由闭合电路的欧姆定律,电路中电流为
理想电压表读数为,故B错误,C 正确;
D.“6 V,12W”小灯泡的电阻为
外电路总电阻为
电路中总电流为
通过小灯泡的电流为
小灯泡的实际功率为,故 D 错误。
故选AC。
10.如图所示,一块均匀的长方体金属导体,上下厚度为,当给导体的上下表面加上电压时,流过导体的电流为,当给导体的前后表面加上电压时,流过导体的电流为,当给导体的左右表面加上电压时,流过导体的电流为,下列说法正确的是( )
A.AC的长度为4L B.AD的长度为3L
C.导体的体积为 D.导体的电阻率为
【答案】BD
【解析】设AC的长度为x、AD的长度为y,设导体的电阻率为,根据电阻定律以及欧姆定律,,联立可得,则有,,,解得,,选项A错误、B正确;导体的体积为,选项C错误;由,,,解得,选项D正确
第Ⅱ卷 非选择题(共54分)
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共22分。)
11.(10分)实验小组的同学练习多用电表的使用,首先练习用多用电表测量某一电阻的阻值。
(1)他用表盘如图1所示的多用电表测量电阻丝的电阻。先将选择开关调到电阻挡的“×100”位置, 将红黑表笔分别插“+”“-”插孔,把两笔尖相互接触,调节 旋钮,使多用电表的指针指向电阻挡 刻线(选填“0”或“∝”)。
(2)使用多用电表欧姆挡测电阻和二极管时,下列说法正确的是 。
A.测量电路中某个电阻时,应该把该电阻与电路断开
B.将红、黑表笔金属部分分别与电阻两端接触,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,应将K旋转到电阻挡“×1k”的位置
C.测二极管时,若指针偏角很大,则与黑表笔的接触的是二极管的负极
D.多用电表红表笔的电势一定比黑表笔高
(3)练习使用多用电表测量电流和电压,如图2所示,甲图是用电流挡测小灯泡电流的示意图,乙图是用电压档测量小灯泡电压的示意图,实验中不符合操作规范的是 。(选填“甲”或“乙”)
【答案】 (1) T 0 (2) AB (3) 甲
【解析】(1)用图1多用电表测电阻,欧姆调零,应把两笔尖相互接触,调节旋钮,使多电表的指针指向电阻挡的刻线0刻度线处。
(2)测量电路中某个电阻时,由于电表内部有电源,则需把该电阻与电路断开,故A正确;指针偏转角度过小,即欧姆表读数过大,为了得到比较准确的测量结果,应将旋转到电阻挡“”的位置,故B正确;测二极管时,若指针偏角很大,则说明所加电压为正向电压,与黑表笔的接触的是二极管的正极,故C错误;电流从多用电表的红表笔流入,黑表笔流出,当用来测电流和电压时,红表笔的电势高,测电阻时,红表笔的电势低,故D错误。
故选AB。
(3)用电流挡测小灯泡电流,多用电表应该串联在电路中,且电流从红表笔进,黑表笔出,故甲图不规范,用电压档测量小灯泡电压,多用电表应该与待测电路并联,且电流从红表笔进,黑表笔出,故乙图规范。
12.(12分)某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率(圆柱体的电阻约为6Ω)。
(1)先用螺旋测微器测其直径,再用如图游标卡尺测其长度,其结果是为 。
(2)为精确测量其电阻,需测出多组实验数据,并避免测量时电表指针偏转角度过小,需进一步测其电阻,除待测圆柱体外,实验室还备有的实验器材如下,为了测多组实验数据,则电压表应选 ;电流表应选 ;滑动变阻器应选 。(填写器材前对应的序号字母)
A.电压表(量程,内阻约为)
B.电压表(量程,内阻约为)
C.电流表(量程,内阻约为)
D.电流表(量程,内阻约为)
E.滑动变阻器()
F.滑动变阻器()
G.的干电池两节,内阻不计
H.开关,导线若干
(3)请设计合理的实验电路,将电路图完整地画在图虚线框中 。
(4)若流经圆柱体的电流为,圆柱体两端之间的电压为,圆柱体的直径和长度分别用表示,则用表示的电阻率的关系式为 。
【答案】 4.240 A C E
【解析】(1)游标卡尺读数为:主尺读数+游标尺读数,由题图知,长度为
(2)两节干电池电动势为3V,所以电压表应选3V量程,电压表应选A。
测量电路中的最大电流约为
电流表量程应选0.6A量程,电流表选C。
待测电阻大约6Ω,若用滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)调节非常的不方便,所以应用E。
为了测多组实验数据,滑动变阻器应用分压接法,电压表内电阻较大,待测圆柱体的电阻较小,故采用电流表外接法误差较小,因此电路图如下
(4)[6]根据,,
求得
三、计算题(本题共3小题,共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.(8分)如图所示为一简单的调光电路,电源的电压U恒为14V,灯泡的额定电压UL=6V,灯泡的电阻RL保持6Ω不变,保护电阻R0=2Ω,调光电阻R的最大阻值为8Ω。
(1)若S断开时,调节调光电阻R的滑片P,使灯泡正常发光(灯泡电压为额定电压),则调光电阻R连入电路中的阻值Rx多大?
(2)若S闭合,调光电阻R的滑片P位于正中间,灯泡两端的实际电压U1多大?
(3)若S闭合,调节调光电阻R,使滑片P左侧电阻为6Ω,通过灯泡的电流I多大?
【答案】(1)6Ω
(2)4V
(3)1A
【详解】(1)S断开时,调光电阻R是限流接法,流过灯泡的电流,
解得(
(2)S闭合,调光电阻R为分压接法,设调光电阻滑片P左端的电阻为R1,则
设电路中的电流为I2,则
灯泡两端的电压
(3)滑片P左侧电阻
灯泡和调光电阻左端并联电阻为
所以
则灯泡的电流
14.(10分)如图所示是一种悬球式加速度测量仪。金属球系在细金属丝的下端,金属丝的上端悬挂于点;电阻丝长,接在电压恒为的直流稳压电源上。金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计。电阻丝的中点与点之间接入一个量程为的电压表,金属丝和导线电阻不计。图中虚线与垂直,且,沿着前进方向,静止时金属丝呈竖直状态。(重力加速度取,,)求∶
(1)当该装置向右做匀加速直线运动,金属线偏离竖直方向时,
①该装置的加速度大小;
②电压表的读数;
(2)该装置能测得的加速度的范围。
【答案】(1)①7.5m/s2;②9.0V
(2)−12.5m/s2~12.5m/s2
【详解】(1)①对小球进行受力分析,小球受重力,绳的拉力,其合力沿水平方向,大小为
根据牛顿第二定律得
②电压表所测电阻丝的长度
串联电路电流相等,有
解得
(2)电压表的最大值对应着加速度的最大值,电压表的最大读数为15V,根据串联电路电流相等,有
此时电压表所测电阻丝的长度
根据几何关系有
根据牛顿第二定律得
此时加速度的值为(
根据对称性做减速运动最大加速度为−12.5m/s2
15.(16分)如图电路中定值电阻阻值为,平行板电容器,两板水平放置,板间距离为,板长为。闭合开关,调节滑动变阻器滑片至合适位置,质量为、电荷量为的带电小球以大小为(未知)的初速度,由电容器极板左侧边缘进入电容器,恰好沿直线运动,并在极板右侧边缘点离开电容器,同时进入电容器,板间距为,板间电压与电容器间电压大小相同,其中极板带正电,极板带负电,点为板中线的左端点。小球恰好在极板右侧边缘沿水平方向离开电容器。不考虑两电容器的相互影响,忽略边缘效应,小球视为质点,重力加速度为。求:
(1)电容器间的电压大小及流过的电流;
(2)小球的初速度;
(3)极板的长度。
【答案】(1),
(2)
(3)
【详解】(1)带电小球受电场力和重力作用,恰好沿直线运动,有(1分)
其中,(2分)
解得
由(1分)
解得(1分)
(2)依题意,有(2分)
得(1分)
依题意可知,在电容器中,小球恰好在极板右侧边缘沿水平方向离开电容器
如图所示,此时小球在竖直方向的速度减为零
由
有(1分)
其中(1分)
由上问可知,小球带正电
板间电压与电容器间电压大小相同
有(1分)
(1分)
得
解得(1分)
(3)在电容器中,水平方向有(1分)
由
有(1分)
则
解得(1分)
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。