内容正文:
(2)由A点到B点对小球运用动能定理得
mgsin30°·之-gU=00
L
联立①④式,解得Um8
答案:(1)号,方向沿斜面向上(2)Q
18.解析:(1)设电子经电压U1加速后的速度为
,由动能定理有cU,=d
2eU
11
解得=√m
(2)电子沿极板方向做匀速直线运动,沿电场
方向做初速度为零的匀加速直线运动,设偏转
电场的电场强度为E,电子在偏转电场中运动
的时间为t,加速度为a,电子离开偏转电场时
的偏移量为y.由牛顿第二定律和运动学公式
有
eU21
-md'y=gat
UL
解得y=4U1d
(3)减小加速电压U1或增大偏转电压U2·
答案:(1)√
2eU
U2L
(2)
4U d
(3)见解析
滚动检测卷(一)
1.C空间电场由场源电荷激发产生,试探电荷在
此电场中受到静电力的作用,A错误;电荷量不
同的试探电荷,由电场力的表达式F=Eq得在
电场中的同一位置受到的静电力不同,B错误;
为不影响场源电荷的电场分布,试探电荷应该
是电荷量和体积都很小的,点电荷,C正确;物理
学中规定,正电荷受到静电力的方向规定为电
场强度的方向,D错误.故选C.
2.B由库仑定律F=k婴知,静电力常量及的单
位N·m/C2.故选B.
3.A库仑发现了电荷间相互作用规律,并发明了
库仑扭秤,故A正确;正负电荷是富兰克林命名
的,故B错误;密立根用油滴实验测定了元电荷
的值,故C错误;电场线是为了形象研究电场而
引入的假想曲线,是不存在的,故D错误.故
选A.
4.A在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个
运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作
匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这是
采用了微元法,A正确;在不需要考虑物体本身
的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫
111
理想模型法,B错误;伽利略通过“斜面实验”来
研究落体运动规律,是采用了实验与逻辑推理
相结合的方法,C错误:电场强度E=F为比值
定义法得到的定义式,加速度的定义式a=”
t,
a=E为加速度的决定式,D错误.故选A.
5.B电场线越密的地方电场强度越大,A错误;
第一宇宙速度是人造卫星绕地球运行的最小发
射速度,同时也是绕地球做匀速圆周运动的最
大运行速度,B正确;丝绸摩擦过的玻璃棒带正
电,是由于玻璃棒失去了电子从而带上了正电
荷,C错误;处于静电平衡状态时,导体内部电
场强度为零,D错误.故选B.
6.D电场中某,点电势是否为零,取决于零电势的
选择,与该点电场强度是否为零无关,故A错
误;电场中某点的电场强度与电场本身有关,与
试探电荷在该点所受的电场力无关,故B错误;
电场线的方向与带电粒子的运动方向不一定重
合,故C错误;英国物理学家法拉第最早引入了
电场概念,并提出用电场线表示电场,故D正
确.故选D.
7.B根据场强的叠加原理可知,O点处的场强方
向水平向右,不为零,故A错误;根据场强的叠
加原理可知,C点场强方向沿d到c,A点的场
强方向沿α到b,故两点场强方向相同,且两点
都位于等量异种电荷的中点处,场强大小相等,
则A、C两,点的电场强度相同,故B正确;由于
两个等量同种点电荷连线的中垂线上电场方向
从中点指向无穷远处,或无穷远处指向中点,而
无穷远处电势为零,所以B、D两点的电势一正
一负,电势不相等,故C错误;负电荷沿直线从
B移动到D,沿着电场线相反的方向运动,电场
力一直做正功,故D错误,故选B.
8.B试探电荷带的电荷量为十1×109℃,在电场中
的V点具有一1×108J的电势能,电场中V点的
E==1X10=-10V,A错误:电
电势9、
9+1X109C
场中M点的忘带,号8是=15心
电场中M、N两点间的电势差UMN=PM一9N=
25V,B正确;电势大小与试探电荷无关,如果
用带负电的试探电荷放入电场,M,点的电势仍
高于N点的电势.C错误;把该试探电荷从M
点移到N点的过程中,静电力做功WMw=
Epw-EpN=1.5×108J-(-1×10-8J)=2.5
×108J,D错误.故选B.
9.AB对a、b小球进行受力分析,根据平衡条
件有:
F库
mag
tan a
m6g一
an月由于B>a,所以m,>m,故A
F库
正确.
由于m。>m6,因此水平方向上每一时刻a的加
速度小于b的加速度.
竖直方向上做自由落体运动,根据运动的独立
性可知,两球同时落地,故B正确.
a球的电荷量和b球的电荷量大小无法判断,故
C错误.
由于水平方向上每一时刻a的加速度小于b的
加速度,因此Q球水平飞行的距离比b球小,故
D错误.
10.BD带负电的检验电荷仅在电场力的作用下
从a,点沿曲线运动到b点,合力指向曲线的凹
侧,故上面的电荷带同种电荷,即c点的电荷
带负电,故A错误;从E点到b点电场力做正
功,电势能减小,由于是负电荷,故从E到b电
势要升高,即b,点的电势高于E点的电势,又
因为等量异号点电荷的连线的中垂线是等势
线,故a、b两,点的电势相等,所以a,点电势高
于E点电势,故B正确;E,点的切线方向为速
度方向,E点的场强方向应与电场力方向在同
一直线上,而曲线运动的受力与速度方向不可
能在同一直线上,即E点场强方向不可能是该
点的切线方向,故C错误;检验电荷从a到b
的过程中,电场力先做负功后做正功,故电势
能先增加后减少,故D正确.故选B、D.
11.AC由题意知,油滴受到的电场力方向竖直
向上,又上极板带正电,故油滴带负电.设油滴
带电荷量为q,则极板带电荷量为Q=k9,由于
9B=mg,E-号C=吕.解得g=,C
、.将极板N向下缓慢移动一小段距离,U
不变,d增大,则电场强度E减小,重力将大于
电场力,油滴将向下运动,只有选项A、C
正确.
12.AC由题图可知,两点电荷q1和q2带有异种
电荷,A正确;在一x图象中,图象切线的斜
率大小表示电场强度大小,则x1处的电场强
度不为零,B错误;且有x1到x2电场强度逐渐
减小,负电荷受到的电场力逐渐减小,D错误;
由E,=9q可知,负电荷在电势高处的电势能
小,则负电荷从x1移到x2,电势能减小,C
正确.
1
13.解析:C、A接触后分开,A、C所带电荷量均为
3X),0C=1.5X10C,再让小球B与小球
A接触后分开,A、B所带电荷量均为
1.5×103-2×10C=-2.5×104C,最后
2
让小球B与小球C接触后分开,B、C所带电
荷量均为1.5×10,2.5×10C=6.25×
2
104C,故最终三小球所带电荷量分别为94=
-2.5×104C,9B=6.25×104C,qc=6.25
×10-4C.
答案:9A=-2.5×104CqB=6.25×104C
9c=6.25×10-4C
14.解析:(1)由I一t图象得到开始时电流为I=
90mA=0.09A
故最大电压为U=IR。=0.09A×1002=9V
故电容为C-号-23)s=47X103F
9V
(2)换用阻值为1802的定值电阻,根据Im=
U,.
,则第2次实验的最大电流小些,故选c
答案:(1)4.7×103(2)c
15.解析:(1)由题意,D>C电场力做正功W=eELcp
cos60得E=1×104N/C
(2)由题知,电子受到的电场力方向向上,电子
带负电,则场强方向为AB.A、B间电势差为
UAB=EdAB=1×104×6×102V=600V
(3)A、D间电势差为UAD=EdAD=ELcD cos
60°=1×104×4×10-2×0.5V=200V
9A一9D=200V,9A=0
解得9D=-200V
答案:(1)1×10N/C(2)600V
(3)-200V
16.解析:(1)粒子从A,点以速度0。沿垂直电场线
方向射入电场,水平方向做匀速直线运动,则
布品
(2)由牛顿第二定律得a=gE
m
将粒子射出电场的速度)进行分解,则有
v,=votan45°=vo,又v,=at,
所以,=gE.4=eEd,解得E=
m vo mvo
ecdl·
(3)由动能定理得eUu=mW,)'-mi
解得UAB=
mvo
2e
答案:(1)4
(2)mu
m8
(3)
ed
2e
8
17.解析:(1)滑块刚能通过轨道最高,点的条件是
mg=mRo=√gR=2m/s
滑块由释放点到最高点的过程中,由动能定理得
gEx-umgx-2mgR-,mo
m20+2gR
所以x=
,代入数据得x=20m.
gE-ug
(2)从P到Q,由动能定理得
-msR-qER=子m2-
1
2mvp
所以品=+2(g+E)R
m
在P点由牛顿第二定律得F、一gE=m
R
所以FN=3(mg+qE),代入数据得FN=
1.5N.
答案:(1)20m(2)1.5N
18.解析:(1)从A点到MN的过程中,由动能
定理:
eE=2m
L
解得:=√m
(2)电子在电场E1中做初速度为零的匀加速
直线运动,设加速度为a1,时间为t1,由牛顿第
二定律和运动学公式得:a,=eB=eE
mm
v=a ti
从MN到屏的过程中运动的时间:,=2L
运动的总时间为1=4十=3√eE,
mL
(3)设电子射出电场E2时沿平行电场线方向
的速度为⑦,根据牛顿第二定律得,电子在电
场中的加速度为
a,=eE=2eE
mm
6人
v,=azts
tan0=忽
解得:tan0=2.
(4)如图,电子离开电场E2后,将速度方向反
向延长交于E2场的中点O.
M
E
1
由几何关系知:tan0=
十L
2
得:x=3L
答案:(1)m
L
(2)3
mL
(3)2(4)3L
第十一章电路及其应用
A卷合格考达标卷
1.C避雷针可以避免建筑物被雷击,当带电
云层靠近建筑物时,避雷针上产生的感应电
荷会通过针尖放电,逐渐中和云中的电荷,
使建筑物免遭雷击.其原理为尖端放电,故
选C.
2.D设环中运行的电子数目为,则有1=”,又
i=5=
240
=8×106s,联立可得n=
而×8x10
1止_10×103×8×10=5×10",故选D.
e
1.6×1019
3.A测量电阻时如果指针偏转过大,说明电阻较
小,所以应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,
每次换挡都需要重新调零后测量,故A正确;测
量电路中的某个电阻,内置电源接通,应该把该
电阻与电路断开,故B错误;每次换挡都需要重
新调零,但是不换挡不需要调零,测量阻值不同
的电阻时并不是必须重新调零,故C错误;测量
结束后,为了安全应将表笔拔出,并把选择开关
旋到交流电压最高挡或OF℉位置,故D错误.
故选A.
4.A电阻是导体本身的性质,与其两端电压和流
过的电流无关.故选A.
5.D导体的电阻与它两端的电压和它的电流无
关,与导体本身性质有关,故A错误;由电阻定
律R=pS可知,把一根金属丝拽长后,l变大,S
变小,则电阻变大,故B错误;欧姆定律不适用
于气体导电,故加在气体两端的电压与通过的
电流的比值不成正比,故C错误;在纯电阻电路
中,任一个电阻增大而其他电阻不变,整个电路
的总电阻一定增大,故D正确.故选D.
6.D改装成大量程的电压表,需要串联一电阻分
压,设串联的电阻为R,则有Um=I.(R。十R),
解得R=T
3
m-R。=1×1.3n-302月
29702,故选D.
7.A一个物体带的电荷量都是元电荷的整数停,
所以物体的带电量是不连续的,具有量子化特
性,故A正确;一段导体的电阻是连续的,不是
量子化,故B错误;电场中两点间的电势差是连滚动检测卷(一)
赳
[第九章~第十章]
(时间:75分钟
满分:100分)
餐
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分.每小题只有一个选项符合题目要求)
1.关于电荷与静电场,下列说法正确的是
A.空间电场由试探电荷和场源电荷共同激发产生,试探电荷在此电场中受到静电力的
作用
B.即使是电荷量不同的试探电荷,在电场中的同一位置受到的静电力也相同
p
C.为不影响场源电荷的电场分布,试探电荷应该是电荷量和体积都很小的点电荷
D.物理学中规定,试探电荷受到静电力的方向为电场强度的方向
2.类比在库仑定律的建立过程中发挥了重要作用.万有引力定律中有万有引力常量,库仑
定律中也有静电力常量k,下列哪一项是静电力常量的单位
(
A.N·m/C
B.N·m2/C2
g
C.N·m2/C
D.kg·m/(C2·s2)
3.在物理学的发展过程中,许多物理学家做出了杰出贡献.下列说法符合事实的是(
A.库仑发现了电荷间相互作用规律,并发明了库仑扭秤
B.正负电荷是美国科学家密立根命名的
荞
C.富兰克林首先发现了电荷并用实验测定了元电荷的值
D.法拉第首先提出了电场的概念,并用真实存在的电场线形象的描述电场
4.物理学发展推动了社会进步.关于物理学上一些事件和科学方法,下列说法正确的是(
A.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似
e
看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这是采用了微元法
M)
B.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫等效替代法
的
C.伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律,是采用了极限思维法
D电场度店=号和如速度口=号都是利用比值定义法得到的定义式
25
5.下列说法正确的是
A.电场线越密的地方电场强度越小
B.第一宇宙速度是人造卫星绕地球运行的最小发射速度
C.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,说明玻璃棒得到了正电荷
D.处于静电平衡状态时,导体所占空间各处电场强度均为零
6.下列说法正确的是
()
A.电场中电场强度为零的地方电势一定为零
B.电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比
C.电场线的方向即为带电粒子的运动方向
D.英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场
7.如图所示,电荷量相同的4个点电荷分别位于矩形abcd的四个顶点上,其中ab=2L,
bc=L.A、B、C、D分别是四条边的中点,O为矩形的中心.则
()
C
+g
。-q
D。
8
●B
A.O点的电场强度为零
B.A、C两点的电场强度相同
C.B、D两点的电势相等
D.负电荷沿直线从B移动到D,电场力先做正功后做负功
8.试探电荷带的电荷量为+1×109C,把该试探电荷放在电场中的M点,具有1.5×108J
的电势能,把同样的试探电荷放在电场中的N点,具有一1×108J的电势能.下列说法
正确的是
A.电场中V点的电势为10V
B.电场中M、N两点间的电势差UMw=25V
C.如果用带负电的试探电荷放入电场,M点的电势将低于N点的电势
D.把该试探电荷从M点移到N点的过程中,克服电场力做功5×108J
—26
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题目要求,全
部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选和不选的得0分)
9.如图所示,、b是两个带有同种电荷的小球,用绝缘细线悬挂于同一
ULL∠
点,两球静止时,它们距水平面的高度相等,线与竖直方向的夹角分
--
别为α、B,且β>α.若同时剪断两根细线,空气阻力不计,两球带电荷
量不变,则
A.a球的质量比b球的大
B.a、b两球同时落地
C.a球的电荷量比b球的大
D.a、b两球飞行的水平距离相等
10.如图所示,a、b是x轴上关于O点对称的两点,c、d是y轴上关于O
点对称的两点,c、d两点分别固定一等量异种点电荷,带负电的检验
电荷仅在电场力作用下从α点沿曲线运动到b点,E为第一象限内
轨迹上的一点,下列说法正确的是
A.c点的电荷带正电
B.a点电势高于E点电势
C.E点场强方向沿轨迹在该点的切线方向
D.检验电荷从α运动到b的过程中,电势能先增加后减少
11.美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴,比较准
M
确地测定了电子的电荷量.如图所示,平行板电容器两极板M、N相距
d,两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接,极板M带正电.现有
一质量为的带电油滴在极板中央处于静止状态,且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的
比值为,则
(
A.油滴带负电
B,油滴带电荷量为爱
C.电容器的电容为mgl
D.将极板N向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动
12.在x轴上有两个点电荷q1、92,其静电场的电势o在x轴上的分布
如图所示.下列说法正确的有
A.g1和q2带有异种电荷
B.x,处的电场强度为零
-27
C.负电荷从x1移到x2,电势能减小
D.负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(6分)有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中A小球带有3×103C的正电荷,B小
球带有2×103C的负电荷,小球C不带电.先让小球C与小球A接触后分开,再让小
球B与小球A接触后分开,最后让小球B与小球C接触后分开,试求这时三个小球的
带电荷量分别为
14.(8分)电路中的电流大小可以用电流传感器测量,用电流传感器和计算机可以方便地测
出电路中电流随时间变化的曲线.某兴趣小组要测定一个电容器的电容,选用器材
如下:
待测电容器(额定电压为16V);电流传感器和计算机;直流稳压电源;定值电阻R。=
1002,单刀双掷开关;导线若干
实验过程如下:
①按照图甲正确连接电路;
②将开关S与1端连接,电源向电容器充电;
③将开关S掷向2端,测得电流随时间变化的I一t图线如图乙中的实线α所示;
④利用计算机软件测出I一t曲线和两坐标轴所围的面积.
请回答下列问题:
(1)已知测出的I一t曲线和两坐标轴所围的面积为42.3A·s,则电容器的电容C
F;
(2)若将定值电阻换为R,=180Ω,重复上述实验步骤,则电流随时间变化的I一t图线
应该是图丙中的曲线
(填“b”或“c”).
↑lmA
↑I/mA
电流
接计算机
90
b
传感器
甲
丙
28
15.(8分)如图所示,两平行金属板A、B间为一匀强电场,A、B相距6cm,C、D为电场中
的两点(其中C点在金属板上),且CD=4cm,CD连线和场强方向成60°角.已知电子
从D点移到C点时,电场力做功为3.2×1017J,电子电荷量e=1.6×101C,求:
(1)匀强电场的场强大小;
A
C色
60°
D
(2)A、B两板间的电势差;
B
(3)若A板接地,D点电势为多少?
29
16.(10分)如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以速度v。沿垂直电场线方向的
直线AO方向射入匀强电场,由B点飞出电场时速度方向与AO方向成45°角,已知AO
的水平距离为d.(不计重力)求:
(1)粒子从A点运动到B点所用的时间;
(2)匀强电场的电场强度大小;
(3)A、B两点间的电势差.
—30
17.(12分)如图所示,在E=103V/m的水平向左的匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道
竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其
半径R=0.4m.一带正电荷g=104C的小滑块,质量为m=0.04kg,与水平轨道间
的动摩擦因数u=0.2,g取10m/s2,求:
(1)要使小滑块能运动到半圆轨道的最高点Q,滑块应在水平轨道上离N点多远处
释放?
(2)这样释放的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?(P为半圆轨
0
道中点)
m
M
31
18.(16分)如图所示,虚线MN左侧有一场强为E1=E的匀强电场,在两条平行的虚线
MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E,=2E的匀强电场,在虚线PQ右侧距PQ
为L处有一与电场E,平行的屏.现将一电子(电荷量为e,质量为,重力不计)无初速
度地放入电场E中的A点,最后电子打在右侧的屏上,A点到MN的距离为?,AO连
线与屏垂直,垂足为O,求:
(1)电子运动到MN的速度大小;
M
屏
E
E2
(2)电子从释放到打到屏上所用的时间:
0
(3)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角日
的正切值tan0;
(4)电子打到屏上的点P'到点O的距离x.
32