内容正文:
长沙大学附属中学高二期中考试物理
注意事项∶
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3、考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. 如图所示,真空中xOy平面直角坐标系内存在方向平行纸面的匀强电场,A、B、C为其中的三点,A点与坐标原点O重合,BC=2L。已知电子从A点运动到B点时,动能减小;质子从B点运动到C点时克服电场力做功W,,设该匀强电场的场强方向与x轴正向夹角为,则下列判断正确的是( )
A. 可能为30°,该匀强电场的场强可能为
B. 一定为30°,该匀强电场的场强一定为
C. A点的电势比C点的电势高
D. A点的电势比C点的电势低
【答案】A
【解析】
【详解】AB.电子从A点运动到B点时,动能减小,则可知电场力做负功,由动能定理得
解得
质子从B点运动到C点时克服电场力做功,电场力做负功,由动能定理得
解得
联立方程得
则可知CB中点D的电势与A点电势相等,即A与BC中点D的连线为等势面,过B作AD的垂线BE,可知电场方向由E指向B,由于题目只给出BC=2L,则该匀强电场的场强方向与x轴正向夹角不确定,假如,由几何关系可得
电场强度为
故A正确,B错误;
CD.由电势差与电势的关系可得
即A点的电势比C点的电势低,故CD错误。
故选A。
2. 美国物理学家密立根发现,物体所带的电荷量总是某个数值的整数倍,而这个数值就是电子电荷量的绝对值(),后来人们把电子所带电荷量的多少叫做元电荷,用符号e表示,即。根据这一定义,下列说法中正确的是( )
A. 某带电体的带电量为
B. 点电荷就是元电荷
C. 某带电体得到了的电荷
D. 某带电体失去了的电荷
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于
其带电量不是e的整数倍,所以某带电体的带电量不可能为,故A项错误;
B.人们把最小的电荷量叫作元电荷;当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体可以看作带电的点,叫作点电荷。由上述两者的定义可知,其点电荷是一种理想模型,元电荷是最小的电荷量,点电荷不是元电荷,故B项错误;
C.由于
其是e的整数倍,所以某带电体得到了的电荷,故C项正确;
D.由于
其不是e的整数倍,所以某带电体不可能失去了的电荷,故D项错误。
故选C。
3. 如图1所示,A、B是某电场中一条电场线上的两点。一个带负电的点电荷仅受电场力作用,从A点沿电场线运动到B点。在此过程中,该点电荷的速度随时间变化的规律如图2所示。则下列说法中正确的是( )
A. A点的电场强度比B点的小 B. A点的电势比B点的电势高
C. 点电荷在A点的电势能比在B点的大 D. 点电荷在A点受到的电场力比在B点的大
【答案】B
【解析】
【详解】AD.由图2可知,点电荷在电场力作用下做匀减速直线运动,则电场力恒定不变,即电荷在A点受到的电场力与在B点受到的电场力相等,A点的电场强度与B点的电场强度相等,故AD错误;
BC.点电荷仅受电场力作用,所以动能与电势能之和保持不变,从A点沿电场线运动到B点,点电荷动能减小,电势能增加,所以点电荷在A点的电势能比在B点的小;根据,由于点电荷带负电,所以A点的电势比B点的电势高,故B正确,C错误。
故选B。
4. 如图甲所示,长直导线右侧的矩形线框与直导线位于同一平面,当长直导线中的电流发生如图乙所示的变化时(图中所示电流方向为正方向),线框中的感应电流与线框受力情况为( )
A. 到时间内,线框内电流的方向为,线框受力向左
B. 到时间内,线框内电流的方向为,线框受力向右
C. 在时刻,线框内无电流,线框不受力
D. 在时刻,线框内电流的方向为,线框受力向右
【答案】A
【解析】
【详解】AB.到时间内,根据安培定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里,直导线中的电流减小,穿过线框的磁通量减小,根据楞次定律得到:线框中感应电流方向为abcda,根据左手定则可知导线框所受安培力向左,故A正确,B错误;
C.在t2时刻,根据楞次定律,可知线框内电流的方向为abcda,但直导线没有电流,即没有磁场,则线框不受力,故C错误;
D.在t3时刻,线框内磁通量的变化率为零,则感应电流为零,线框不受力,故D错误。
故选A。
5. 如图甲,倾角为θ的光滑绝缘斜面,底端固定一带电量为Q的正点电荷.将一带正电小物块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,小物块沿斜面向上滑动至最高点B处,此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图象如图乙(E1和x1为已知量).已知重力加速度为g,静电力常量为k,由图象可求出( )
A. 小物块的带电量
B. A、B间的电势差
C. 小物块的质量
D. 小物块速度最大时到斜面底端的距离
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:由动能图线得知,小球的速度先增大,后减小.根据库仑定律得知,小球所受的库仑力逐渐减小,合外力先减小后增大,加速度先减小后增大,则小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动,再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动,直至速度为零.由动能图线看出,速度有最大值,此时小球受力平衡,由库仑力与重力沿斜面的分力平衡,由于没有x的具体数据,所以不能求得q.故A错误;A到B的过程中重力势能的增加等于电势能的减小,所以可以求出小物块电势能的减小,由于小物块的电量不知道,所以不能求出AB之间的电势差.故B错误;由重力势能线得到EP=mgh=mgssinθ,读出斜率,即可求出m;图象中不能确定哪一点的速度最大,题目中也没有小物块的电量、质量等信息,所以不能确定小物块速度最大时到斜面低端的距离.故D错误.故选C.
考点:功能关系;电势及电势能
【名师点睛】本题首先要抓住图象的信息,分析小球的运动情况,再根据平衡条件和动能定理进行处理.
6. 如图所示,两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连,S闭合后,两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态.则下列说法正确的是
A. 在S仍闭合的情况下,若将A板向下平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G中有的电流,P点电势升高
B. 在S仍闭合的情况下,若将A板向右平移一小段位移,则油滴仍然静止,G中有的电流,P点电势不变
C. 若将S断开,且将A板向左平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G中无电流,P点电势升高
D. 若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G中无电流,P点电势降低
【答案】B
【解析】
【详解】A.开始时,重力和电场力平衡,故有:
在S仍闭合的情况下,将板向下平移一小段位移,由可知电场强度变大,故油滴应向上加速运动,故A错误;
B.在S仍闭合的情况下,若将板向右平移一小段位移,由 可知电场强度不变,油滴仍静止;根据和则有:
故电容器的电量减小,放电,故中有的电流,因电势差不变,那么点的电势也不变,故B正确;
C.若将S断开,不变,向左平移一小段距离,根据可知,电容减小,再根据 可知,增大;根据可知,增大;电场力增大,油滴向上运动;由于电量不变,故中无电流,由于电场强度变大,则电势差增大,而板接地,因此点电势降低,故C错误;
D.若将S断开,不变,再将板向下平移一小段位移,根据,和可得:
故电场强度不变,故电场力不变,故油滴静止,由于电量不变,故中无电流,由于电场强度变大,则电势差增大,而板接地,因此点电势也不变,故D错误.
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
7. 如图所示,、分别为带负电和正电的两个等量异种点电荷,、是、连线的中垂线上且与连线距离相等的两点,则( )
A. 在、连线的中垂线上,从到,各点电势都相等,场强都相同
B. 在、连线的中垂线上,从到,场强先增大后减小,电势先升高后降低
C. 在、连线的中垂线上,从到,场强先增大后减小,各点的电势都相等
D. 在、连线上,从到,场强先减小后增大,电势逐渐升高
【答案】CD
【解析】
【详解】A.在中垂线上,电场方向始终垂直中垂线且指向负电荷,但是电场强度的大小不同,在正中间的电场强度最大,向两边逐渐的减小,故A错误;
BC.在、连线的中垂线上,从到,场强先增大后减小,但是垂线上的所有点的电势都为零,故B错误,C正确;
D.从到,从负电荷到正电荷,电势是逐渐升高的,离电荷越近,电荷的场强越大,所以从到,场强先减小后增大,故D正确。
故选CD。
8. 如图所示,一个枕形导体AB原来不带电,将它放在一个负点电荷的电场中,点电荷的电荷量为Q,与AB中心O点的距离为R,由于静电感应,在导体A,B两端分别出现感应电荷当达到静电平衡时
A. 导体A端电势高于B端电势
B. 导体A端电势低于B端电势
C. 导体中心O点的场强为0
D. 枕形导体两端的感应电荷在O点产生感应电场强度,方向水平向左
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.当达到静电平衡时整个导体是一个等势体,则导体A端电势等于B端电势.故AB错误.
CD.当达到静电平衡时导体中心O点的场强为0;枕形导体两端的感应电荷在导体中心O点的场强大小与点电荷-Q产生的场强大小相等,为;方向相反,为水平向左;故CD正确.
9. 如图所示,把原来不带电的金属球壳B的外表面接地,将一个带正电的小球A从小孔中放入球壳内,但不与B发生接触,达到静电平衡后,则( )
A. 球壳B的空腔中场强处处为零
B. 球壳B不带电
C. 球壳B的内、外表面电势相等
D. 球壳B的电势为零
【答案】CD
【解析】
【详解】由于静电感应,金属球壳B内壁感应出负电荷,A带正电,则B的空腔内电场强度不为零,故A错误.金属球壳B外表面接地,大地中电子跑到球壳B上将正电荷中和,所以B带负电,故B错误.静电平衡后,金属球壳B是一个等势体,金属球壳B的内表面电势等于外表面电势;由于接地,球壳B的电势为零.故CD正确.故选CD.
10. 用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素,如图所示。设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中,极板所带电荷量不变,下列判断中正确的是( )
A. 保持S不变,增大d,则θ变小
B. 保持S不变,增大d,则θ变大
C. 保持d不变,减小S,则θ变大
D. 保持d不变,减小S,则θ变小
【答案】BC
【解析】
【详解】AD.根据电容的定义式:
C=
保持S不变,增大d,电容C减小,再根据:
U=
知U增大,所以θ变大,故A错误,B正确;
CD.保持d不变,减小S,电容C减小,再根据:
U=
知U增大,所以θ变大,故C正确,D错误。
故选BC。
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 为探究静电对水流的影响,某同学进行了下列实验:
①观察水流。发现梳子一靠近水流。水流就弯向梳子
②用塑料梳子梳头发,然后将梳子靠近水流
③移开梳子、小水流又平稳地流了下来
④调节水龙头。使它平稳地流出一细小水流
(1)以上实验步骤合理的顺序是___________(填步骤前序号):
(2)为确保实验成功。应让头发和塑料梳子保持___________(选填“干燥”“湿润"或“潮湿”);
(3)梳子一靠近水流。水流就弯向梳子。是因为___________ (填选项前字母)。 。
A.梳子带负电,水带正电,两者相互吸引
B.梳子带正电,水带负电,两者相互吸引
C.梳子带负电,水不带电,梳子靠近水时,使水分子极化相互吸引
D.梳子带正电,水不带电,梳子靠近水时,使水分子极化相互吸引
【答案】 ①. ④②①③ ②. 干燥 ③. C
【解析】
【详解】(1)[1]由题意实验步骤合理的顺序应为:④调节水龙头。使它平稳地流出一细小水流;②用塑料梳子梳头发,然后将梳子靠近水流;①观察水流。发现梳子一靠近水流。水流就弯向梳子;③移开梳子、小水流又平稳地流了下来。即顺序为④②①③。
(2)[2]由题意知,应让梳子梳头时容易产生摩擦起电,所以应让头发和塑料梳子保持干燥;
(3)[3]本身水流不带电,则梳子一靠近水流。水流就弯向梳子。是因为梳子带负电,水不带电,梳子靠近水时,使水分子极化相互吸引。
故选C。
12. 某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:
A.电流表,内阻,满偏电流
B.电流表,内阻约为,量程为
C.定值电阻
D.滑动变阻器
E.干电池组
F.一个开关,导线若干
G.螺旋测微器,游标卡尺
(1)如图1所示,用螺旋测微器测金属棒的直径为________mm;如图2所示,用20分度游标卡尺测得金属棒长度为________cm。
(2)用多用电表粗测金属棒的阻值:当用“”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用________(填“”或“”)挡,换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图3所示,则金属棒的阻值约为________。
(3)根据提供的器材设计一个实验电路,尽可能精确测量金属棒的阻值,在图4中画出实验电路图。
(4)若实验测得电流表示数为,电流表示数为,则金属棒电阻的表达式为________(用、、、表示)。
【答案】(1) ①. 6.120 ②. 10.230
(2) ①. ×1 Ω ②. 10 (3)见解析
(4)
【解析】
【小问1详解】
[1]螺旋测微器的固定刻度读数为,可动刻度读数为
所以最终读数为
[2]游标卡尺的固定刻度读数为,游标尺上第6个刻度游标读数为
读数为。
【小问2详解】
[1][2]用“”挡时发现指针偏转角度过大,说明选择的挡位过大,应换小挡,即应该换用“”挡。根据欧姆表的读数原理可知金属棒的阻值约为10 Ω。
【小问3详解】
由题意可知,没有电压表,可以用电流表与定值电阻串联组成电压表测电压,用电流表测电流,由于改装后电压表内阻为,电流表内阻约为,待测电阻阻值约为,滑动变阻器最大阻值为,为测得多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,电压表内阻远大于电阻阻值,电流表应采用外接法。实验电路图如图所示。
【小问4详解】
由电路连接及欧姆定律可求出金属棒的电阻为
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
13. 如图所示是库仑扭秤的原理图,细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的两端分别固定带电量为Q的带正电小球A和不带电小球B。把另一个带电量为的金属小球C靠近A,A、C两球相互排斥至距离为。已知静电力常量为,忽略球的大小。问:
(1)C球带正电还是负电?
(2)A、C两球间库仑力多大?
(3)若一个不带电的相同金属小球D与C球接触后再移开,调节A、C两球间距离仍为,则A、C两球间库仑力是增大了还是减小了?
【答案】(1)正电;(2);(3)减小
【解析】
【详解】(1)两球相互排斥,可知两球带同种电荷,则C球带正电;
(2)根据库仑定律可知,AC之间的库仑力为
(3)若一个不带电的相同金属小球D与C球接触后再移开,则C球带电量将减小,则调节A、C两球间距离仍为,则A、C两球间库仑力将减小。
14. 如图所示,一质量为、带电荷量为的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场区域足够大,静止时悬线向左与竖直方向成角小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度取.
判断小球带何种电荷.
求电场强度E的大小.
若在某时刻将细线突然剪断,求小球运动的加速度a的大小.
【答案】(1)负电;(2)×105N/C;(3)20 m/s2;速度方向为与竖直方向夹角为60°斜向左下.
【解析】
【详解】(1)小球受竖直向下的重力、沿绳子方向的拉力和水平向左的电场力,电场强度水平向右,则小球带负电.
(2)对小球,由平衡条件得:qE=mgtan60°
入数据解得:E=2×104N/C.
(3)剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:=ma,
代入数据解得,小球的速度a=20m/s2,速度方向为与竖直方向夹角为60°斜向左下.
【点睛】本题的关键是正确对小球受力分析,根据平衡条件可得小球受到的电场力方向向左并可求出电场强度的值,剪断细线后,由于小球受到的重力与电场力都为恒力,所以小球将做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求解加速度.
15. 如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一电荷量为q= -4×10-7C的负点电荷从A点运动到B点,电场力做功为WAB=3.2×10-6J,AB间距离L=4m,与水平方向夹角为 ;求:
(1)电荷的电势能是增加还是减少?增加(减少)了多少?
(2)B、A间电势差UBA是多少?
(3)电场强度E是多大?
(4)如果A点的电势为-4V,求B点的电势为多大?电荷量q′= 4×10-6C的正电荷在A点具有的电势能是多少?
【答案】(1)电荷的电势能减少 3.2×10-6J(2)8V(3)(4)φB=4V
【解析】
【详解】(1)负电荷从A运动到B电场力做正功 3.2×10-6J,则电荷的电势能减少,减少了3.2×10-6J.
(2)AB间电势差
则
UBA= - UAB=8V
(3)匀强电场的电场强度
(4)因UAB=φA-φB =-8V;φA=-4V,则φB=4V
电荷量q′的正电荷在A点具有的电势能为
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长沙大学附属中学高二期中考试物理
注意事项∶
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3、考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. 如图所示,真空中xOy平面直角坐标系内存在方向平行纸面的匀强电场,A、B、C为其中的三点,A点与坐标原点O重合,BC=2L。已知电子从A点运动到B点时,动能减小;质子从B点运动到C点时克服电场力做功W,,设该匀强电场的场强方向与x轴正向夹角为,则下列判断正确的是( )
A. 可能为30°,该匀强电场的场强可能为
B. 一定为30°,该匀强电场的场强一定为
C. A点的电势比C点的电势高
D. A点的电势比C点的电势低
2. 美国物理学家密立根发现,物体所带的电荷量总是某个数值的整数倍,而这个数值就是电子电荷量的绝对值(),后来人们把电子所带电荷量的多少叫做元电荷,用符号e表示,即。根据这一定义,下列说法中正确的是( )
A. 某带电体的带电量为
B. 点电荷就是元电荷
C. 某带电体得到了的电荷
D. 某带电体失去了的电荷
3. 如图1所示,A、B是某电场中一条电场线上的两点。一个带负电的点电荷仅受电场力作用,从A点沿电场线运动到B点。在此过程中,该点电荷的速度随时间变化的规律如图2所示。则下列说法中正确的是( )
A. A点的电场强度比B点的小 B. A点的电势比B点的电势高
C. 点电荷在A点的电势能比在B点的大 D. 点电荷在A点受到的电场力比在B点的大
4. 如图甲所示,长直导线右侧的矩形线框与直导线位于同一平面,当长直导线中的电流发生如图乙所示的变化时(图中所示电流方向为正方向),线框中的感应电流与线框受力情况为( )
A. 到时间内,线框内电流的方向为,线框受力向左
B. 到时间内,线框内电流的方向为,线框受力向右
C. 在时刻,线框内无电流,线框不受力
D. 在时刻,线框内电流的方向为,线框受力向右
5. 如图甲,倾角为θ的光滑绝缘斜面,底端固定一带电量为Q的正点电荷.将一带正电小物块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,小物块沿斜面向上滑动至最高点B处,此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图象如图乙(E1和x1为已知量).已知重力加速度为g,静电力常量为k,由图象可求出( )
A. 小物块的带电量
B. A、B间的电势差
C. 小物块的质量
D. 小物块速度最大时到斜面底端的距离
6. 如图所示,两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连,S闭合后,两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态.则下列说法正确的是
A. 在S仍闭合的情况下,若将A板向下平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G中有的电流,P点电势升高
B. 在S仍闭合的情况下,若将A板向右平移一小段位移,则油滴仍然静止,G中有的电流,P点电势不变
C. 若将S断开,且将A板向左平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G中无电流,P点电势升高
D. 若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G中无电流,P点电势降低
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
7. 如图所示,、分别为带负电和正电的两个等量异种点电荷,、是、连线的中垂线上且与连线距离相等的两点,则( )
A. 在、连线的中垂线上,从到,各点电势都相等,场强都相同
B. 在、连线的中垂线上,从到,场强先增大后减小,电势先升高后降低
C. 在、连线的中垂线上,从到,场强先增大后减小,各点的电势都相等
D. 在、连线上,从到,场强先减小后增大,电势逐渐升高
8. 如图所示,一个枕形导体AB原来不带电,将它放在一个负点电荷的电场中,点电荷的电荷量为Q,与AB中心O点的距离为R,由于静电感应,在导体A,B两端分别出现感应电荷当达到静电平衡时
A. 导体A端电势高于B端电势
B. 导体A端电势低于B端电势
C. 导体中心O点的场强为0
D. 枕形导体两端的感应电荷在O点产生感应电场强度,方向水平向左
9. 如图所示,把原来不带电的金属球壳B的外表面接地,将一个带正电的小球A从小孔中放入球壳内,但不与B发生接触,达到静电平衡后,则( )
A. 球壳B的空腔中场强处处为零
B. 球壳B不带电
C. 球壳B的内、外表面电势相等
D. 球壳B的电势为零
10. 用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素,如图所示。设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中,极板所带电荷量不变,下列判断中正确的是( )
A. 保持S不变,增大d,则θ变小
B. 保持S不变,增大d,则θ变大
C. 保持d不变,减小S,则θ变大
D. 保持d不变,减小S,则θ变小
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 为探究静电对水流的影响,某同学进行了下列实验:
①观察水流。发现梳子一靠近水流。水流就弯向梳子
②用塑料梳子梳头发,然后将梳子靠近水流
③移开梳子、小水流又平稳地流了下来
④调节水龙头。使它平稳地流出一细小水流
(1)以上实验步骤合理的顺序是___________(填步骤前序号):
(2)为确保实验成功。应让头发和塑料梳子保持___________(选填“干燥”“湿润"或“潮湿”);
(3)梳子一靠近水流。水流就弯向梳子。是因为___________ (填选项前字母)。 。
A.梳子带负电,水带正电,两者相互吸引
B.梳子带正电,水带负电,两者相互吸引
C.梳子带负电,水不带电,梳子靠近水时,使水分子极化相互吸引
D.梳子带正电,水不带电,梳子靠近水时,使水分子极化相互吸引
12. 某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:
A.电流表,内阻,满偏电流
B.电流表,内阻约为,量程为
C.定值电阻
D.滑动变阻器
E.干电池组
F.一个开关,导线若干
G.螺旋测微器,游标卡尺
(1)如图1所示,用螺旋测微器测金属棒的直径为________mm;如图2所示,用20分度游标卡尺测得金属棒长度为________cm。
(2)用多用电表粗测金属棒的阻值:当用“”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用________(填“”或“”)挡,换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图3所示,则金属棒的阻值约为________。
(3)根据提供的器材设计一个实验电路,尽可能精确测量金属棒的阻值,在图4中画出实验电路图。
(4)若实验测得电流表示数为,电流表示数为,则金属棒电阻的表达式为________(用、、、表示)。
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
13. 如图所示是库仑扭秤的原理图,细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的两端分别固定带电量为Q的带正电小球A和不带电小球B。把另一个带电量为的金属小球C靠近A,A、C两球相互排斥至距离为。已知静电力常量为,忽略球的大小。问:
(1)C球带正电还是负电?
(2)A、C两球间库仑力多大?
(3)若一个不带电的相同金属小球D与C球接触后再移开,调节A、C两球间距离仍为,则A、C两球间库仑力是增大了还是减小了?
14. 如图所示,一质量为、带电荷量为的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场区域足够大,静止时悬线向左与竖直方向成角小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度取.
判断小球带何种电荷.
求电场强度E的大小.
若在某时刻将细线突然剪断,求小球运动的加速度a的大小.
15. 如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一电荷量为q= -4×10-7C的负点电荷从A点运动到B点,电场力做功为WAB=3.2×10-6J,AB间距离L=4m,与水平方向夹角为 ;求:
(1)电荷的电势能是增加还是减少?增加(减少)了多少?
(2)B、A间电势差UBA是多少?
(3)电场强度E是多大?
(4)如果A点的电势为-4V,求B点的电势为多大?电荷量q′= 4×10-6C的正电荷在A点具有的电势能是多少?
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