精品解析:天津市第四中学2026-2027学年高二上学期10月学情调查一物理试卷
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内容正文:
天津市第四中学2026-2027学年高二上学期10月学情调查一
物理试卷
一、单选题
1. 使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 关于场强,下列哪个说法是正确的( )
A. 由可知,放入电场中的电荷在电场中受到的电场力F越大,场强E越大,电荷的电荷量q越大,场强E越小
B. 由可知,在离点电荷Q很近的地方即r→0,场强E可达无穷大
C. 放入电场中某点的检验电荷的电荷量改变时,场强也随之改变;将检验电荷拿走,该点的场强就是零
D. 电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关
3. 下列说法正确的是( )
A. 电荷放在电势高的地方,电势能就大
B. 正电荷在电场中某点的电势能,一定大于负电荷在该点具有的电势能
C. 无论是正电荷还是负电荷,克服静电力做功它的电势能都增大
D. 电场强度为零的点,电势一定为零
4. 如图所示,电荷量为+Q 的球A置于绝缘支架上,一质量为m、电荷量为q的小球B,用长为L的绝缘细线悬挂在架子上,两球的球心在同一水平线上。静止时细线与竖直方向的夹角为θ。重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 球B带负电
B. 球A在球B处产生的电场强度大小为
C. 若剪断细线,球B将做匀变速直线运动
D. 若球A的电荷量缓慢减少为0,该过程中电场力对球B做的功为-mgL(1 - cosθ)
5. 如图所示,M、N两点分别放置两个等量异种点电荷,A点是它们连线的中点,B点为连线上靠近N点的一点,C点为连线中垂线上处于A点上方的一点,且。则A、B、C三点( )
A. 电场强度最小的点是A点,电势最高的点是B点
B. 电场强度最小的点是C点,电势最高的点是B点
C. 将正点电荷从B点移到C点,电场力做负功
D. 将某点电荷从B点移到A点与从B点移到C点电场力做功不同
6. 将一带电量为的检验电荷从无限远处移到电场中的点,该过程中克服电场力做功为,则检验电荷在点的电势能及电场中点的电势分别为(取无限远处电势能为0)( )
A. , B. ,
C. , D. ,
7. 小灯泡通电后其电流随所加电压变化的图线如图所示,为图线上一点,为图线在点的切线。为轴的垂线,为轴的垂线,则下列说法中正确的是( )
A. 随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小
B. 对应点,小灯泡的电阻为
C. 对应点,小灯泡的电阻为
D. 对应点,小灯泡的功率为
8. 一个电子只在静电力作用下从A点运动到B点的轨迹如图中虚线所示,图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面,下列说法正确的是( )
A. 若实线是电场线,则电子在A点的电势能比在B点的电势能大
B. 若实线是电场线,则A点的电势比B点的电势高
C. 若实线是等势面,则电子在A点的电势能比在B点的电势能大
D. 若实线是等势面,则A点的电势比B点的电势低
9. 在x轴上的O点和A点分别固定有点电荷和点电荷,x轴上O、A点之间各点的电势随x变化的图像如图所示,M为OA的中点,且图线在M点处斜率最小。取无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( )
A. M点的电势和电场强度都为零
B. O、A点之间电场强度的方向沿x轴正方向
C. 过M点与x轴垂直的无限大平面上,电势处处为零
D. 点电荷、带的都是正电荷,且电荷量相等
10. 中国聚变工程BEST装置(“人造太阳”)预计在2027年建成,在“人造太阳”(托卡马克装置)前端直线加速系统实验中,采用平行极板加速器形成匀强电场来加速带电粒子。其基本原理如图所示,真空中两块平行极板正对放置,极板的正中央各有一小孔,某次带正电粒子p从左侧正极板小孔由静止出发,直线加速后从右侧极板小孔离开,不计粒子所受重力,若保持两板间电压恒定,将两板间距离增大到原来的2倍,相同粒子p仍从左侧正极板小孔由静止出发,则( )
A. 板间电场强度变为原来2倍
B. 粒子p在电场中的加速时间变为原来2倍
C. 粒子p在电场中的加速度变为原来2倍
D. 粒子p出右侧极板时速度变为原来2倍
11. 示波器是一种电子仪器,可以用它观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,其原理图如图甲所示。如图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图。在偏转电极上都不加电压时,电子束将打在荧光屏的中心点;若亮点很快移动,由于视觉暂留效应,能在荧光屏上看到一条亮线。若在上加如图丙所示的扫描电压,在上加如图丁所示的信号电压,则在示波管荧光屏上看到的图形是选项图中的( )
A. B.
C. D.
12. 如图所示,将绝缘细线的一端O点固定,另一端拴一带电的小球P,空间存在着方向水平向右的匀强电场E。刚开始小球静止于P处,与竖直方向的夹角为45°,给小球一个沿圆弧切线左下方的瞬时速度,让小球在竖直平面内做半径为r的圆周运动,重力加速度为。下列分析正确的是( )
A. 小球可能带负电
B. 当小球运动到最高点a时,小球的电势能与动能之和最小
C. 当小球运动到最高点a的速度v≥时,小球才能做完整的圆周运动
D. 小球在右半圈从d运动到c的过程中其速度先减小后增大
二、多选题
13. 一横截面积为S的铜导线,流过的电流为I,设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为q,此时电子的定向移动速率为v,在Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )
A. nvSΔt B. nvΔt C. D.
14. 如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下列说法正确的是( )
A. A、B两点电场强度相等,且都为零
B. A、B两点的电场强度不相等
C. 感应电荷产生的附加电场强度大小是EA<EB
D. 当电键K闭合时,电子从大地沿导线向导体移动
15. 如图甲所示,A,B是某电场中一条电场线上的两点,一个负电荷从A点由静止释放,仅在静电力作用下从A点运动到B点,其运动的v-t图像如图乙所示,则( )
A. 图甲中电场线的方向由B指向A
B. A点的电场强度小于B点的电场强度
C. A点的电势低于B点的电势
D. 该负电荷在A点的电势能小于其在B点的电势能
16. 水平放置的平行板电容器与电流计G、电源E成如图所示的闭合回路,其中电容器下极板接地,闭合开关,在两板间的P点有一质量为m的液滴处于静止状态,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 保持开关闭合,将上极板下移,液滴向上运动,流经G的电流方向为b到
B. 保持开关闭合,将上极板左移,电容器电容减小,P点电势降低,流经G的电流方向为a到b
C. 将开关断开,上极板下移,液滴不动,P点电势不变
D. 将开关断开,电容器中间插入玻璃板,电容器两板间的电压变大
三、实验题
17. 某同学为了测量一均匀金属圆柱体的电阻率,完成下列步骤:
(1)如图所示,用螺旋测微器测量其直径为_______mm。
(2)如图所示,游标卡尺的示数是_______mm(游标为20分度,零刻线被污染)。
(3)若用伏安法测得流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端的电压为U。圆柱体的直径和长度分别用D和L表示,则该圆柱体的电阻率 ___________(用I、U、D和L表示)
四、解答题
18. 如图所示,匀强电场中有一直角三角形ABC,电场线平行于三角形ABC所在平面。AB与BC所成夹角θ=30°,BC长度为4cm。将一个带电荷量q=-4×10-6C的点电荷由A移动到B,静电力做功为-1.6×10-5J;将其由B移到C,电势能减少了8×10-6J。规定B点为零电势点,求:
(1)A、B两点间的电势差UAB;
(2)C点的电势φC;
(3)该匀强电场的电场强度大小E。
19. 如图为某电子发生装置,产生初速度为0的电子,经过加速电场的加速,然后进入偏转电场运动,最后打在荧光屏上。已知加速电场两板间电势差为,偏转电场两板间电势差为且上板带负电,板长为L,板间距为d,偏转电场与荧光屏的距离为l,电子的质量为m、电荷量为q,其重力不计。
(1)电子离开加速电场获得的速度;
(2)电子离开偏转电场时的速度偏角的正切值;
(3)电子打到荧光屏的位置与荧光屏中心的距离。
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天津市第四中学2026-2027学年高二上学期10月学情调查一
物理试卷
一、单选题
1. 使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AC.右侧带电金属球带正电:验电器的自由电子会被正电荷吸引,向靠近金属球的验电器顶端小球移动,使验电器顶端带负电,远离金属球的箔片端因失去电子带正电,故AC错误;
BD.右侧带电金属球带负电:验电器的自由电子会被负电荷排斥,向远离金属球的箔片端移动,使验电器顶端带正电,箔片端因多余电子带负电,故B正确、D错误。
故选 B。
2. 关于场强,下列哪个说法是正确的( )
A. 由可知,放入电场中的电荷在电场中受到的电场力F越大,场强E越大,电荷的电荷量q越大,场强E越小
B. 由可知,在离点电荷Q很近的地方即r→0,场强E可达无穷大
C. 放入电场中某点的检验电荷的电荷量改变时,场强也随之改变;将检验电荷拿走,该点的场强就是零
D. 电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关
【答案】D
【解析】
【详解】ACD.电场中的场强取决于电场本身,与有无检验电荷无关,是场强的定义式,不能认为电荷在电场中受到的电场力F越大,场强E就越大;也不能认为电荷的电荷量q越大,场强E就越小,故AC错误,D正确;
B.为点电荷的场强公式,当离点电荷Q很近的地方即r→0时,就不能看作点电荷了,点电荷的场强公式就无意义,故B错误。
故选D。
3. 下列说法正确的是( )
A. 电荷放在电势高的地方,电势能就大
B. 正电荷在电场中某点的电势能,一定大于负电荷在该点具有的电势能
C. 无论是正电荷还是负电荷,克服静电力做功它的电势能都增大
D. 电场强度为零的点,电势一定为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.电势能的大小与电荷的电性有关,正电荷放在电势高的地方,电势能大,而负电荷放在电势高的地方,电势能小,故A错误;
B.正电荷在电场中电势大于零的点,其电势能一定大于负电荷在该点具有的电势能;而正电荷在电场中电势小于零的点,其电势能一定小于负电荷在该点具有的电势能,故B错误;
C.只要克服静电力做功,电荷的电势能一定增大,与电荷的电性无关,故C正确;
D.电场强度与电势无关,可知电场强度为零的点,电势不一定为零,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,电荷量为+Q 的球A置于绝缘支架上,一质量为m、电荷量为q的小球B,用长为L的绝缘细线悬挂在架子上,两球的球心在同一水平线上。静止时细线与竖直方向的夹角为θ。重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 球B带负电
B. 球A在球B处产生的电场强度大小为
C. 若剪断细线,球B将做匀变速直线运动
D. 若球A的电荷量缓慢减少为0,该过程中电场力对球B做的功为-mgL(1 - cosθ)
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图示可知,A、B之间的库仑力为斥力,则球B带正电,故A错误;
B.对B球进行分析,根据平衡条件有
解得
故B错误;
C.若剪断细线,B受到重力A对B的库仑斥力作用,由于A、B间距发生变化,则库仑力发生变化,B所受合力发生变化,B的加速度发生变化,B的运动不是匀变速直线运动,故C错误;
D.若球A的电荷量缓慢减少为0,则B将缓慢到达最低点,该过程,根据动能定理有
解得
故D正确。
故选D。
5. 如图所示,M、N两点分别放置两个等量异种点电荷,A点是它们连线的中点,B点为连线上靠近N点的一点,C点为连线中垂线上处于A点上方的一点,且。则A、B、C三点( )
A. 电场强度最小的点是A点,电势最高的点是B点
B. 电场强度最小的点是C点,电势最高的点是B点
C. 将正点电荷从B点移到C点,电场力做负功
D. 将某点电荷从B点移到A点与从B点移到C点电场力做功不同
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据等量异种点电荷电场线的分布,可知,电场强度最小的是C点,等量异种点电荷连线的垂直平分线是一条等势线,知,沿着电场线方向电势逐渐降低,异种点电荷间的电场线由正点电荷指向负点电荷,知,所以电势最高点是B点,A错误,B正确;
C.B点的电势高于C点的电势,则将正点电荷从B点移到C,电场力做正功,C错误;
D.A点与C点处的电势是相等的,所以将某点电荷从B点移到A点与从B点移到C点电场力做功相同,D错误。
故选B。
6. 将一带电量为的检验电荷从无限远处移到电场中的点,该过程中克服电场力做功为,则检验电荷在点的电势能及电场中点的电势分别为(取无限远处电势能为0)( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】根据电场力做功与电势能变化的关系:电场力做功等于电势能的减小量。检验电荷从无限远处移到电场中的点克服电场力做功,则有
取无限远处电势能
故
根据电势的定义可知
本题中检验电荷的带电量为,故
故选B。
7. 小灯泡通电后其电流随所加电压变化的图线如图所示,为图线上一点,为图线在点的切线。为轴的垂线,为轴的垂线,则下列说法中正确的是( )
A. 随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小
B. 对应点,小灯泡的电阻为
C. 对应点,小灯泡的电阻为
D. 对应点,小灯泡的功率为
【答案】B
【解析】
【详解】A.图像上某一点与坐标原点连线的斜率
随着所加电压的增大,斜率变小,则电阻增大,故A错误;
BC.对应点,小灯泡的电阻为,故B正确,C错误;
D.对应点,小灯泡的功率为,故D错误。
故选B。
8. 一个电子只在静电力作用下从A点运动到B点的轨迹如图中虚线所示,图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面,下列说法正确的是( )
A. 若实线是电场线,则电子在A点的电势能比在B点的电势能大
B. 若实线是电场线,则A点的电势比B点的电势高
C. 若实线是等势面,则电子在A点的电势能比在B点的电势能大
D. 若实线是等势面,则A点的电势比B点的电势低
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据题意可知,若实线是电场线,则电子所受电场力水平向右,则电子从A点运动到B点过程中,电场力做正功,电子的电势能减小,即电子在A点的电势能比在B点的电势能大,由公式可知,A点的电势比B点的电势低,故A正确,B错误;
CD.根据题意可知,若实线是等势面,则电子所受电场力竖直向下,则电子从A点运动到B点过程中,电场力做负功,电子的电势能增加,即电子在A点的电势能比在B点的电势能小,由公式可知,A点的电势比B点的电势高,故CD错误。
故选A。
9. 在x轴上的O点和A点分别固定有点电荷和点电荷,x轴上O、A点之间各点的电势随x变化的图像如图所示,M为OA的中点,且图线在M点处斜率最小。取无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( )
A. M点的电势和电场强度都为零
B. O、A点之间电场强度的方向沿x轴正方向
C. 过M点与x轴垂直的无限大平面上,电势处处为零
D. 点电荷、带的都是正电荷,且电荷量相等
【答案】C
【解析】
【详解】AB.沿轴从到,电势逐渐升高。沿电场线方向电势降低,因此,之间的电场方向沿轴负方向。图线在点处斜率最小,表示点的电场强度大小最小但不为零;题图又给出点电势为零,故AB错误;
CD.由图像关于点中心对称可知,关于点对称的两点电势互为相反数,说明,处点电荷为等量异种点电荷,即,电荷量大小相等、符号相反。两电荷连线的中垂面上任一点到两电荷的距离相等,根据点电荷电势的叠加,该平面上电势均为零,故C正确,D错误。
故选C。
10. 中国聚变工程BEST装置(“人造太阳”)预计在2027年建成,在“人造太阳”(托卡马克装置)前端直线加速系统实验中,采用平行极板加速器形成匀强电场来加速带电粒子。其基本原理如图所示,真空中两块平行极板正对放置,极板的正中央各有一小孔,某次带正电粒子p从左侧正极板小孔由静止出发,直线加速后从右侧极板小孔离开,不计粒子所受重力,若保持两板间电压恒定,将两板间距离增大到原来的2倍,相同粒子p仍从左侧正极板小孔由静止出发,则( )
A. 板间电场强度变为原来2倍
B. 粒子p在电场中的加速时间变为原来2倍
C. 粒子p在电场中的加速度变为原来2倍
D. 粒子p出右侧极板时速度变为原来2倍
【答案】B
【解析】
【详解】A.板间电场强度为可知,将两板间距离增大到原来的2倍,板间电场强度变为原来倍,故A错误;
C.根据牛顿第二定律可得由A分析可知,板间电场强度变为原来倍,所以粒子p在电场中的加速度变为原来倍,故C错误;
B.根据,整理可得
即粒子p在电场中的加速时间与两板间距离成正比,也变为原来2倍,故B正确;
D.根据动能定理,解得
则粒子p出右侧极板时速度与两板间距离无关,即粒子p出右侧极板时速度不变,故D错误。
故选B。
11. 示波器是一种电子仪器,可以用它观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,其原理图如图甲所示。如图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图。在偏转电极上都不加电压时,电子束将打在荧光屏的中心点;若亮点很快移动,由于视觉暂留效应,能在荧光屏上看到一条亮线。若在上加如图丙所示的扫描电压,在上加如图丁所示的信号电压,则在示波管荧光屏上看到的图形是选项图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因丙图偏转电极接入的是锯齿形电压,即扫描电压,且周期与偏转电压上加的是待显示的信号电压相同,所以在荧光屏上得到的信号在一个周期内的稳定图像。则显示的图像与所载入的图像形状是一样的,如图C所示。
故选C。
12. 如图所示,将绝缘细线的一端O点固定,另一端拴一带电的小球P,空间存在着方向水平向右的匀强电场E。刚开始小球静止于P处,与竖直方向的夹角为45°,给小球一个沿圆弧切线左下方的瞬时速度,让小球在竖直平面内做半径为r的圆周运动,重力加速度为。下列分析正确的是( )
A. 小球可能带负电
B. 当小球运动到最高点a时,小球的电势能与动能之和最小
C. 当小球运动到最高点a的速度v≥时,小球才能做完整的圆周运动
D. 小球在右半圈从d运动到c的过程中其速度先减小后增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球受重力、绳子的拉力和电场力三个力的作用,刚开始小球静止于处,由受力平衡可知电场力方向水平向右,与电场方向相同,所以小球带正电,故A错误;
B.小球运动过程中,重力势能、电势能、动能的总和保持不变,最高点时小球的重力势能最大,则电势能与动能之和最小,故B正确;
C.小球运动到圆弧ab中点,且细线弹力为零时,根据牛顿第二定律有
小球能做完整的圆周运动,解得在该点的速度为
小球从该点运动到点,根据动能定理有
解得
因此,当小球运动到最高点的速度时,小球才能做完整的圆周运动,故C错误;
D.小球静止于处,与竖直方向的夹角为45°,可知电场力和重力的合力方向斜向右下方45°角,大小为
小球从运动到的过程中,绳子拉力不做功,合力做功即做功。因为合力先做正功再做负功,故小球的速度先增大后减小,故D错误。
故选B。
二、多选题
13. 一横截面积为S的铜导线,流过的电流为I,设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为q,此时电子的定向移动速率为v,在Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )
A. nvSΔt B. nvΔt C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】在时间内,以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为,由于铜导线的横截面积为S,则在时间内,电子经过的导线体积为
又单位体积的导线有n个自由电子,则在时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为
由于流经导线的电流为I,则在时间内,流经导线的电荷量为
而电子的电荷量为q,则时间内通过导线横截面的自由电子数目也可表示为
故选AC。
14. 如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下列说法正确的是( )
A. A、B两点电场强度相等,且都为零
B. A、B两点的电场强度不相等
C. 感应电荷产生的附加电场强度大小是EA<EB
D. 当电键K闭合时,电子从大地沿导线向导体移动
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.枕形导体在点电荷附近,处于静电平衡状态,其内部电场强度处处为零,故A、B两点电场强度相等,且都为零,故A正确,B错误;
C.点电荷的产生电场在A点的场强大于在B点的场强,在枕形导体内部出现感应电荷的电场,正好与点电荷的电场叠加,叠加后电场为零,所以感应电荷产生的附加电场强度大小是,故C错误;
D.电键K闭合时,电子从大地沿导线向导体定向移动,以中和枕形导体上的正电荷,最后使它显示负电性,故D正确。
故选AD。
15. 如图甲所示,A,B是某电场中一条电场线上的两点,一个负电荷从A点由静止释放,仅在静电力作用下从A点运动到B点,其运动的v-t图像如图乙所示,则( )
A. 图甲中电场线的方向由B指向A
B. A点的电场强度小于B点的电场强度
C. A点的电势低于B点的电势
D. 该负电荷在A点的电势能小于其在B点的电势能
【答案】AC
【解析】
【详解】A. 负电荷从由静止释放后向运动,说明电场力方向由A指向B;负电荷的受力方向与电场线方向相反,因此电场线方向由B指向A,故A正确;
B.图像的斜率表示加速度,由图乙可知,从到加速度逐渐减小;根据 ,加速度减小说明电场强度逐渐减小,因此点电场强度大于点,故B错误;
C.沿电场线方向电势逐渐降低,电场线方向由B指向A,因此电势 ,即点电势低于点电势,故C正确;
D.负电荷从到过程中,电场力做正功,电势能减小,因此负电荷在点的电势能大于在点的电势能,故D错误。
故选AC。
16. 水平放置的平行板电容器与电流计G、电源E成如图所示的闭合回路,其中电容器下极板接地,闭合开关,在两板间的P点有一质量为m的液滴处于静止状态,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 保持开关闭合,将上极板下移,液滴向上运动,流经G的电流方向为b到
B. 保持开关闭合,将上极板左移,电容器电容减小,P点电势降低,流经G的电流方向为a到b
C. 将开关断开,上极板下移,液滴不动,P点电势不变
D. 将开关断开,电容器中间插入玻璃板,电容器两板间的电压变大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.保持开关闭合,将上极板下移,则两板间距减小,根据
场强变大,液滴受向上的电场力变大,则液滴向上运动,根据
电容器电容变大,则电容器充电,则流经G的电流方向为b到,选项A正确;
B.保持开关闭合,将上极板左移,根据
电容器电容减小,两极板间场强不变,则P点电势不变,根据
Q=CU
可知,电容器带电量减小,则流经G的电流方向为a到b,选项B错误;
C.将开关断开,则两极板带电量Q不变,根据
可得
上极板下移,则两极板间场强不变,则液滴不动,P点到下极板的电势差不变,则P点电势不变,选项C正确;
D.将开关断开,电容器带电量不变,电容器中间插入玻璃板,根据
电容器电容变大,根据
Q=CU
可知,两板间的电压变小,选项D错误,
故选AC。
三、实验题
17. 某同学为了测量一均匀金属圆柱体的电阻率,完成下列步骤:
(1)如图所示,用螺旋测微器测量其直径为_______mm。
(2)如图所示,游标卡尺的示数是_______mm(游标为20分度,零刻线被污染)。
(3)若用伏安法测得流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端的电压为U。圆柱体的直径和长度分别用D和L表示,则该圆柱体的电阻率 ___________(用I、U、D和L表示)
【答案】(1)1.609##1.610##1.611
(2)38.35 (3)
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的精度为0.01mm,转动刻度要估读到0.1格,直径为(1.609~1.611)
【小问2详解】
20分度的游标卡尺,其游标的实际长度为19mm,则一格的长度为0.95mm,因零刻线被污染,则可以利用长度差读出长度,结果为
【小问3详解】
由部分电路的欧姆定律可知
由电阻定律可得
联立可得
四、解答题
18. 如图所示,匀强电场中有一直角三角形ABC,电场线平行于三角形ABC所在平面。AB与BC所成夹角θ=30°,BC长度为4cm。将一个带电荷量q=-4×10-6C的点电荷由A移动到B,静电力做功为-1.6×10-5J;将其由B移到C,电势能减少了8×10-6J。规定B点为零电势点,求:
(1)A、B两点间的电势差UAB;
(2)C点的电势φC;
(3)该匀强电场的电场强度大小E。
【答案】(1)4V (2)2V
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据电场力做功表达式有
解得
【小问2详解】
点电荷由B移到C过程,
根据电势差与电势的关系有
根据电场力做功与电势能的关系有
解得
【小问3详解】
令AB连线中点为D,则有
结合上述解得
可知,CD连线为等势线,电场线应垂直于CD斜向右下方,根据电场强度与电势差的关系有
其中,
解得
19. 如图为某电子发生装置,产生初速度为0的电子,经过加速电场的加速,然后进入偏转电场运动,最后打在荧光屏上。已知加速电场两板间电势差为,偏转电场两板间电势差为且上板带负电,板长为L,板间距为d,偏转电场与荧光屏的距离为l,电子的质量为m、电荷量为q,其重力不计。
(1)电子离开加速电场获得的速度;
(2)电子离开偏转电场时的速度偏角的正切值;
(3)电子打到荧光屏的位置与荧光屏中心的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电子在加速电场中运动,初速度为0,由动能定理
整理得离开加速电场的速度
【小问2详解】
电子在偏转电场中做类平抛运动:
水平方向匀速运动
得运动时间
竖直方向匀加速运动:电场强度
加速度
离开时竖直分速度
速度偏角正切值满足
联立得
【小问3详解】
根据类平抛运动的推论:电子离开偏转电场时,速度的反向延长线一定经过偏转电场水平位移的中点。
结合几何关系,偏移量满足
代入得
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