精品解析:上海市格致中学2026-2027学年高二上学期期中考试物理(等级)试卷
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内容正文:
格致中学二〇二六学年度第一学期期中考试
高二年级物理
(测试60分钟内完成,总分100分,试后交答题卷)
一、选择题(共42分。1-8每小题3分,9-10每小题4分,11-12每小题5分)
1. 下列选项中,属于理想模型的是( )
A. 电阻 B. 电压 C. 电场线 D. 元电荷
【答案】C
【解析】
【详解】建立理想化模型的一般原则是首先突出问题的主要因素,忽略问题的次要因素。物理学是一门自然学科,它所研究的对象、问题往往比较复杂,受诸多因素的影响有的是主要因素,有的是次要因素。为了使物理问题简单化,也为了便于研究分析,我们往往把研究的对象、问题简化,忽略次要的因素,抓住主要的因素,建立理想化的模型如质点、电场线、磁感线、理想气体、点电荷等。
则电阻、电压和元电荷都不是理想模型;电场线是理想模型。
故选C。
2. 下列关于电源电动势的说法,正确的是( )
A. 电动势随外电路电阻的增大而增大
B. 外电路断路时,电动势为零
C. 电动势是描述电源把电能转化为其他形式能量本领的物理量
D. 电动势的大小等于非静电力对单位电荷做的功
【答案】D
【解析】
【详解】AB.电动势反映电源的特性,与外电路的结构无关,故AB错误;
C.电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领的大小,故C错误;
D.电动势在数值上等于非静电力将单位正电荷从电源负极移至正极所做的功,故D正确。
故选D。
3. 一个点电荷,从静电场中的a点移到b点,电场力做功为零,则( )
A. a、b两点的场强一定相等
B. 作用在该电荷上的电场力与其移动方向总是垂直的
C. a、b两点间的电势差一定为零
D. 电荷的电势能一定增加
【答案】C
【解析】
【详解】AC.根据公式可知,电场力做功为零,则a、b两点间的电势差为零,而电势与场强无关,所以a、b两点的场强不一定相等,故A错误,C正确;
B.电场力做功只与电荷的初末位置有关,与路径无关,电场力做功为零,作用于该点电荷的电场力与其移动的方向不一定总是垂直的,故B错误;
D.根据功能原理可知,电场力做功为零,电荷的电势能不变,故D错误。
故选C。
4. 关于电流下列叙述正确的是( )
A. 导体中有自由电荷运动就形成电流
B. 电流是矢量,方向是正电荷移动的方向
C. 导体中有电流通过时,导体内部场强不为零
D. 只有自由电子的定向移动才能形成电流
【答案】C
【解析】
【详解】A.导体中电荷发生定向运动时形成电流,A错误;
B.电流有大小和方向,但是电流是标量,B错误;
C.导体中有电流通过时,说明电荷在电场力的作用下发生了定向移动,此时导体内部场强不为零,C正确;
D.正负电荷的定向移动都能形成电流,D错误。
故选C。
5. 某同学家中的4盏灯突然全部熄灭,检查后发现断路器并未断开,用验电笔测试室内各处电路时,氖泡都发光。下列对故障的判断正确的是( )
A. 灯泡全部烧坏了 B. 室内线路某处短路
C. 进户零线断路 D. 进户火线断路
【答案】C
【解析】
【详解】A. 如果灯泡全部烧坏,电路火线部分应能使验电笔发光,但零线部分(如插座零线孔或灯座零线端)正常情况下不应发光;而题中各处均发光,说明零线位置也带电,故A错误;
B. 如果室内线路某处短路,会导致电流过大,断路器应跳闸断开,但题中断路器未断开,故B错误;
C. 进户零线断路时,火线仍有电压,但电流无法形成回路,灯不亮;由于零线断开,室内零线位置通过负载(如灯泡)与火线连通,对地电压升高,验电笔测试各处均发光,故C正确;
D. 进户火线断路时,整个电路无电,验电笔测试任何位置均不应发光,但题中氖泡都发光,故D错误。
故选C。
6. 关于电功和电热,以下说法正确的是( )
A. 外电路中电流做的功一定等于电热
B. 内电路中电流做的功一定等于电热
C. 只有在外电路是非纯电阻的情况下,电功才等于电热
D. 电动机工作时,机械能一定大于电热
【答案】B
【解析】
【详解】AC.对于非纯电阻电路,电流做的功转化为电热和其他能量,电功大于电热,A错误,C错误;
B.电源的内电阻是电源内阻,属于纯电阻元件,电流在内电路中做的功会全部转化为电热,B正确;
D.电动机工作时,电能转化为机械能和电热,二者的关系与电动机的工作状态有关,D错误。
故选B。
7. 如图,在匀强电场A、B两处分别放入两个正点电荷qA和qB,且qA = 2qB。甲同学选择零势能面后,算出A、B两点的电势能,得出A的电势能小于B的电势能的结论。其他同学看了甲的结论,分别发表了以下看法。你赞同的看法是( )
A. 甲同学得出的结论与零势能面选择无关
B. 甲同学选取的零势能面一定在A的左边
C. 甲同学选取的零势能面一定在B的右边
D. 甲同学选取的零势能面一定在A和B之间
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】若规定零电势在A的左侧,则AB电势均小于零,根据 可知,两个正点电荷的A和B,A的电势能小于B的电势能;若规定零电势在B的右侧,则AB电势均大于零,根据可知,两个正点电荷的A和B,A的电势能大于B的电势能;若规定零电势在AB之间,则A电势大于零,而B电势小于零,根据可知,两个正点电荷的A和B,A的电势能大于B的电势能;故B正确ACD错误;
故选B。
8. 如图所示,水平放置的平行板电容器充电后与电源断开,一重力不计的带电粒子沿着上板水平射入电场,恰好从下板右边缘飞出电场,粒子电势能减少了。若保持上板不动,将下板上移少许,该粒子仍以相同的速度从原处射入电场,粒子在电场中电势能减少了,下列分析正确的是( )
A. 电容变大,两板间电压不变,两板间场强变大
B. 电容变小,两板间电压变大,两板间场强不变
C. 粒子将打在下板上,且
D. 粒子仍然从下板右边缘飞出电场,且
【答案】C
【解析】
【详解】AB.因为电容器充电后与电源断开,所以板上电荷量Q保持不变,当上移下板,两板间距d减小,由
得电容变大,再由
得
可知两板间电压U变小,两板间场强不变,故AB错误;
CD.因为场强不变,粒子受力不变,故运动轨迹不变,所以将打到下板上,由电场力做功可知,沿电场方向的位移减小,做功减小,电势能的减少量减小,故C正确,D错误。
故选C。
9. 真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量,点电荷q置于、连线上某点时,正好处于平衡,则( )
A. q一定是正电荷
B. q一定在、Q2连线上的外侧
C. q的电量比大
D. q离比离近
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为、为固定的正电荷,只要放入的电荷受到的合力为0即可,通过受力分析可知,既可以放入正电荷,也可以放入负电荷,故A错误;
BCD.由库仑定律,对有
因为
所以该点电荷离近些,根据、电量大小关系,只能在、连线的线段之间某点,故D正确,BC错误。
故选D。
10. 关于多用电表,下列说法错误的是( )
A. 多用表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头组装而成的
B. 用多用表无论是测电压、电流,红表笔的电势都要高于黑表笔的电势
C. 多用表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的
D. 数字式多用电表可以测量交流信号频率、电容值等
【答案】BC
【解析】
【详解】A.多用电表实质上是将电压表、电流表、欧姆表等共用一个灵敏电流计(表头)组装而成的仪器,通过转换开关改变内部电路连接来实现不同测量功能。故A正确;
B.用多用电表测直流电压、电流时,红表笔接高电势,电势高于黑表笔;但若测交流电压、交流电流,由于电流方向不断变化,红黑表笔没有固定的正负极之分,两表笔电势高低交替变化。因此不能说“红表笔的电势都要高于黑表笔”,故B错误;
C.多用电表的电压挡和电流挡测量的是外部电路的电压和电流,靠外部电路提供电流;而欧姆挡测电阻时,需要多用电表内部电池提供电流。故C错误;
D.数字式多用电表内部由集成电路构成,功能较广,除了测电压、电流、电阻外,还可以测量交流信号频率、电容值等。故D正确。
本题选错的,故选BC。
11. 如图所示的电路中,R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω,U=42V,下列说法正确的是( )
A. R1、R2、R3、R4的电压之比等于4:2:1:1
B. R1、R2、R3、R4的电流之比等于4:2:1:2
C. R1、R2、R3、R4的功率之比等于12:6:1:2
D. 电路的总电阻等于21Ω,总功率等于126W
【答案】AC
【解析】
【详解】A.R3与R4的总电阻
由于R1、R2及R′串联,电流相等,则电压之比等于电阻之比,故电压之比为4:2:1:1;故A正确;
B.流过R3与R4的电流之比与电阻成反比,故电流之比为1:2;而流过R1与R2的电流之比为1:1;流过R3的电流与干路电流的关系为
故电流之比为3:3:1:2;故B错误;
C.R1、R2串联,功率之比为2:1;R3与R4并联,由可知,功率之比为
P3:P4=1:2
流过R3的电流与干路电流的关系为
则
P2:P3=6:1
故R1、R2、R3、R4的功率之比等于12:6:1:2;故C正确;
D.电路中的总电阻为
根据欧姆定律得
则总功率
P=I2R=9×14W=126W
故D错误。
故选AC。
12. 如图所示,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。闭合电键后,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、,理想电流表示数变化量的绝对值为,则( )
A.
B.
C. 和都保持不变
D. 电源输出功率先增大后减小
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.V2测量路端电压,V1测量R的电压,V3测量滑动变阻器的电压,则
将滑动变阻器滑片向下滑动,滑动变阻器阻值减小,总电阻减小,则总电流增大,内电压增大,的增加量为,的减小量为,故的减小量为,故A正确;
B.根据闭合电路欧姆定律得
则得,故B正确;
C.根据欧姆定律得
不变,根据闭合电路欧姆定律得
则得
不变,故C正确;
D.电源的输出功率
当外电路电阻等于内阻时,电源输出功率最大,电路中
而电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r,所以将滑动变阻器滑片向下滑动时外电阻减小但依然大于内阻,所以电源的输出功率变大,故D错误。
故选ABC。
二、填空题(每空2分,最后一空4分,共22分)
13. 一根长为L,横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v,则金属棒内的电流大小为________A,电场强度大小为________V/m。
【答案】 ①. neSv ②. ρnev
【解析】
【详解】[1]根据电流的微观表达式,可知金属棒中电流为
[2]由电阻定律得,导体的电阻为
导体棒两端加上恒定的电压为
联立可得导体棒两端的电压大小为
金属棒内的电场强度大小为
14. 我国民航总局关于民航旅客携带“充电宝”乘机规定和小兰同学的移动电源的铭牌分别如图(a)、(b)所示,可判断此“充电宝”在输入过程中的最大功率为_______W,小兰_______(选填“能”或“不能”)将它随身携带乘机。
产品型号
A5
电池容量
3.7 V 20000 mAh
额定容量
13000 mAh(5 V=1 A)
输入接口
Micro USB
输出接口
USB-A/Micro USB
输入
DC 5.0 V/2.4 A(Max)
输出
2×DC5.0 V/2.4 A(3.5 AMax)
【答案】 ①. 12 ②. 能
【解析】
【详解】[1][2]根据铭牌信息,充电宝的输入电压为,最大输入电流为。在输入过程中的最大功率为:
根据铭牌上的电池容量计算其额定能量:
因为,符合民航局“低于100Wh可随身携带”的规定,故能随身携带乘机。
15. 理想的平行板电容器两极板间的电场可视为匀强电场,已知两极板间的电势差U=10V,间距d=10cm,极板长度L=40cm,负极板接地。一带电油滴恰能在电场中处于悬浮状态。(不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2)
(1)该油滴的电荷量与质量之比________C/kg。
(2)若两极板间距增大为原来的2倍,该油滴从左侧沿中心线射入两板间,求油滴能从两极板间射出的初速度v0的最小值________m/s。
【答案】(1)0.1 (2)2
【解析】
【小问1详解】
根据平衡条件得
解得
【小问2详解】
油滴做类平抛运动,则,
根据牛顿第二定律得,
解得
16. 如图所示电路,滑动变阻器R0 = 4 Ω,电阻R = 4 Ω,电源的电动势E = 6 V、内阻r = 2.2 Ω,伏特表为理想电表。则当PA之间的电阻是1 Ω时,伏特表的示数为_________V。当滑片P从B移动到A的过程中,电源的输出功率_________(选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”)。
【答案】 ①. 1.6 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]由图可知,R与PA并联部分电阻为
电路中的总电流为
则电压表的示数为
[2]根据题意可知当变阻器取最大阻值时,与R并联后的阻值最大,即
则有
根据输出功率与外阻间的关系图像可知,在滑片P从B移动到A的过程中,外电阻逐渐减小,则输出功率也逐渐变小。
17. 下面图中图线一个表示某电池组的输出电压—电流关系,另一图线表示其输出功率—电流关系,则该电池组的内阻为_____Ω;当电池组的输出功率为120W时,电池组的输出电压是______V。
【答案】 ①. 5 ②. 30
【解析】
【详解】[1]根据输出电压—电流关系图像可知,当输出电流为0时,输出电压即为电源电动势,可得电源的电动势为50V,当输出电压为40V时,输出电流为2A,所以电源内阻两端电压为10V,由欧姆定律可求得电源的内阻为5Ω。
[2] 对于曲线②,从图象中可以看出,当输出的功率为120W时,电流的大小为4A,由P=UI可知
三、综合分析题(18题10分,19题13分,20题13分,共36分。计算题要求写出必要的文字说明、图示及公式。)
18. 某同学为探究电容器充、放电过程,设计了图甲实验电路。器材如下:电容器,电源E(电动势6 V,内阻不计),电阻,电阻,电流传感器,开关、,导线若干。实验步骤如下:
(1)闭合,电容器开始充电,直至充电结束,得到充电过程曲线如图乙,由图乙可知开关闭合瞬间流经电阻的电流为________mA(结果保留3位有效数字);
(2)保持闭合,再闭合,电容器开始放电,直至放电结束,则放电结束后电容器两极板间电压为________V;
(3)实验得到放电过程的曲线如图丙,曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0188 C,则电容器的电容C为________。图丙中曲线在1 s后与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0038 C,则时电容器两极板间电压为____________V(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)15.0
(2)2 (3) ①. ②. 2.8
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知开关闭合瞬间流经电阻的电流为15.0mA。
【小问2详解】
放电结束后电容器两极板间电压等于两端电压,则放电结束后电容器两极板间电压为
【小问3详解】
[1]充电结束后电容器两端电压为
放电过程,根据
其中,
解得
[2]设时电容器两极板间电压为,则
其中,
解得
19. 为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,它的上下底面是面积S=0.04 m2的金属板,间距L=0.05 m,当连接到U=2500 V的高压电源正负两极时,能在两金属板间产生一个匀强电场,现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,每立方米有烟尘颗粒个,假设这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒所带电荷量,质量,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力。求闭合开关后:
(1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附?
(2)烟尘颗粒的最大动能为多少?
(3)除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时,烟尘就被全部吸附.烟尘颗粒受到的电场力为,
解得
【小问2详解】
颗粒到达极板时动能最大,由动能定理
解得烟尘颗粒的最大动能为
【小问3详解】
容器内的烟尘颗粒总数为,一个颗粒从上极板到下极板时,电场力的功为,由于板间烟尘颗粒均匀分布,可以认为烟尘的质心位于板间中点位置,因此,除尘过程中电场力对烟尘所做总功为
代入数据得
20. 如图,电源电动势,内阻。R1、R2为两个可调电阻。已知电动机的额定电压,线圈电阻。开关S闭合后,可调电阻R1取1 Ω、R2取8 Ω时,电动机恰能正常工作,求:
(1)电动机正常工作时的效率:
(2)在电动机正常工作的前提下调节电阻R1、R2的取值,并求电源输出功率能达到的最大值为多少。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
将可调电阻与电源视为一个整体,设该整体两端的电压为,电动机正常工作,则有
通过的电流为
通过的电流为
通过电动机的电流为
所以电动机的效率
【小问2详解】
电动机正常工作时,干路中的电流
电路的输出功率
当电阻的阻值为零时,电路的输出功率最大,为
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格致中学二〇二六学年度第一学期期中考试
高二年级物理
(测试60分钟内完成,总分100分,试后交答题卷)
一、选择题(共42分。1-8每小题3分,9-10每小题4分,11-12每小题5分)
1. 下列选项中,属于理想模型的是( )
A. 电阻 B. 电压 C. 电场线 D. 元电荷
2. 下列关于电源电动势的说法,正确的是( )
A. 电动势随外电路电阻的增大而增大
B. 外电路断路时,电动势为零
C. 电动势是描述电源把电能转化为其他形式能量本领的物理量
D. 电动势的大小等于非静电力对单位电荷做的功
3. 一个点电荷,从静电场中的a点移到b点,电场力做功为零,则( )
A. a、b两点的场强一定相等
B. 作用在该电荷上的电场力与其移动方向总是垂直的
C. a、b两点间的电势差一定为零
D. 电荷的电势能一定增加
4. 关于电流下列叙述正确的是( )
A. 导体中有自由电荷运动就形成电流
B. 电流是矢量,方向是正电荷移动的方向
C. 导体中有电流通过时,导体内部场强不为零
D. 只有自由电子的定向移动才能形成电流
5. 某同学家中的4盏灯突然全部熄灭,检查后发现断路器并未断开,用验电笔测试室内各处电路时,氖泡都发光。下列对故障的判断正确的是( )
A. 灯泡全部烧坏了 B. 室内线路某处短路
C. 进户零线断路 D. 进户火线断路
6. 关于电功和电热,以下说法正确的是( )
A. 外电路中电流做的功一定等于电热
B. 内电路中电流做的功一定等于电热
C. 只有在外电路是非纯电阻的情况下,电功才等于电热
D. 电动机工作时,机械能一定大于电热
7. 如图,在匀强电场A、B两处分别放入两个正点电荷qA和qB,且qA = 2qB。甲同学选择零势能面后,算出A、B两点的电势能,得出A的电势能小于B的电势能的结论。其他同学看了甲的结论,分别发表了以下看法。你赞同的看法是( )
A. 甲同学得出的结论与零势能面选择无关
B. 甲同学选取的零势能面一定在A的左边
C. 甲同学选取的零势能面一定在B的右边
D. 甲同学选取的零势能面一定在A和B之间
8. 如图所示,水平放置的平行板电容器充电后与电源断开,一重力不计的带电粒子沿着上板水平射入电场,恰好从下板右边缘飞出电场,粒子电势能减少了。若保持上板不动,将下板上移少许,该粒子仍以相同的速度从原处射入电场,粒子在电场中电势能减少了,下列分析正确的是( )
A. 电容变大,两板间电压不变,两板间场强变大
B. 电容变小,两板间电压变大,两板间场强不变
C. 粒子将打在下板上,且
D. 粒子仍然从下板右边缘飞出电场,且
9. 真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量,点电荷q置于、连线上某点时,正好处于平衡,则( )
A. q一定是正电荷
B. q一定在、Q2连线上的外侧
C. q的电量比大
D. q离比离近
10. 关于多用电表,下列说法错误的是( )
A. 多用表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头组装而成的
B. 用多用表无论是测电压、电流,红表笔的电势都要高于黑表笔的电势
C. 多用表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的
D. 数字式多用电表可以测量交流信号频率、电容值等
11. 如图所示的电路中,R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω,U=42V,下列说法正确的是( )
A. R1、R2、R3、R4的电压之比等于4:2:1:1
B. R1、R2、R3、R4的电流之比等于4:2:1:2
C. R1、R2、R3、R4的功率之比等于12:6:1:2
D. 电路的总电阻等于21Ω,总功率等于126W
12. 如图所示,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。闭合电键后,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、,理想电流表示数变化量的绝对值为,则( )
A.
B.
C. 和都保持不变
D. 电源输出功率先增大后减小
二、填空题(每空2分,最后一空4分,共22分)
13. 一根长为L,横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v,则金属棒内的电流大小为________A,电场强度大小为________V/m。
14. 我国民航总局关于民航旅客携带“充电宝”乘机规定和小兰同学的移动电源的铭牌分别如图(a)、(b)所示,可判断此“充电宝”在输入过程中的最大功率为_______W,小兰_______(选填“能”或“不能”)将它随身携带乘机。
产品型号
A5
电池容量
3.7 V 20000 mAh
额定容量
13000 mAh(5 V=1 A)
输入接口
Micro USB
输出接口
USB-A/Micro USB
输入
DC 5.0 V/2.4 A(Max)
输出
2×DC5.0 V/2.4 A(3.5 AMax)
15. 理想的平行板电容器两极板间的电场可视为匀强电场,已知两极板间的电势差U=10V,间距d=10cm,极板长度L=40cm,负极板接地。一带电油滴恰能在电场中处于悬浮状态。(不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2)
(1)该油滴的电荷量与质量之比________C/kg。
(2)若两极板间距增大为原来的2倍,该油滴从左侧沿中心线射入两板间,求油滴能从两极板间射出的初速度v0的最小值________m/s。
16. 如图所示电路,滑动变阻器R0 = 4 Ω,电阻R = 4 Ω,电源的电动势E = 6 V、内阻r = 2.2 Ω,伏特表为理想电表。则当PA之间的电阻是1 Ω时,伏特表的示数为_________V。当滑片P从B移动到A的过程中,电源的输出功率_________(选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”)。
17. 下面图中图线一个表示某电池组的输出电压—电流关系,另一图线表示其输出功率—电流关系,则该电池组的内阻为_____Ω;当电池组的输出功率为120W时,电池组的输出电压是______V。
三、综合分析题(18题10分,19题13分,20题13分,共36分。计算题要求写出必要的文字说明、图示及公式。)
18. 某同学为探究电容器充、放电过程,设计了图甲实验电路。器材如下:电容器,电源E(电动势6 V,内阻不计),电阻,电阻,电流传感器,开关、,导线若干。实验步骤如下:
(1)闭合,电容器开始充电,直至充电结束,得到充电过程曲线如图乙,由图乙可知开关闭合瞬间流经电阻的电流为________mA(结果保留3位有效数字);
(2)保持闭合,再闭合,电容器开始放电,直至放电结束,则放电结束后电容器两极板间电压为________V;
(3)实验得到放电过程的曲线如图丙,曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0188 C,则电容器的电容C为________。图丙中曲线在1 s后与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0038 C,则时电容器两极板间电压为____________V(结果保留2位有效数字)。
19. 为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,它的上下底面是面积S=0.04 m2的金属板,间距L=0.05 m,当连接到U=2500 V的高压电源正负两极时,能在两金属板间产生一个匀强电场,现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,每立方米有烟尘颗粒个,假设这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒所带电荷量,质量,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力。求闭合开关后:
(1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附?
(2)烟尘颗粒的最大动能为多少?
(3)除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功?
20. 如图,电源电动势,内阻。R1、R2为两个可调电阻。已知电动机的额定电压,线圈电阻。开关S闭合后,可调电阻R1取1 Ω、R2取8 Ω时,电动机恰能正常工作,求:
(1)电动机正常工作时的效率:
(2)在电动机正常工作的前提下调节电阻R1、R2的取值,并求电源输出功率能达到的最大值为多少。
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