为您找到与高二物理电场测试题相关的共200个结果:
每一门课程的学习,都离不开考试。下面是读文网小编收集整理的高二物理电场强度测试题目及其参考答案以供大家学习。
1.电场中有一点P,下列哪种说法是正确的()
A.若放在P点电荷的电荷量减半,则P点的场强减半
B.若P点没有试探电荷,则P点场强为零
C.P点场强越大,则同一电荷在P点所受静电力越大
D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
解析:选C.电场中某点的电场强度与试探电荷无关,故A、B错;由于F=qE知,C对;场强方向与正试探电荷受力方向相同,故D错.
2.(2011年杭州高二检测)真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处,放一个带电量为q(q≪Q)的点电荷,q受到的电场力大小为F,则A点的场强为()
A.F/Q
B.F/q
C.kqr2 D. kQr2
答案:BD
3.下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是()
图1-3-12
解析:选C.A图中,A、B两点场强大小相等,方向不同,B图中A、B两点场强的方向相同,但大小不等,C图中是匀强电场,则A、B两点场强大小、方向相同;D图中A、B两点场强大小、方向均不相同.
4.(2011年黄冈中学高二检测)如图1-3-13所示是静电场的一部分电场线分布,下列说法中正确的是()
图1-3-13
A.这个电场可能是负点电荷的电场
B.点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大
C.点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)
D.负电荷在B点处受到的静电力的方向沿B点切线方向
解析:选B.因为(孤立)负点电荷的电场线是自四周无穷远处从不同方向指向负电荷的球对称分布,而图中的电场线分布不具备这种特点,所以它不可能是负点电荷的电场,选项A错误.
因电场线越密处场强越大,故由图知场强EA>EB.又因点电荷q在电场中所受静电力F=qE∝E,故静电力FA>FB,选项B正确.
由牛顿第二定律知,加速度a=F/m∝F,而FA>FB,故aA>aB.选项C错误.
因“B点切线方向”即B点场强方向,而负电荷所受静电力的方向与场强方向相反,故选项D错误.
5.一粒子质量为m,带电荷量为+q,以初速度v与水平方向成45°射向空间一匀强电场区域,恰做直线运动.求这个匀强电场的最小场强的大小并说明方向.
解析:新 课 标 第 一 网
粒子进入电场区域后要受重力和电场力作用而做直线运动,知其合力必与v在一直线上.由图及力的分解知识可知,最小的电场力qE=mgcos45°.所以Emin=mgqcos45°=2mg2q ,方向垂直于v指向斜上方.
答案:2mg2q垂直于v指向斜上方
一、选择题
1.关于电场线的叙述,下列说法正确的是()
A.电场线是直线的地方一定是匀强电场
B.电场线的方向就是带正电的试探电荷的运动方向
C.点电荷只受电场力作用时,加速度的方向总是与所在处的电场线的切线重合
D.画有电场线的地方有电场,没画电场线的地方就不存在电场
答案:C
2.一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F,这点的电场强度为E,在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是()
图1-3-14
解析:选D.电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的检验电荷及其所受电场力无关,A、B错误;检验电荷在该点受到的电场力F=Eq,F正比于q,C错误,D正确.
3.(2011年启东中学高二检测)
图1-3-15
如图1-3-15所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用EA、EB表示A、B两处的场强,则()
A.A、B两处的场强方向相同
B.因为A、B在一条电场线上,且电场线是直线,所以EA=EB
C.电场线从A指向B,所以EA>EB
D.不知A、B附近电场线的分布情况,EA、EB的大小不能确定
解析:选AD.电场线的切线方向指场强方向,所以A对;电场线的疏密程度表示场强大小,只有一条电场线的情况下不能判断场强大小,所以B、C错误,D正确.
4.点电荷A和B,分别带正电和负电,电荷量分别为4Q和Q,在A、B连线上,如图1-3-16所示,电场强度为零的地方在()
图1-3-16
A.A和B之间 B.A的右侧
C.B的左侧 D.A的右侧及B的左侧
解析:选C.因为A带正电,B带负电,所以只有在A右侧和B左侧两者产生的电场强度方向相反,因为QA>QB,所以只有B的左侧,才有可能EA与EB等大反向,因而才可能有EA和EB矢量和为零的情况.故正确答案为C.
5.如图1-3-17所示,实线表示匀强电场中的电场线,一带电粒子(不计重力)经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示,a、b是轨迹上的两点,关于粒子的运动情况,下列说法中可能的是()
图1-3-17
A.该粒子带正电荷,运动方向为由a到b
B.该粒子带负电荷,运动方向为由a至b
C.该粒子带正电荷,运动方向为由b至a
D.该粒子带负电荷,运动方向为由b至a
解析:选BD.由运动轨迹可判定电场力方向向左,则粒子应带负电,故A、C错;运动a→b与b→a均有可能.故B、D对.
6. (2011年苏州高二检测)一带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图1-3-18中虚线所示.不计粒子所受重力,则()
图1-3-18
A.粒子带正电
B.粒子加速度逐渐减小
C.A点的速度大于B点的速度
D.粒子的初速度不为零
解析:选BCD.由运动轨迹可知电场力方向向左,粒子带负电,故A错;A→B电场强度变小,电场力变小,加速度变小,B对;粒子运动过程中,电场力与运动方向的夹角大于90°角,所以速率减小,故C对;若粒子的初速度为0,将沿电场线向左下侧运动,故D对.
7.实线为三条未知方向的电场线,从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子,a、b的运动轨迹如图1-3-19中的虚线所示(a、b只受电场力作用),则()
图1-3-19
A.a一定带正电,b一定带负电
B.电场力对a做正功,对b做负功
C.a的速度将减小,b的速度将增大
D.a的加速度将减小,b的加速度将增大
解析:选D.由于电场线方向未知,故无法确定a、b的电性,A错;电场力对a、b均做正功,两带电粒子动能均增大,则速度均增大,B、C均错;a向电场线稀疏处运动,电场强度减小,电场力减小,故加速度减小,b向电场线密集处运动,故加速度增大,D正确.
8.AB和CD为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O.将电荷量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB对称且距离等于圆的半径,如图1-3-20所示.要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个适当的点电荷Q,则该点电荷Q()
图1-3-20
A.应放在A点,Q=2q
B.应放在B点,Q=-2q
C.应放在C点,Q=-q
D.应放在D点,Q=-q
解析:选C.由平行四边形定则得出+q和-q在O点产生的合场强水平向右,大小等于其中一个点电荷在O点产生的场强的大小.要使圆心处的电场强度为零,则应在C点放一个电荷量Q=-q的点电荷,故C选项正确.
9.(2011年华南师大附中高二检测)
图1-3-21
如图1-3-21所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是()
A.先变大后变小,方向水平向左
B.先变大后变小,方向水平向右
C.先变小后变大,方向水平向左
D.先变小后变大,方向水平向右
解析:选B.等量异种电荷电场线分布如图(a)所示,由图中电场线的分布可以看出,从A点到O点,电场线由疏到密;从O点到B点,电场线由密到疏,所以沿点A、O、B,电场强度应由小变大,再由大变小,方向为水平向右,如图(b)所示.由于电子做匀速直线运动,所受合外力必为零,故另一个力应与电子所受电场力大小相等、方向相反,电子受到电场力方向水平向左,且沿点A、O、B运动的过程中,电场力由小变大,再由大变小,故另一个力的方向应水平向右,其大小应先变大后变小,所以选项B正确.
二、计算题
10.如图1-3-22所示,在边长为l的正方形四个顶点A、B、C、D上依次放置电荷量为+q、+q、+q和-q的点电荷,求正方形中心O点的电场强度.
图1-3-22
解析:由对称性原理可知:若正方形四个顶点处均放置相同电荷量的电荷,则中心O点的场强为零,因此可把D点的电荷-q等效为两部分:+q和-2q.
+q和另外三个点电荷在中心O点的合场强为零,-2q在中心O点的场强为E=2kql2/2=4kql2
故正方形中心O点的场强大小为E=4kql2,方向沿OD连线由O指向D.
答案:4kql2,方向沿OD连线由O指向D.
11.如图1-3-23所示,两根长为L的绝缘细线下端各悬挂一质量为m的带电小球A、B,A、B带电荷量分别为+q和-q,今加上匀强电场(方向水平向左),场强为E,使联结AB的绝缘细线(长为L)拉直,并使两小球处于静止状态,E的大小应满足什么条件?
图1-3-23
解析:B球受力如图所示.
由于B球静止,有
mg=Fsin60°①qE=Fcos60°+kq2L2+FT②
①②式联立,并考虑到FT≥0,
得E≥mg3q+kqL2.
答案:E≥mg3q+kqL2
12.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,如图1-3-24所示,请问:
图1-3-24
(1)小球带电荷量是多少?
(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?
解析:
(1)由于小球处于平衡状态,对小球受力分析如图所示
F sinθ=qE①
F cosθ=mg②
由①②得tanθ=qEmg,故q=mg tanθE.
(2)由第(1)问中的方程②知F=mgcos θ,而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线的拉力大小相等,故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于mgcosθ.小球的加速度a=F合m=gcosθ,小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动,当碰到金属极上时,它经过的位移为s=bsinθ,又由s=12at2,t=2sa= 2bcosθgsinθ= 2bgcotθ.
答案:(1) mgtanθE(2) 2bg cotθ
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对于学生们来说,他们要面临一次非常重要的考试。那么他们应该要做出什么样的复习准备呢?下面是读文网小编网络整理的高二物理第二学期期末测试题,相信这些文字会对你有所帮助!
1. 电动机线圈的电阻为R,电动机正常工作时,两端电压为U,通过电流为I,工作时间为t,下列说法中正确的是()
①电动机消耗的电能为UIt
②电动机消耗的电能为I2Rt
③电动机线圈产生的电热为I2Rt
④电动机线圈产生的电热为U2t/R
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ①③
2. 如下图所示,当半导体材料做成的热敏电阻,浸泡到热水中时,电流表读数增大,则说明()
①热敏电阻在 温度越高时,电阻越大
②热敏电阻在温度越高时,电阻越小
③这种半导体材料温度升高时,导电性能变差
④这种半导体材料温度升高时,导电性能变好
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ①③
3.如图所示电动势为2V的电源跟一个阻值R=9Ω的电阻接成闭合电路,测得电源两端电压为1.8V,则电源的内电阻为( )
A. 1Ω
B. 0.2Ω
C. 1.8Ω
D. 0.1Ω
4. 把一个面积为5.0×10-2m 2的单匝矩 形线圈放在磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中,当线圈平面与磁场方向垂直时,穿过线圈的磁通量是( )
A. 1.0×10-4Wb
B. 1.0×10 3Wb
C. 1.0×10-3Wb
D. 1.0×10-2Wb
5.一只普通白炽灯,不通电时灯丝的电阻为R 1;正常发光时灯丝的电阻为R 2.比较R 1和R 2的大小,应是( )
A. R 1>R 2
B. R 1
C. R 1=R 2
D. 条件不足,无法判断
6.用回旋加速器加速α粒子和质子时,若磁场相同,则加在两个D形盒间的交变电压的频率应不同,其频率之比为()
A. 1:1 B. 1:2
C. 2:1 D. 1:3
8. 如图所示为一通电直导线,设导线中每米长度内有n个自由电荷,每个自由电荷的电荷量为e,它们的定向移动速度均为v,现加一磁场,其方向与导线垂直,磁感应强度为B,则磁场对长度为L的一段导线的安培力的大小应是( )
A. neBLv
B. meBL/v
C. eBv/nL
D. eBLv/n
9.若“西电东送”中采用高压直流输电,输电电流方向自西向东,电流所在处地磁场方向由南向北,则输电线中自由电子受地磁场力的方向( )
A. 向上
B. 向下
C. 向南
D. 向北
二.多项选择题.(每小题6分,共4小题,共24分)
10.如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中,质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是( )
A. 滑块受到的摩擦力不变
B. 如果斜面足够长,滑块最后会匀速下滑
C. 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下
D. B很大时,滑块可能静止于斜面上
11. 图中所示是一实验电路图.在滑动触头由a端滑向b端的过程中,下列表述正确的是( )
A. 路端电压变小
B. 电流表的示数变小
C. 电源内阻消耗的功率变小
D. 电路的总电阻变大
12.如图所示,让闭合线圈abcd从高h处下落时,进入匀强磁场中,在bc边开始进入磁场到ad边刚进入磁场的这一段时间内,线圈可能的运动情况是( )
A. 匀加速运动
B. 匀速运动
C. 变加速运动
D. 变减速运动
13.如图所示,通电直导线MN与闭合的矩形金 属线圈abcd彼此绝缘,它们处于同一水平面内,直导线与线圈的对称轴线重合,直导线中电流方向由M到N。为了使线圈中产生感应电流,可行的方法是( )
A. 减弱直导线中的电流强度
B. MN不动,使线圈上下平动
C. MN不动,使线圈向右平动
D. MN不动,使线圈向左平动
第II卷(非选择题,共40分)
三.填空题(每题4分,共20分)
14. 如图所示,在螺线管的外部接一块灵敏电流表。有一块条形磁铁匀速穿过线圈内部。在磁铁穿入线圈的过程中,通过电流表的电流方向为_________。
15. 一个有10匝的闭合导体线圈,若在0.01s内,通过线圈的磁通量是由0.04Wb均匀地减小到零,则在这段时间内线圈产生的感应电动势E=_________。
16.带电粒子A的质量为m,电量为q。带电粒子B的质量为4m,电量为2q。两个粒子分别以相同速度垂直磁感线射入同一匀强磁场中(不计带电粒子的重力)。则两粒子做圆周运动的半径之比R a∶R b=_________,周期之比T a∶T b=_________。
17. 三个 质量相同,带相同正电荷的小球,从同一高度开始下落。其中甲直接落地,乙在下落过程中经过一个水 平方向的匀强电场区,丙经过一个水平方向的匀强磁场区。如图所示,不计空气阻力,则落到同一水平地面上时,______球的速度最大,_________球最后到达地面。
18. 某同学在探究规格为“6V,3W”的小电珠伏安特性曲线实验中:
①在小电珠接入电路 前,使用多用电表直接测量小电珠的电阻,则应将选择开关旋至_______档进行测量。(填选项前的字母)
A.直流电压10V; B.直流电流5mA
C.欧姆×100; D.欧姆×1
②该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中R为滑动变阻器(阻值范围0~20Ω,额定电流1 .0A),L为待测小电珠,V为电压表(量程6V,内阻20kΩ),A为电流表( 量程0.6A,内阻1Ω),E为电源(电动势8V,内阻不计),S为开关。
Ⅰ.在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的划片P应置于最____端;(填“左”或“右”)
Ⅱ.在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭和开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是为不零,其原因是______两点之间的导线没有连接好;(图甲中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标记,空格中请填写图甲中的数字,如“2、3点”的导线)
Ⅲ该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示,则小电珠的电阻值随工作电压的增大而_______。(填“不变”、“增大”或“减小”)
四.计算题 (每题10分,共20分)
19. 如图所示,光滑的金属导轨在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中。平行导轨的宽度d=0.3m,定值电阻R=0.5Ω。在外力F作用下,导体棒ab以v=20m/s的速度沿着导轨向左匀速运动。导体棒和导轨的电阻不计。求:
(1)通过R的感应电流大小;
(2)外力F的大小。
20. 如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为0.02kg,电阻均为R=0 .1Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能保持静止。取g=10m/s 2,问: (1 )通过cd棒的电流I是多少,方向如何?
(2)棒ab受到的力F多大?
(3)当电 流通过电路产生的焦耳热为Q=0.2J时,力F做的功W是多少?
看过“高二物理第二学期期末测试题”
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考试是让我们看到自己的不足点,强化我们的知识。下面是读文网小编收集整理的高二物理库仑定律测试题目及其参考答案以供大家学习。
下列关于点电荷的说法,正确的是()
A.点电荷一定是电量很小的电荷
B.点电荷是一种理想化模型,实际不存在
C.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷
D.体积很大的带电体一定不能看成点电荷
解析:选B.当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时,这样的带电体就可以看成点电荷,所以A、C、D错,B正确.
2.关于库仑定律的公式F=kQ1Q2r2,下列说法中正确的是()
A.当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时,它们之间的静电力F→0
B.当真空中的两个点电荷间的距离r→0时,它们之间的静电力F→∞
C.当两个点电荷之间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了
D.当两个点电荷之间的距离r→0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用
答案:AD
3.(2011年佛山高二检测)真空中两个点电荷Q1、Q2,距离为R,当Q1增大到原来的3倍,Q2增大到原来的3倍,距离R增大到原来的3倍时,电荷间的库仑力变为原来的()
A.1倍 B.3倍
C.6倍 D.9倍
解析:选A.原来的库仑力为F=kQ1Q2R2,后来的库仑力为F′=k3Q1•3Q23R2=kQ1Q2R2=F.所以A对.
4.如图1-2-9所示,两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a和b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离 l 为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是()
图1-2-9
A.F引=Gm2l2,F库=kQ2l2
B.F引≠Gm2l2,F库≠kQ2l2
C.F引≠G m2l2,F库=kQ2l2
D.F引=Gm2l2,F库≠kQ2l2
解析:选D.由于a、b 两球所带异种电荷相互吸引,使它们各自的电荷分布不均匀,即相互靠近的一侧电荷分布较密集,又l=3r,不满足l≫r的要求,故不能将带电球壳看成点电荷,所以不能应用库仑定律,故F库≠kQ2l2.虽然不满足l≫r,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看成质量集中于球心的质点,可以应用万有引力定律,故F引=Gm2l2.
5.如图1-2-10所示,一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B,将丝线的两端共同系于天花板上的O点,使金属环带电后,便因排斥而使丝线构成一个等边三角形,此时两环恰处于同一水平线上,若不计环与线间的摩擦,求金属环所带电量是多少?
图1-2-10
解析:小球A受力如图,受四个力,重力mg、库仑力F、丝线两个拉力FT相等.
则FTsin60°=mg
FTcos60°+FT=kq2L2
解得q= 3mgL2k.
答案:均为 3mgL2k
一、选择题
1.(2011年广东实验中学模拟)如图1-2-11所示,两个带电球,大球的电荷量大于小球的电荷量,可以肯定()
图1-2-11
A.两球都带正电
B.两球都带负电
C.大球受到的静电力大于小球受到的静电力
D.两球受到的静电力大小相等新课标第一网
解析:选D.由题图可知,两带电球相互排斥,则说明两球一定带有同种电荷,但不能确定是正电荷,还是负电荷,故A、B错;两带电球间的静电力具有一般力的共性,符合牛顿第三定律,故选项C错,D对.
2.两个带正电的小球,放在光滑的水平绝缘板上,它们相距一定距离.若同时释放两球,它们的加速度之比将()
A.保持不变 B.先增大后减小
C.增大 D.减小
解析:选A.两者之间的库仑力时刻保持大小相等、方向相反,由牛顿第二定律知:a1∶a2=m2∶m1,故A正确.
3.(2011年北京四中高二检测)两个质量分别为m1、m2的小球,各用长为L的丝线悬挂在同一点,当两球分别带同种电荷,且电荷量分别为q1、q2时,两丝线张开一定的角度θ1、θ2,如图1-2-12所示,则下列说法正确的是()
图1-2-12
A.若m1>m2,则θ1>θ2
B.若m1=m2,则θ1=θ2
C.若m1θ2
D.若q1=q2,则θ1=θ2
解析:选BC.这是一道带电体平衡问题,分析方法仍然与力学中物体的平衡方法一样.
4.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法可行的是()
A.每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变
B.保持点电荷的电荷量不变,使两个点电荷的距离增大到原来的2倍
C.使一个点电荷的电荷量增加1倍,另一个点电荷的电荷量保持不变,同时使两点电荷间的距离减小为原来的12
D.保持点电荷的电荷量不变,将两点电荷间的距离减小为原来的12
答案:AD
5.半径相同的两个金属小球A和B带有电量相等的电荷,相隔一定距离,两球之间的相互吸引力的大小是F,今让第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开.这时,A、B两球之间的相互作用力的大小是()
A.18F B.14F
C.38F D.34F
解析:选A.由库仑定律,接触前F=kq2r2,接触后F′=k12q×14qr2=18kq2r2=18F,故A正确.
6.两个完全相同的小金属球,它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷),它们在相距一定距离时相互作用力为F1,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为F2,则F1∶F2可能为()
A.5∶2 B.5∶4
C.5∶6 D.5∶9
解析:选BD.由库仑定律,它们接触前的库仑力为F1=k5q2r2
若带同种电荷,接触后的带电荷量相等,为3q,此时库仑力为F2=k9q2r2
若带异种电荷,接触后的带电荷量相等,为2q,此时库仑力为F′2=k4q2r2
由以上计算可知选项BD正确.新 课 标 第 一 网
7.(2011年铜陵一中高二检测)如图1-2-13所示,在光滑且绝缘的水平面上有两个金属小球A和B,它们用一绝缘轻弹簧相连,带同种电荷.弹簧伸长x0时小球平衡,如果A、B带电荷量加倍,当它们重新平衡时,弹簧伸长为x,则x和x0的关系为()
图1-2-13
A.x=2x0 B.x=4x0
C.x<4x0 D.x>4x0
解析:选C.设弹簧原长为l,劲度系数为K,根据库仑定律和平衡条件列式得
kq1q2l+x02=Kx0,k4q1q2l+x2=Kx
两式相除:l+x24l+x02=x0x,得:x=l+x02l+x2•4x0,
因l+x>l+x0,由此推断选项C正确.
8.如图1-2-14所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电,b带负电,a所带电荷量的大小比b的小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是()
图1-2-14
A.F1 B.F2
C.F3 D.F4
解析:选B.据“同电相斥、异电相引”规律,确定电荷c受到a和b的库仑力方向,考虑a的带电荷量小于b的带电荷量,因此Fb大于Fa,Fb与Fa的合力只能为F2,故选项B正确.
二、计算题
9.一带电荷量为+Q、半径为R的球,电荷在其内部能均匀分布且保持不变,现在其内部挖去一半径为R/2的小球后,如图1-2-15所示,求剩余部分对放在两球心连线上一点P处电荷量为+q的电荷的静电力.已知P距大球球心距离为4R.
图1-2-15
解析:未挖去之前,+Q对q的斥力为:F=kQq4R2
挖去的小球带电荷量为:Q′=Q4πR33×4πR233=Q8
挖去的小球原来对q的斥力为:
F1=kQ8q4R-R22=kQq98R2
剩余部分对q的斥力为:
F2=F-F1=41kQq784R2,方向向右.
答案:41kQq784R2方向向右
10. (2011年广州高二检测)光滑绝缘导轨,与水平面成45°角,两个质量均为m,带等量同种电荷的小球A、B,带电量均为q,静止于导轨的同一水平高度处,如图1-2-16所示.求:两球之间的距离.
图1-2-16
解析:设两球之间的距离为x,相互作用的库仑力为F,则:F=kq2x2
由平衡条件得:Fcos45°=mgsin45°
由以上两式解得:x=q kmg.
答案:q kmg
11.质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平面上,相邻球间的距离均为L,A球带电量qA=+10q;B球带电量qB=+q.若在C球上加一个水平向右的恒力F,如图1-2-17所示,要使三球能始终保持L的间距向右运动,问外力F为多大?C球带电性质是什么?
图1-2-17
解析:由于A、B两球都带正电,它们互相排斥,C球必须对A、B都吸引,才能保证系统向右加速运动,故C球带负电荷.
以三球为整体,设系统加速度为a,则F=3ma①
隔离A、B,由牛顿第二定律可知:
对A:kqAqC4L2-kqAqBL2=ma②
对B:kqAqBL2+kqBqCL2=ma③
联立①、②、③得F=70kq2L2.
答案:70kq2L2负电荷
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焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。下面是读文网小编收集整理的高二物理焦耳定律测试题目及其参考答案以供大家学习。
10.环保汽车在2008年奥运会场馆服务.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量m=3×103 kg.当它在水平路面上以v=36 km/h的速率匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50 A,电压U=300 V.在此行驶状态下:w
(1)求驱动电机的输入功率P电;
(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2).
解析:(1)驱动电机的输入功率P电=IU=1.5×104 W.
(2)在匀速行驶时,P机=0.9 P电=Fv=Ffv,得
Ff=0.9P电v=1.35×103 N,
汽车所受阻力与车重之比Ffmg=0.045.
答案:(1)1.5×104 W(2)0.045
11.(2011年安徽省两地三校高二联考)如图2-5-14是家用电饭煲的电路图.将电饭煲接到稳压电源上,当开关接通“加热”挡时,电热丝以额定功率给食物加热,当食物蒸熟后,开关接通“保温”挡,给食物保温,这时电热丝的功率为其额定功率的1/9,电流为1.40 A,已知分压电阻的阻值是R=100 Ω.求:
图2-5-14
(1)保温时,电阻R两端的电压;
(2)稳压电源输出的电压;
(3)电热丝的额定功率.
解析:(1)电阻R两端的电压为UR=IR=1.40×100 V=140 V.
(2)设电热丝的电阻为r,电源输出电压为U,则
(UR+r)2r=19•U2r
解得:r=50 Ω.
所以电源电压为U=I(R+r)=1.40×(100+50) V=210 V.
(3)电热丝的额定功率为P=U2r=210 250 W=882 W.
答案:(1)140 V(2)210 V(3)882 W
12.如图2-5-15所示,已知UAB=6 V,当滑动变阻器触头P位于正中位置时,额定电压为3 V的灯泡L正常发光,当触头滑至最左端时,电灯实际功率为2 W,求此灯泡额定功率和变阻器的总电阻.
图2-5-15
解析:设滑动变阻器总电阻为Rm,灯泡电阻为RL,则根据P位于正中位置时灯泡正常发光,电压为3 V,滑动变阻器的电压为3 V,得RL=Rm2.新课标第一网
法一:找电流,P位于最左端的变阻器有效电阻R=Rm=2 RL,由功率关系知此时滑动变阻器的功率P′=2P′L=4 W,I=P′L+P′U=2+46 A=1 A.滑动变阻器的总电阻Rm=P′I2=4I2 Ω=4 Ω,RL=2 Ω.
灯泡的额定功率P额=U2额RL=322 W=4.5 W.
法二:找电压,P位于最左端时,变阻器有效电阻R′=Rm=2RL,则UL=2 V.所以RL=U2LPL=222 Ω=2 Ω,灯泡额定功率
P额=U2额RL=322 W=4.5 W.
变阻器总电阻Rm=2RL=4 Ω
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电荷的定向移动形成电流。大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。下面是读文网小编收集整理的高二物理恒定电流测试题目及其参考答案以供大家学习。
一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.(2010年高考浙江理综卷)请用学过的电学知识判断下列说法正确的是()
A.电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B.制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C.小鸟停在单根高压输电线上会被电死
D.打雷时,呆在汽车里比呆在木屋里要危险
解析:选B.由静电屏蔽的知识可知,A、D选项均错;金属可以消除多余的静电,B项正确;单根高压输电线上相距较近的两点之间电阻很小,因而电压较小,小鸟不会被电死,C选项错误.
2.金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”,所以可以利用铂的电阻随温度变化的性质制成铂电阻温度计,如图2-7所示的I-U图象中能表示金属铂的电阻情况的是()
图2-7
解析:选C.铂属于金属导体,其电阻率将随温度的升高而增大,当有电流通过时,由于热效应,所以导体的温度升高,并且电流越大,温度越高,电阻也将越大.在I-U图线中各点的切线斜率表示电阻的倒数,故电阻增大时,I-U图线斜率应减小,故C正确,A、B、D错误.
3.(2011年漳州高二检测)一台电动机,额定电压是100 V,电阻是1 Ω.正常工作时,通过的电流为5 A,则电动机因发热损失的功率为()
A.500 W B.25 W
C.1000 W D.475 W
解析:选B.电动机的热功率P=I2r=(5 A)2•1 Ω=25 W,B正确,A、C、D错误.
4.如图2-8所示,甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图线,则下列说法中正确的是()
图2-8
A.路端电压都为U0时,它们的外电阻相等
B.电流都是I0时,两电源的内电压相等
C.电源甲的电动势大于电源乙的电动势
D.电源甲的内阻小于电源乙的内阻
解析:选AC.在U-I图象中甲、乙两图线的交点坐标为(I0,U0),说明两电源的外电阻R=U0I0相等,A正确.图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小,与I轴交点坐标值表示外电路短路时的电流,图线斜率的绝对值大小表示电源内电阻的大小(也即电动势与外电路短路时电流的比值),由图线可得E甲>E乙,r甲>r乙,C正确,D错误.电流都是I0时,U内=I0r,所以U内甲>U内乙,B错误.
5.在如图2-9所示的电路中,由于某一电阻发生短路或断路,使A灯变暗,B灯变亮,则故障可能是()
图2-9
A.R1短路
B.R2断路
C.R3断路
D.R4短路
解析:选BC.由于A串联于干路中,且故障发生后,A灯变暗,故知电路中总电流变小,即电路总电阻变大,由此推知,故障应为某一电阻断路,排除选项A、D.
若假设R2断路,则其断路后,电路总电阻变大,总电流变小,A灯变暗,同时R2断路必引起与之并联的灯B中电流的变化,使B灯变亮,推理结果与现象相符,故选项B对.
若假设R3断路,则也引起总电阻变大,总电流变小,使A灯变暗,同时R3断路后也必引起与之并联的电路(即R1所在支路)中电流增大,灯B中分得电流也变大,B灯变亮,故选项C正确.
6.如图2-10所示,一个电源在外电阻不断变化时,内、外电阻消耗的电功率随电流变化的关系分别用抛物线C1、C2表示.由该图可知()
图2-10
A.电源的电动势为8 V
B.电源的内电阻为2 Ω
C.电源输出功率的最大值为16 W
D.电源消耗的最大功率为16 W
解析:选D.图中交点表示内、外电路消耗功率相等,此时的功率和电流分别为4 W和2 A,由P内=I2r,代入数据得r=1 Ω,故B错误;由P外=I2R知R=1 Ω,内电阻等于外电阻,电动势为E=I(R+r)=4 V,A错误.外电阻和内电阻相等时电源输出功率的最大值为4 W,C错误.电源消耗的功率为Pm=EI,当R=0时电流最大为4 A,Pm=16 W,故D正确.
7.小灯泡通电后,其电流I随所加电压U变化的图线如图2-11所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法不正确的是()
图2-11
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1I2
C.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1I2-I1
D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
解析:选C.在I-U图象中,图线的斜率表示电阻的倒数,图象中图线的斜率逐渐减小,电阻应逐渐增大;对应P点,小灯泡的电压为U1,电流为I2,根据欧姆定律可知,小灯泡的电阻应为R=U1I2;其工作功率为P=U1I2,即为图中矩形PQOM所围的面积,因此本题应选择C项.
8.在如图2-12所示电路中,开关S1、S2、S3、S4均闭合,C是极板水平放置的平行板电容器,板间悬浮着一油滴P,断开哪一个开关后P会向下运动?()
图2-12
A.S1
B.S2
C.S3
D.S4
答案:C
9.(2011年北京海淀二模)在如图2-13所示的电路中,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V为理想电压表.若将照射R3的光的强度减弱,则()
图2-13
A.电压表的示数变大
B.小灯泡消耗的功率变小
C.通过R2的电流变小
D.电源两极间的电压变小
解析:选B.若照射R3的光的强度减弱,则R3阻值增大,R总增大,由I=ER总知I减小,由UR1=IR1可知UR1减小,A错;UR2增大,则由IR2=UR2R2可知IR2增大,C错;灯泡的功率PL=I2L•RL,由IL=I-IR2可知IL减小,故PL减小,B正确;电源两极间电压U=E-Ir,所以U增大,D错.
10.(2011年东北三校联考)如图2-14所示,一个电饭煲和一台洗衣机同时并联接入有效电压为220 V的电源上,均正常工作.设电饭煲的电阻为R1、洗衣机电动机线圈的电阻为R2.开关闭合后,用电流表分别测得流过电饭煲的电流是5 A,流过洗衣机的电流是0.5 A.经过时间t后,电饭煲消耗的电能为E1,产生的电热为Q1;洗衣机消耗的电能为E2,产生的电热为Q2;电饭煲消耗的功率为P1、洗衣机电动机消耗的功率为P2.则下列关系正确的是()
图2-14
A.R2=10R1 B.E1=10E2
C.Q1=10Q2 D.P1=1555 W,P2=155.5 W
解析:选B.电源电压的有效值U=220 V,电饭煲为纯电阻用电器,故E1=Q1=U1I1t=220×5t=1100t,R1=U1I1=44 Ω,P1=U1I1=1100 W.而洗衣机为非纯电阻用电器,R2=UR2I2
#p#副标题#e#
二、实验题(本题包括2小题,每小题8分,共16分.按题目要求作答) 新课标第一网
11.(2009年高考安徽卷)用如图2-15所示电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
图2-15
a.电流表(量程0.6 A、3 A);
b.电压表(量程3 V、15 V);
c.定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W);
d.定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W);
e.滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω、额定电流2 A);
f.滑动变阻器(阻值范围0~100 Ω、额定电流1 A).那么
(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择________ V,电流表的量程应选择________ A;R0应选择________Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器.
(2)引起该实验系统误差的主要原因是________.
答案:(1)30.610~10(2)电压表的分流
12.(2010年高考福建理综卷)如图2-16所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材,器材及其规格列表如下:
器材 规格
待测电阻Rx
电源E
电压表V1
电压表V2
电流表A
滑动变阻器R
开关S、导线若干 阻值在900 Ω~1000 Ω之间
具有一定内阻,电动势约9.0 V
量程2.0 V,内阻r1=1000 Ω
量程5.0 V,内阻r2=2500 Ω
量程3.0 A,内阻r=0.10 Ω
最大阻值约100 Ω,额定电流0.5 A
图2-16
为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化.请用实线代替导线,在所给的实验器材图中选择若干合适的器材,连成满足要求的测量Rx阻值的电路.
解析:实验要求测量时电表读数大于其量程的一半,而电流表量程为3.0 A,过大不可用.两电压表内阻均已知,故其中一表可当做电流表使用,考虑两表量程和电源电动势,宜选V1当做电流表.滑动变阻器采用分压式接法,测量电路图和连线如下.
答案:见解析
三、计算题(本题包括4小题,共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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.(10分)(2011年聊城三中高二物理检测)在图2-17所示电路中,电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω.D为直流电动机,其电枢线圈电阻R=2 Ω,限流电阻R′=3 Ω.当电动机正常工作时,电压表示数为0.3 V.求:
图2-17
(1)通过电动机的电流是多大?
(2)电动机输入的电功率、转变为热量的功率和输出机械功率各是多少?
解析:(1)通过电动机的电流I与流过限流电阻R′的电流相同,由I=UR′得:I=0.33 A= 0.1 A.
(2)由E=Ir+U+UD可得电动机两端电压
UD=E-Ir-U=6 V-0.1×1 V-0.3 V=5.6 V.
所以电动机输入的电功率P入=UDI=0.56 W.
电动机的发热功率P热=I2R=0.02 W.
电动机的输出功率P出=P入-P热=0.54 W.
答案:(1)0.1 A(2)0.56 W0.02 W0.54 W
14.(10分) (2011年广安高二检测)如图2-18所示的电路中,电源电动势E=6.0 V,内阻r=0.6 Ω,电阻R2=0.5 Ω,当开关S断开时;电流表的示数为1.5 A,电压表的示数为3.0 V,试求:
图2-18
(1)电阻R1和R3的阻值;
(2)当S闭合后,电压表的示数、以及R2上消耗的电功率.
解析:(1)R3=U3I3=3.01.5 Ω=2.0 Ω
由于E=I3(R1+R3+r)
代入数据有6.0=1.5(R1+2.0+0.6)
解得:R1=1.4 Ω.
(2)S闭合后,
R总=R1+r+R2•R3R2+R3=2.4 Ω
电压表的示数
U=ER总×R2•R3R2+R3=62.4×0.4 V=1.0 V
R2上消耗的功率
P2=U2R2=120.5 W=2.0 W.
答案:(1)1.4 Ω2.0 Ω(2)1.0 V2.0 W
15.(12分)如图2-19所示的电路中,电源电动势E=24 V,内阻不计,电容C=12 μF,R1=10 Ω,R3=60 Ω,R4=20 Ω,R5=40 Ω,电流表G的示数为零,此时电容器所带电荷量Q=7.2×10-5 C.求电阻R2的阻值.
图2-19
解析:电容器两端电压UC=QC=6 V,R4R5=U4E-U4,所以U4=8 V,
若U1=6 V+8 V=14 V,则U1E-U1=R1R2,
所以R2=7.14 Ω.
若U′1=8 V-6 V=2 V,则U′1E-U′1=R1R2,
所以R2=110 Ω.
答案:110 Ω或7.14 Ω
16.(12分)(2011年苏州高二检测)如图2-20甲是一种家用电熨斗的电路原理图(额定电压为220 V).R0是定值电阻,R是可变电阻(调温开关),其电阻值均不受温度影响.
(1)该电熨斗温度最低时的耗电功率为121 W,温度最高时的耗电功率为484 W,求R0的阻值及R的阻值变化范围.
(2)假定电熨斗每秒钟散发的热量q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如图乙所示,现在温度为20 ℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服,要求熨斗表面温度为220 ℃,且保持不变,问应将R的阻值调为多大?
图2-20
解析:(1)温度最低时应该是电路中电阻最大时,此时有
P1=U2Rmax+R0
温度最高时应该是电路中电阻最小时,此时有
P2=U2R0
联立以上两式解得R0=100 Ω
Rmax=300 Ω
所以变阻器阻值范围是0到300 Ω.
(2)此时电熨斗表面温度与环境温度之差
Δt=220 ℃-20 ℃=200 ℃
由图象知电熨斗每秒钟散发的热量
q=440 J
要保持电熨斗的表面温度不变,则电熨斗的电功率
P=440 W
又有:P=U2R+R0
代入数据解得R=10 Ω
所以应将R的阻值调至10 Ω.
答案:(1)100 Ω0到300 Ω(2)10 Ω
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电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的,电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
3)常见电场的电场线分布要求熟记;
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽/示波管、示波器及其应用等势面。
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高二的学习,是一个重要的转折期。下面是读文网小编为大家收集整理的高二物理期中质量测试题目,相信这些文字对你会有所帮助的。
一、选择题(本题包括10个小题,每小题6分,共60分。1到6题只有一个选项正确,7到10题有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得4分,错选或不选的得0分)
1.一个物体在8N的合外力作用下,产生4m/s2的加速度,它受16N的合外力作用时的加速度是()
A. 1m/s2 B. 2m/s2 C. 4m/s2 D. 8m/s2
2.下列物理量中,属于矢量的是()
A. 重力 B. 动能 C. 质量 D. 时间
3.如图,正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个α粒子(不计重力)以一定速度从AB边的中点M沿既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场,正好从AD边的中点N射出.若将磁感应强度B变为原来的2倍,其他条件不变,则这个α粒子射出磁场的位置是()
A.A点 B.ND之间的某一点
C.CD之间的某一点 D.BC之间的某一点
4.医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的。使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直 ,如图所示。由于血液中的正负离子随血液一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中,两触点间的距离为3.0 mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160 μV,磁感应强度的大小为0.040 T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为()
A.1.3 m/s,a正、b负 B.2.7 m/s,a正、b负
C.1.3 m/s,a负、b正 D.2.7 m/s,a负、b正
5.美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器,应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点,能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量,使人类在获得较高能量的带电粒子方面前进了一步。如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图,其中盒缝间的加速电场场强大小恒定,且被限制在A、C板间,带电粒子从P0处静止释放,并沿电场线方向射入加速电场,经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动,对于这种改进后的回旋加速器,下列说法正确的是()
A.带电粒子每运动一周被加速一次
B.P1P2=P2P3
C.加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关
D.加速电场方向需要做周期性的变化
6.如图所示,为一圆形区域的匀强磁场,在O点处有一放射源,沿半径方向射出速率为v的不同带电粒子,其中带电粒子1从A点飞出磁场,带电粒子2从B点飞出磁场,不考虑带电粒子的重力,则()
A.带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷的比为3∶1
B.带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷的比为3∶1
C.带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间的比为2∶1
D.带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间的比为1∶2
7.如左图所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从 t=0时刻起,棒上有如右图所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为Im,左图中I所示方向为电 流正方向。则金属棒()
A.一直向右移动
B.速度 随时间周期性变化
C.受到 的安培力随时间周期性变化
D.受到的安培力在一个周期内做正功
8.如图所示,虚线上方存在匀强磁场,磁感应强度为B;一群电子以不同速率v从边界上的P点以相同的方向射入磁场.其中某一速率v0的电子从Q点射出.已知电子入射方向与边界夹角为θ,则由以上条件可判断( )
A.该匀强磁场的方向是垂直纸面向里
B.所有电子在磁场中的轨迹相同
C.速率大于v0的电子在磁场中运动时间长
D.所有电子的速度方向都改变了2θ
9.如图所示,两金属板间有水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带正电、质量为m的小球垂直于电场和磁场方向从O点以速度v0飞入此区域,恰好能沿直线从P点飞出此区域。如果只将电场方向改为竖直向上,则小球做匀速圆周运动,加速度大小为a1,经时间t1从板间的右端a点飞出,a与P间的距离为y 1;如果同时撤去电场和磁场,小球加速度大小为a2,经时间t2从板间的右端b点以速度v飞出,b与P间的距离为y2。a、b两点在图中未标出,则一定有()[
A.v0a2 C.a1=a2 D.t1
10.质谱仪是测带电粒子的质量和分析同位素的一种仪器,它的工作原理是带电粒子(不计重力)经同一电场加速后,垂直进入同一匀强磁场做圆周运动,然后利用相关规律计算出带电粒子质量,其工作原理如图所示,虚线为某粒子运动轨迹,由图可知()
A.此粒子带负电
B.下极板S2比上极板S1电势高
C.若只增大加速电压U的值,则半径r变大
D.若只增大入射粒子的质量,则半径r变大
二、实验题(本题5个小题,每道小题 2分,共10分)
11.某研究性学习小组欲用电压表V、电阻箱R、定值电阻R0、开关S和若干导线测定某电池组的电动势.
(1)在图甲中,根据图乙电路图用笔画线代替导线,将实物图连接成完整的实验电路.
(2)闭合开关S,调整电阻箱阻值R,读出电压表V相应示数U.该学习小组测出大量数据,分析筛选出如表所示的R、U数据,并计算相应的1R与1U的值.请用表中数据在图丙坐标纸上描点,并作出1U-1R图线.
R/Ω 166 71.4 50.0 33.3 25.0 20.0
U/V 7.7 5.4 4.5[来源:Z,xx,k.Com] 3.6 2.9 2.5
IR(×10-2 Ω-1)
0.60 1.40 2.00 3.00 4.00 5.00
IU/V -1
0.13 0.19 0.22 0.28 0.34 0.40
(3)从图线中可求得待测电池组的电动势E=______V.
(4)根据该小组设计的实验电路,会存在系统误差,试分析测得的电动势比实际电动势偏________(填“大”或“小”).
(5)若要测该电池组的内阻,应知道定值电阻的阻值,用多用表测量该 定值电阻的表盘指针如图丁所示,欧姆挡位如图戊所示,则知定值电阻的阻值是________Ω.
三、计算题。(其中12题14分,13题16分)
12. 如图所示,一质量为m的导体棒MN两端分别放在两个固定的光滑圆形导轨上,两导轨平行且间距为L,导轨处在竖直方向的匀强磁场中,当导体 棒中通一自右向左的电流I时,导体棒静止在与竖直方向成37°角的导轨上,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:
(1)磁场的磁感应强度B;
(2)每个圆导轨对导体棒的支持力大小FN.
13.如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在- m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x>0的区域内有电场强度大小E=4 N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d=2 m。一质量m=6.4×10-27kg、电荷量q=-3.2×10-19C的带电粒子从P点以速度v=4×104 m/s,沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场,经磁场、电场偏转后,最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力。求:
(1)带电粒子在磁场中运动时间。
(2)当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标。
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考试有利于知识的巩固。下面是读文网小编收集整理的高二物理电势差测试题目及其参考答案以供大家学习。
1.对于电场中A、B两点,下列说法中正确的是()
A.电势差的定义式UAB=WABq,说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比,与移动电荷的电荷量q成反比
B.把正电荷从A点移到B点电场力做正功,则有UAB>0
C.电势差的定义式中,UAB与移动电荷的电荷量q无关
D.电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时电场力做的功
解析:选BC.根据电势差的定义,电场中两点间的电势差等于将单位正电荷从一点移到另一点时静电力所做的功,仅由电场及两点的位置决定,与移动的电荷量及做功的多少无关,即U=Wq也是比值定义式,故应选B、C.
2.(2011年安徽省两地三校高二联考)一个带正电的质点,电荷量q=2.0 ×10-9C,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除静电力外,其他力做的功为6.0×10-5 J,质点的动能增加了8.0×10-5 J,则a、b两点间的电势差为()
A.3.0×104 V B.1.0×104 V
C.4.0×104 V D.7.0×104 V
解析:选B.由动能定理,外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量,得电场力对物体做的功W=8.0×10-5 J-6.0×10-5 J=2.0×10-5 J.由W=q(φa-φb)得φa-φb=W/q=1×104 V,所以只有B对.
3.(2011年海淀区高二质量检测)如图1-5-5所示,实线为电场线,虚线为等势面,相邻两等势面间的电势差相等.一个正电荷在等势面L3处的动能为20 J,运动到等势面L1处时动能为零;现取L2为零电势参考平面,则当此电荷的电势能为4 J时,它的动能为(不计重力及空气阻力)()
图1-5-5
A.16 J B.10 J
C.6 J D.4 J
解析:选C.正电荷在电场中只受电场力的作用,在L3时,动能为20 J,运动到L2等势面时其动能一定是10 J,此时电势能为零,则此正电荷动能和电势能总和为10 J.当它的电势能为4 J时,动能为6 J.所以C正确.
4.如图1-5-6所示,三个等势面上有a、b、c、d四点,若将一正电荷由c经a移到d,电场力做正功W1,若由c经b移到d,电场力做正功W2,则()
图1-5-6
A.W1>W2φ1>φ2
B.W1
C.W1=W2φ1<φ2
D.W1=W2φ1>φ2
解析:选D.由W=Uq可知,W1=W2.
由Wc d=Uc d•q,Wc d>0,q>0,可知Uc b>0,
故φ1>φ2>φ3,正确.
5. (2011年北京东城区模拟)如图1-5-7所示,匀强电场的场强E=1.2×102 N/C,方向水平向右,一点电荷q=4×10-8 C沿半径R=20 cm的圆周,从A点移动到B点,已知∠AOB=90°,求:
图1-5-7
(1)这一过程电场力做的功是正功还是负功?做功多少?
(2)A、B两点的电势差UAB.
解析:(1)∵φB>φA,故将正电荷从A点移到B点电场力做负功.W=-qE•R=-9.6×10-7 J.
(2)UAB=Wq=-ER=-24 V.
答案:(1)负功9.6×10-7 J(2)-24 V
一、选择题
1.在电场中,A、B两点间的电势差为UAB=75 V,B、C两点间的电势差为UBC=-200 V,则A、B、C三点电势高低关系为()
A.φA>φB>φC B.φA<φC<φB
C.φC>φA>φB D.φC>φB>φA
解析:选C.UAB=75 V表示φA比φB高75 V,UBC=-200 V,表示φC比φB高200 V,所以三点电势高低为φC>φA>φB,选C.
2.在静电场中,将一电子从a点移至b点,静电力做功5 eV,则下列结论错误的是()
A.电场强度的方向一定由b到a
B.a、b两点的电势差是5 V
C.电子的电势能减少了5 eVw
D.因电势零点未确定,故不能确定a、b间的电势差
解析:选ABD.电子在移动过程中静电力做正功,说明电势升高,电子的电势能减少,因此B错误;C正确;由于电场线方向不一定沿ab连线方向,故A错误;电场中两点间电势差为确定的数值.与电势零点的选择无关,故D错误.
3.一电子飞经电场中A、B两点,电子在A点电势能为4.8×10-17 J,动能为3.2×10-17 J,电子经过B点时电势能为3.2×10-17 J,如果电子只受电场力作用,则()
A.电子在B点时动能为4.8×10-17 J
B.由A到B电场力做功为100 e V
C.电子在B点时动能为1.6×10-17 J
D.A、B两点间电势差为-100 V
解析:选ABD. 因只有电场力做功,电子的电势能与动能之和不变,故有EkA+EpA=EkB+EpB,可得出EkB=4.8×10-17 J,A正确C错误;电势能减少了4.8×10-17J-3.2×10-17 J=1.6×10-17 J,故由A到B电场力做正功1.6×10-17 J=100 eV,B正确;由100 eV=UAB(-e)得:UAB=-100 V,故D正确.
4.如图1-5-8所示,在竖直纸面内有一匀强电场,一质量为m、带电荷量为-q的小球在一恒力F的作用下沿图中虚线由A匀速运动至B.已知力F和AB间夹角θ=60°,AB间距离为d,且F=mg.则()
图1-5-8
A.匀强电场的电场强度大小为E=Fq
B.A、B两点的电势差大小为 Fd2q
C.带电小球由A运动到B的过程中电势能增加了32mgd
D.电场方向与F方向关于AB对称
解析:选AB.恒力F的大小和重力的大小相等并且夹角为120°,根据小球做匀速运动的特点可判断电场力方向与竖直方向夹角为60°向左,大小等于F,即mg=qE=F.从A到B过程中,电场力做功WAB=Eq•dcos 60°=Fd2,A、B两点间的电势差为UAB=WABq=Fd2q.
5. (2011年兴义市高二上学期月考)如图1-5-9所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电荷量为10-6 C的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减少了10-5 J,已知A点的电势为-10 V,则以下判断正确的是()
图1-5-9
A.微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示
B.微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示
C.B点电势为零
D.B点电势为-20 V
解析:选AC.因微粒仅受电场力作用,且由A点到B点时动能减少,故电场力做负功,电场力的方向水平向左,轨迹应为虚线1所示,A正确,B错误;由WAB=UAB•q=-10-5 J,可得:UAB=-10 V,由UAB=φA-φB,可得φB=φA-UAB=0 V,故C正确,D错误.
6.如图1-5-10所示,水平固定的小圆盘A,其带电荷量为Q,电势为零,从圆盘中心O处由静止释放一个质量为m、带电荷量为+q的小球,由于电场的作用,小球竖直上升的高度可达圆盘中心竖直线上的c点,O到 c之间距离为h而到圆盘中心竖直线上的b点时,小球速度最大,因此可知在Q所形成的电场中,可以确定的物理量是()
图1-5-10
A.b点场强 B.c点场强
C.b点电势 D.c点电势
解析:选AD.速度最大时加速度为零,由b点速度最大可知qEb=mg,所以Eb=mgq,由c点速度为零可知:mgh=-qφc,所以φc=-mghq.
7.如图1-5-11所示,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下,做以Q为焦点的椭圆运动.M、P、N为椭圆上的三点,P点是轨道上离Q最近的点.电子在从M点经P到达N点的过程中()
图1-5-11
A.速率先增大后减小
B.速率先减小后增大
C.电势能先减小后增大
D.电势能先增大后减小
解析:选AC.电子所受库仑力为引力,从M到P再到N,电子和正点电荷之间的距离先减小再增大,库仑力先做正功再做负功,电势能先减小再增加,动能先增加再减小,速率先增加再减小,A、C选项正确,B、D选项错误.新课标第一网
8.如图1-5-12所示,质量为m、带电荷量为q的粒子,以初速度v0从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B点时,速率vB=2v0,方向与电场的方向一致,则A、B两点的电势差为()
图1-5-12
A.mv202q B.3mv20q
C.2mv20q D.3mv202q
解析:选C.粒子在竖直方向做匀减速直线运动,则有
2gh=v20.
电场力做正功,重力做负功,使粒子的动能由12mv20变为2mv20,则根据动能定理,有
Uq-mgh=2mv20-12mv20,
解方程得A、B两点电势差应为2mv20q,应选C.
9.如图1-5-13所示,a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为6 V、4 V和1.5 V,一质子(11H)从等势面a上某处由静止释放,仅受静电力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为v,则对质子的运动有下列判断,正确的是()
图1-5-13
A.质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5 eV
B.质子从a等势面运动到c等势面动能减少4.5 eV
C.质子经过等势面c时的速率为2.25 v
D.质子经过等势面c时的速率为1.5 v
解析:选D.质子由高等势面向低等势面运动,电势能减少,动能增加,A、B都错误;质子从等势面a到等势面b,由动能定理得12mv2=2 eV,质子从等势面a到等势面c,由动能定理得12mv2c=4.5 eV,解得vc=1.5 v,故D正确.C错误.
二、计算题
图1-5-14
10.(2011年山东临沂模拟)如图1-5-14所示,用长为l的绝缘细线拴一质量为m、带电荷量为+q的小球(可视为质点)后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀强电场E中,将小球拉至悬线呈水平的位置A后,由静止开始将小球释放,小球从A点开始向下摆动,当悬线转过60°角到达位置B时,速度恰好为零,求:
(1)B、A两点的电势差UBA;
(2)小球到达B点时,悬线对小球的拉力FT.
解析:(1)对小球,则A→B,由动能定理得:
mglsin60°-qUBA=0
所以UBA=3mgl2q.
(2)在B点,小球受重力mg、电场力qE、绳拉力FT三力作用,建立如图所示直角坐标系,将三力正交分解.
因B点小球速度为0,则
FT=mgcos30°+qEcos60°=3mg.
答案:(1)3mgl2q(2)3mg
11.如图1-5-15所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=5 cm,bc=12 cm,其中ab沿电场方向,bc和电场线方向成60°角,一个电荷量为q=4×10-8 C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2×10-7 J,求:
图1-5-15
(1)匀强电场的场强E;
(2)电荷从b移到c,电场力做的功W2;
(3)a、c两点间的电势差Uac.
解析:由于电场力做功W=qU与路径无关,只与初、末位置间的电势差有关,故可根据已知的电场力做功先求电势差,再根据匀强电场中场强与电势差的关系确定场强E.反之亦然.
(1)设a、b两点间距离为d,有
W1=qE•d①
由①式得w
E=W1qd=1.2×10-74×10-8×5×10-2 V/m=60 V/m.
(2)设b、c两点沿场强方向距离为d1,有
d1=bc•cos60°②
W2=qE•d1③
由②③式得W2=qE•bc•cos60°
=4×10-8×60×12×10-2×0.5 J=1.44×10-7 J.
(3)设电荷从a移到c电场力做功为W,有
W=W1+W2④
W=qUac⑤
由④⑤式得
Uac=W1+W2q=1.2×10-7+1.44×10-74×10-8 V
=2.64×10-74×10-8 V=6.6 V.
答案:(1)60 V/m(2)1.44×10-7 J(3)6.6 V
12. (2011年成都高二检测)如图1-5-16所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B点为AC的中点,C点位于圆周的最低点.现有一质量为m、电荷量为-q、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑.已知重力加速度为g,A点距过C点的水平面的竖直高度为3R,小球滑到B点时的速度大小为2gR.求:
图1-5-16
(1)小球滑至C点时的速度大小;
(2)A、B两点间的电势差;
(3)若以C点作为参考点(零电势点),试确定A点的电势.
解析:(1)因B、C两点电势相等,故小球从B到C的过程中电场力做的总功为零
由几何关系可得BC的竖直高度
hBC=3R/2
根据动能定理有
mg×3R/2=mv2C/2-mv2B/2
解得vC=7gR.
(2)因为电势差UAB=UAC,小球从A到C,重力和电场力均做正功,所以由动能定理有
mg×3R+q|UAC|=mv2C/2
解得|UAB|=|UAC|=mgR/(2q),
(3)因为φA<φC、φC=0,所以
φA=-|UAC|=-mgR/(2q).
答案:(1)7gR(2)mgR/(2q)(3)-mgR/(2q)
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想要学好物理,大量的练习是少不了的。下面是读文网小编收集整理的高二物理《静电场》同步练习题目及其参考答案以供大家学习。
1.下列说法中正确的是()
A.点电荷就是体积很小的带电体
B.点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体
C.根据F= kq1q2r2设想当r→0时得出F→∞
D.静电力常量的数值是由实验得出的
答案:D
解析 由点电荷的概念知,A、B均错.当两电荷间距离r→0时,两电荷已不能看作点电荷,库仑定律不再适用,C错.而静电力常量是由实验测出的,故D项正确.0时,两电荷已不能看作点电荷,库仑定律不再适用,C错.而静电力常量是由实验测出的,故D项正确.
2.半径为R的两个较大金属球放在绝缘桌面上,若两球都带等量同种电荷Q时它们之间的静电力为F1,两球带等量异种电荷Q与-Q时静电力为F2,则()
A.F1>F2
B.F1
C.F1=F2 D.不能确定
答案:B
解析:因为两个金属球较大,相距较近,电荷间的相互作用力使电荷分布不均匀,故不能简单地把两球看成点电荷.带同种电荷时,两球的电荷在距离较远处分布得多一些,带异种电荷时,在距离较近处分布得多一些,可见带同种电荷时两球电荷中心间距离大于带异种电荷时电荷中心间距离,所以有F1
3.半径相同的金属球A、B带有相等电荷量q,相距一定距离时,两球间的库仑力为F,今让第三个与A、B相同的不带电的金属球C先后与A、B接触,然后再移开,此时A、B间的相互作用力大小可能是()
A.F/8 B.F/4 C.3F/8 D.3F/4
答案:AC
解析:A、B间的相互作用力为F,可能是斥力,也可能是引力.若A、B间为斥力,则A、B带等量同种电荷,经C操作后,qA=q/2,qB=3q/4,此时相互作用力F1=kqAqB/r2=3F/8,C正确,若A、B间为引力,则A、B带等量异种电荷,设A带+q,B带-q,经操作后qA′=q/2,qB′=-q4,则A、B间的相互作用力为F/8,故A选项也正确.
4.如图1所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电,b带负电,a所带电荷量的大小比b的小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是()
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
答案:B
解析:据“同电相斥,异电相吸”规律,确定电荷c受到a和b的库仑力方向,考虑a的带电荷量小于b的带电荷量,故Fac与Fbc的合力只能为F2,选项B正确.
5.两个半径为R的相同的金属球,分别带q和-3q的电荷量.当球心相距r=3R放置时,两球相互作用力为F.若将两球接触后放回原来的位置,则两球之间的相互作用力()
A.等于F B.等于13F
C.大于13F D.小于13F
答案:D
解析:当两球接触后电荷先中和再平分,即两球的带电荷量均为-q.原来两球心相距r=3R,由于电荷之间是引力,当将两球的电荷看成点电荷时,其点电荷间的距离r1
F=kq•3qr21>k3q2(3R)2=kq23R2
两球接触后,再放回原处,当将两球的电荷看成点电荷时,由于电荷间是斥力,则两点电荷间的距离r2>r=3R,由库仑定律可得F′=kq2r22
6.如图2所示,三个点电荷q1、q2、q3固定在一条直线上,q2与q3间距离为q1与q2间距离的2倍,每个点电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电荷量之比q1∶q2∶q3为()
A.(-9)∶4∶(-36) B.9∶4∶36
C.(-3)∶2∶(-6) D.3∶2∶6
答案:A
解析:每个点电荷所受静电力的合力为零,由口诀“三点共线,两大夹小,两同夹异”,可排除B、D选项.考虑q2的平衡:由r12∶r23=1∶2,据库仑定律得q3=4q1;考虑q1的平衡:r12∶r13=1∶3,同理得q3=9q2,即q2=19q3=49q1,故q1∶q2∶q3=1∶49∶4=9∶4∶36.考虑电性后应为(-9)∶4∶(-36)或9∶(-4)∶36.只有A正确.
7.下图中A球系在绝缘细线的下端,B球固定在绝缘平面上,它们带电的种类以及位置已在图中标出.A球可保持静止的是()
答案AD
8.如图3所示,竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的小球A,在Q的正上方P点用绝缘线悬挂一个小球B,A、B两小球因带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角.由于漏电,A、B两小球的电荷量逐渐减小,悬线与竖直方向夹角θ逐渐减少,则在漏完电之前,拉力的大小将()
A.保持不变 B.先变小后变大
C.逐渐变小 D.逐渐变大
答案:A
解析题述是物体的准静态平衡过程.首先应给出物体受力分析图,如图甲所示.小球B受三个力作用,它们构成力的矢量三角形,如图乙所示(重点在各力之间的夹角).构筑好矢量三角形后,可得它与题图中△PAB相似,利用GPA=FTPB可得PB绳拉力不变,应选A.
9.不带电的金属球A的正上方有一点B,该处有带电液滴自静止开始落下,到达A球后电荷全部传给A球,不计其他的影响,则下列叙述中正确的是()
A.第一液滴做自由落体运动,以后的液滴做变加速直线运动,而且都能到达A球
B.当液滴下落到重力等于库仑力位置时,速度为零
C.当液滴下落到重力等于库仑力位置时,开始做匀速运动
D.一定有液滴无法到达A球
答案:D
解析:带电液滴落在A上后,因其电荷全部传给A球,A上的电荷量变多,A球与液滴间的斥力逐渐增大,设某液滴下落过程中在库仑力和重力作用下,先加速再减速,到达A球时速度刚好为零.则以后再滴下的液滴将无法到达A球.
点评:液滴达到最大速度的一瞬间,库仑力与重力平衡.
10.如图4所示,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A.在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B,当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平衡状态,此时悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°,则q2/q1为()
A.2 B.3
C.23 D.33
答案:C
解析:设细线长为l.A处于平衡状态,则库仑力F=mgtan θ.根据库仑定律F=kq1q2r2知当θ1=30°时,有kq1qr21=mgtan 30°,r1=lsin 30°;当θ2=45°时,有kq2qr22=mgtan 45°,r2=lsin 45°,联立得q2q1=23.
点评:本题中的A、B在同一条水平线上,所以库仑力也在水平方向上.
11.如图5所示,
一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B,静止在图示位置,若固定的带正电的小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,θ=30°,A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求A、B两球间的距离.
答案:3kQqmg
解析:对小球B受力分析,如图所示,小球B受竖直向下的重力mg,沿绝缘细线的拉力FT,A对它的库仑力FC.
由力的平衡条件,可知FC=mgtan θ
根据库仑定律FC=kQqr2
解得r= kQqmgtan θ= 3kQqmg
12.两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内,两棒与水平面间均成45°角,棒上各穿有一个质量为m、带电荷量为Q的相同小球,如图6所示.现让两球同时从同一高度由静止开始下滑,则当两球相距多远时,小球的速度达到最大值?
答案:kQ2mg
解析:小球在下滑过程中先加速后减速,当a=0时,速度达到最大值,此时两球相距L.对任一小球,此时重力、弹力、库仑力三者的合力为零.F=kQ2L2,Fmg=tan 45°,解之得L= kQ2mg.
13.一条长3L的绝缘细线穿过两个完全相同且质量都是m的小金属环A、B,将线的两端固定于同一点O,如图7所示,当金属环带电后,由于两环间的静电斥力使细线构成一等边三角形,此时两环恰恰处于同一水平线上.若不计环与线间的摩擦,两环所带电荷量各为多少?
答案:L 3mgkL 3mgk
解析:由于两金属环完全相同,所以带电后再分开时,所带电荷量应相同,设为q.视小环为点电荷,平衡时两环与O点之间恰好是一等边三角形,因此环的两边拉力相等.对B进行受力分析,如右图所示.正交分解可得:FTcos 30°=mg和FT+FTsin 30°=kq2L2,解得q=L 3mgk.
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电容器通常简称其为电容(英文名称:capacitor),用字母C表示。下面是读文网小编收集整理的高二物理电容器的电容测试题目及其参考答案以供大家学习。
10.水平放置的平行板电容器的电容为C,板间距离为d,极板足够长,当其带电荷量为Q时,沿两板中央水平射入的带电荷量为q的微粒恰好做匀速直线运动.若使电容器电量增大一倍,则该带电微粒落到某一极板上所需时间为多少?
解析:利用平衡条件得mg=qE=qQCd.
根据运动学公式有d2=at22,
由牛顿第二定律得,qE′-mg=ma,
又E′=2QCd,解得t=dg.
答案: dg
11.如图1-8-17所示,一平行板电容器接在U=12 V的直流电源上,电容C=3.0×10-10 F,两极板间距离d=1.20×10-3m,取g=10 m/s2,求:
图1-8-17
(1)该电容器所带电量.
(2)若板间有一带电微粒,其质量为m=2.0×10-3 kg,恰在板间处于静止状态,则该微粒带电量为多少?带何种电荷?
解析:(1)由公式C=QU得
Q=CU=3.0×10-10×12 C=3.6×10-9 C.
(2)若带电微粒恰在极板间静止,则qE=mg,而E=Ud
解得q=mgdU=2.0×10-3×10×1.20×10-312 C
=2.0×10-6 C
微粒带负电荷.
答案:(1)3.6×10-9 C(2)2.0×10-6 C负电荷
12.如图1-8-18所示,水平放置的A、B两平行板相距h,有一质量为m,带电量为q的小球在B板之下H处以初速度v0竖直向上进入两板间,小球恰好能打到A板,求A、B板间的电势差.
图1-8-18
解析:如果电场力做正功,由动能定理得
qU-mg(h+H)=0-mv20/2,
解得U=m[2gh+H-v20]2q,
如果电场力做负功, 则有
-qU-mg(h+H)=0-mv20/2,
解得U=m[v20-2gh+H]2q.
答案:见解析
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有效的高二物理学习方法与技巧_高二物理简单学习方法
物理通过不断探索和创新,推动了科学技术的发展和进步,为人类创造了更多的便利和福利。这里给大家分享一些关于有效的高二物理学习方法与技巧,供大家参考学习。
1应降低起点,从头开始我们要转变概念,不要认为初中物理好,高中物理就一定会好。初中物理的知识比较肤浅,只要动动脑筋就能学会,在加上通过大量的练习,反复强化训练,对物理的熟练程度也会提升,物理成绩也会稳步提高。可以这么说分数高并不代表学得好。要想学好高中物理,就需要同学们对物理产生浓厚的兴趣,加上好的`学习方法,这两个条件缺一不可。所以我们要转化观念,踏实的学习,稳中求进!
2、注意每个环节1)基本概念要清楚,基本规律要熟悉,基本方法要熟练。2)独立做题,要独立地保质保量地做一些题。题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度。任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。独立解题,可能有时要花费一些时间,有时要走弯路,有时甚至解不出来,但这些都是正常的,是任何一个初学者走向成功的必由之路。
3、物理过程,要对物理过程一清二楚,物理过程弄不清必然存在解题的隐患。题目不论难易都要尽量画图,有的画草图就可以了,有的要画精确图,要动用圆规、三角板、量角器等,以显示几何关系。画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析,状态分析是固定的、死的、间断的,而动态分析是活的、连续的。
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高二物理学科学习方法_高二物理提高的学习方法
物理通过研究物质的性质、运动规律和相互作用力,为人类提供了更加深入和全面的认识和理解。这里给大家分享一些关于高二物理学科学习方法,供大家参考学习。
学物理只有开窍以后才能越学越顺畅,否则每学一块知识都是一个死结,会让物理学习非常痛苦。物理学习每一个知识点都要学透彻,不要急于去做题,如果没有掌握理论知识的话,做再多的题目也是无济于事,很多学生做题都是一知半解,以为看答案以后学会了就做下一道题目,其实每道题目都没有好好分析理解明白,一问到细节还是不会。
学物理不要依赖于答案或者是老师,而是自己会思考,拿过来一道题目不一定能一下子做出答案来,但是哪一步卡壳了就要仔细琢磨研究会它,下次绝对不能再出错。物理不是简单看公式摆在那里就能理解的,也是随便可以省略掉几个相互作用力的,而且方向在物理中很重要,一定要弄清楚。
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高二综合物理学习方法_高二物理学习方法策略
物理研究物质的基本单位是原子和分子,通过对微观世界的探索来解释宏观现象,将微观和宏观联系起来。这里给大家分享一些关于高二综合物理学习方法,供大家参考学习。
在高中物理的学习中,应熟记基本概念,规律和一些最基本的结论,即所谓我们常提起的最基础的知识。同学们往往忽视这些基本概念的记忆,认为学习物理不用死记硬背这些文字性的东西,其结果在高三总复习中提问同学物理概念,能准确地说出来的同学很少,即使是补习班的同学也几乎如此。
我不敢绝对说物理概念背不完整对你某一次考试或某一阶段的学习造成多大的影响,但可以肯定地说,这对你对物理问题的理解,对你整个物理系统知识的形成都有内在的不良影响,说不准哪一次考试的哪一道题就因为你概念不准而失分。
因此,学习语文需要熟记名言警句、学习数学必须记忆基本公式,学习物理也必须熟记基本概念和规律,这是学好物理科的最先要条件,是学好物理的最基本要求,没有这一步,下面的学习无从谈起。
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如何学好高二物理呢_如何高效学习高二物理
物理在应用方面具有广泛性,涉及到能源、材料、通信、医学等领域,对于推动人类社会的发展具有重要作用。这里给大家分享一些关于如何学好高二物理呢,供大家参考学习。
第一、要弄清楚每一个知识点的概念,只有对概念了解熟悉,认知清楚后,方能对你所学习的物理模型掌握透彻。才能悟出知识点深邃的内在。
第二、学会画图,因为高二物理讲述的是很多物理模型的过程。如果你能把复杂的过程图形化,你就能懂得高二物理看似复杂,其实脉路很清晰的知识聚集过程。学懂物理模型,将一个个解题方法和技巧运用到新题目中去。
第三、学会用数学图像去理解物理知识。高二物理的很多知识点运用了数学的图像去讲解难懂的物理概念。充分运用二元一次图像的属性去理解物理知识,会感觉理解起来轻松很多。
第四、逐步的受力分析,切记想当然。高二物理的很多物理量讲究矢量的概念。注重大小和方向。要把牛顿第二定律学习深入进去,才能为后面复杂的电磁学题打下坚实的基础。
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高二物理单科学习方法_高二物理简单学习方法
物理通过研究物质的微观结构和性质,为材料科学、化学等领域提供了基础理论和工具,推动着人类社会的科技进步。这里给大家分享一些关于高二物理单科学习方法,供大家参考学习。
要重视观察和实验物理知识来源于实践,特别是来源于观察和实验。要认真观察物理现象,分析物理现象产生的条件和原因。要认真做好物理学生实验,学会使用仪器和处理数据,了解用实验研究问题的基本方法。要通过观察和实验,有意识地提高自己的观察能力和实验能力。
要重在理解学好物理,应该对所学的知识有确切的理解,弄清其中的`道理。物理知识是在分析物理现象的基础上经过抽象、概括得来的,或者是经过推理得来的。获得知识,要有一个科学思维的过程。不重视这个过程,头脑里只剩下一些干巴巴的公式和条文,就不能真正理解知识,思维也得不到训练。要重在理解,有意识地提高自己的科学思维能力。
要学会运用知识学到的知识,要善于运用到实际中去。不注意知识的运用,你得到的知识还是死的,不丰满的,而且不能在运用中学会分析问题的方法。要在不断的运用中,扩展和加深自己的知识,学会对具体问题具体分析,提高分析和解决问题的能力。
要做好练习做练习是学习物理知识的一个环节,是运用知识的一个方面。每做一题,务求真正弄懂,务求有所收获。下面是我国物理学家严济慈先生的一段话,希望同学们能记住他的教诲。
“做习题可以加深理解,融会贯通,锻炼思考问题和解决问题的能力。一道习题做不出来,说明你还没有真懂;即使所有的习题都做出来了,也不一定说明你全懂了,因为你做习题时有时只是在凑公式而已。如果指导自己懂在什么地方,不懂又在什么地方,还能设法去弄懂它,到了这种地步,习题就可以少做。”
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高二物理学习方法策略_教师高二物理学习方法
物理对于理解自然现象的本质和规律具有重要作用,对于应对自然灾害和环境问题也具有指导意义。这里给大家分享一些关于高二物理学习方法策略,供大家参考学习。
预习是在课前,独立地阅读教材,自己去获取新知识的一个重要环节。 课前预习未讲授的新课,首先把新课的内容都要仔细地阅读一遍,通过阅读、分析、思考,了解教材的知识体系,重点、难点、范围和要求。对于物理概念和规律则要抓住其核心,以及与其它物理概念和规律的区别与联系,把教材中自己不懂的疑难问题记录下来。对已学过的知识,如果忘了,课前预习时可及时补上,这样,上课时就不会感到困难重重了。然后再纵观新课的内容,找出各知识点间的联系,掌握知识的脉络,绘出知识结构简图。同时还要阅读有关典型的例题并尝试解答,把解答书后习题作为阅读效果的检查,并从中总结出解题的一般思路和步骤。有能力的同学还可以适当阅读相关内容的课外书籍。
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高二物理学霸的必备学习方法_高二物理怎么学效果好
物理对于培养人的逻辑思维能力、分析和解决问题的能力具有重要作用,为个人的成长和发展提供了重要支持。这里给大家分享一些关于高二物理学霸的必备学习方法,供大家参考学习。
一、课前认真预习
预习是在课前,独立地阅读教材,自己去获取新知识的一个重要环节。
课前预习未讲授的新课,首先把新课的内容都要仔细地阅读一遍,通过阅读、分析、思考,了解教材的知识体系,重点、难点、范围和要求。对于物理概念和规律则要抓住其核心,以及与其它物理概念和规律的区别与联系,把教材中自己不懂的疑难问题记录下来。对已学过的知识,如果忘了,课前预习时可及时补上,这样,上课时就不会感到困难重重了。然后再纵观新课的内容,找出各知识点间的联系,掌握知识的脉络,绘出知识结构简图。同时还要阅读有关典型的例题并尝试解答,把解答书后习题作为阅读效果的检查,并从中总结出解题的一般思路和步骤。有能力的同学还可以适当阅读相关内容的课外书籍。
二、主动提高效率的听课
带着预习的问题听课,可以提高听课的效率,能使听课的重点更加突出。课堂上,当老师讲到自己预习时的不懂之处时,就非常主动、格外注意听,力求当堂弄懂。同时可以对比老师的讲解以检查自己对教材理解的深度和广度,学习教师对疑难问题的分析过程和思维方法,也可以作进一步的质疑、析疑、提出自己的见解。这样听完课,不仅能掌握知识的重点,突破难点,抓住关键,而且能更好地掌握老师分析问题、解决问题的思路和方法,进一步提高自己的学习能力。
三、定期整理学习笔记
在学习过程中,通过对所学知识的回顾、对照预习笔记、听课笔记、作业、达标检测、教科书和参考书等材料加以补充、归纳,使所学的知识达到系统、完整和高度概括的水平。学习笔记要简明、易看、一目了然,符合自己的特点。做到定期按知识本身的体系加以归类,整理出总结性的学习笔记,以求知识系统化。把这些思考的成果及时保存下来,以后再复习时,就能迅速地回到自己曾经达到的高度。在学习时如果轻信自己的记忆力,不做笔记,则往往会在该使用时却想不起来了,很可惜的!
四、及时做作业
作业是学好物理知识必不可少的环节,是掌握知识熟练技能的基本方法。在平时的预习中,用书上的习题检查自己的预习效果,课后作业时多进行一题多解及分析最优解法练习。在章节复习中精选课外习题自我测验,及时反馈信息。因此,认真做好作业,可以加深对所学知识的理解,发现自己知识中的薄弱环节而去有意识地加强它,逐步培养自己的分析、解决问题的能力,逐步树立解决实际问题的信心。
要做好作业,首先要仔细审题,弄清题中叙述的物理过程,明确题中所给的条件和要求解决的问题;根据题中陈述的物理现象和过程对照所学物理知识选择解题所要用到的物理概念和规律;经过冷静的思考或分析推理,建立数学关系式;借助数学工具进行计算,求解时要将各物理量的单位统一到国际单位制中;最后还必须对答案进行验证讨论,以检查所用的规律是否正确,在运算中出现的各物理的单位是否一致,答案是否正确、符合实际,物理意义是否明确,运算进程是否严密,是否还有别的解法,通过验证答案、回顾解题过程,才能牢固地掌握知识,熟悉各种解题的思路和方法,提高解题能力。
五、复习总结提高
对学过的知识,做过的练习,如果不及时复习,不会归纳总结,就容易出现知识之间的割裂而形成孤立地、呆板地学习物理知识的倾向。其结果必然是物理内容一大片,定律、公式一大堆,但对具体过程分析不清,对公式中的物理量间的关系理解不深,不会纵观全局,前后联贯,灵活运用物理概念和物理规律去解决具体问题。因此,课后要及时的复习、总结。课后的复习除了每节课后的整理笔记、完成作业外,还要进行章节的单元复习。要经常通过对比、鉴别,弄清事物的本质、内在联系以及变化发展过程,并及时归纳总结以形成系统的知识。通过分析对比,归纳总结,便可以使知识前后贯通,纵横联系,并从物理量间的因果联系和发展变化中加深对物理概念和规律的理解。这样既能不断巩固加深所学知识,又能提高归纳总结的能力。
六、做好思想准备,调整好学习心态
在学习物理的第一节课时,老师都会讲物理难学,在未学习物理之前就从高年级同学那里听说物理教难学。因此大部分同学在学习物理时都带有一些不正常的学习心态,主要表现有以下几个方面:(1)紧张、畏惧心理。物理难学在他们的心灵里留下了深深的烙印,他们害怕上物理课,害怕做物理作业,害怕老师课堂提问,害怕老师的个别谈话,怕做实验、怕动手,千方百计地回避学习,胆怯的心弦一天到晚紧绷着,不能理论联系实际,不能在实践中运用学过的知识,久而久之,越怕越难学,越难越怕学。(2)“一口吃个胖子”的心理。想把成绩搞上去,但经过一段时间的努力,成绩仍没有什么大的起色,随即产生“反正学不好了”和“我不是学习的料”的错误心理。(3)消极心理。学习松松垮垮、马马虎虎,懒惰思想较重,学习缺乏主动性,处于被动应付状态,上课时经常“开小差”,盼望着“快下课”,老师提问大都说“不会。”
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