2020年高考物理每日一题 (10)
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高中物理每日一点十题之带电粒子在电场中偏转的两个重要推论一知识点1. 带电粒子垂直进入偏转电场,试证明粒子从偏转电场中射出时,其速度反向延长线与初速度方向交于一点,此点为粒子沿初速度方向位移的中点. 答案 粒子在电场中的运动轨迹如图设粒子在电场中运动的位移与水平方向的夹角为α,粒子射出时速度与水平方向的夹角为θ.tan α=y l =12at 2v 0t =at 2v 0tan θ=v ⊥v 0=atv 0因为tan θ=y x ,tan α=yl 所以x =l2.2.让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止开始经过同一加速电场加速,然后在同一偏转电场里偏转,它们是否会分离为三股粒子束?请通过计算说明.答案 设加速电压为U 0,偏转电压为U ,带电粒子的电荷量为q ,质量为m ,垂直进入偏转电场的速度为v 0,偏转电场两极板间距离为d ,极板长为l ,则粒子的初动能12mv 02=qU 0,粒子在偏转电场中的加速度a =qUmd,在偏转电场中飞行的时间t =l v 0.粒子离开偏转电场时,沿静电力方向的速度v y =at =qUlmdv 0,速度方向的偏转角的正切值tan θ=v y v 0=qUlmdv 02.粒子所带电荷量不同,其初动能就不同.但是把mv 02=2qU 0代入偏转角的正切值tan θ=qUl mdv 02中,得tan θ=Ul2U 0d,可见粒子的偏转角度相同;粒子在静电力方向的偏移距离为y =12at 2=qUl 22mdv 02=Ul 24U 0d ,可见粒子的偏移距离也相同.所以,这些粒子不会分成三股.十道练习题(含答案)一、单选题(共8小题)1. 真空中的某装置如图所示,其中平行金属板A、B之间有加速电场,C、D之间有偏转电场,M为荧光屏。
今有质子、氘核和α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场,最后打在荧光屏上。
已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1∶2∶4,电荷量之比为1∶1∶2,则下列判断中正确的是( )A. 三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同B. 三种粒子打到荧光屏上的位置相同C. 偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2D. 偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶42. 如图所示,电子在电势差为U1的电场中加速后,垂直进入电势差为U2的偏转电场,在满足电子能射出的条件下,下列四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是( )A. U1变大、U2变大B. U1变小、U2变大C. U1变大、U2变小D. U1变小、U2变小3. 如图所示,静止的电子在加速电压为U1的电场的作用下从O经P板的小孔射出,又垂直进入平行金属板间的电场,在偏转电压U2的作用下偏转一段距离.现使U1加倍,要想使电子的运动轨迹不发生变化,应该( )A. 使U2加倍B. 使U2变为原来的4倍C. 使U2变为原来的1/5倍D. 使U2变为原来的1/2倍4. 几种混合带电粒子(重力不计),初速度为零,它们从同一位置经同一电场加速后,又都垂直场强方向进入另一相同的匀强电场,设粒子射出偏转电场时都打在荧光屏上,且在荧光屏上只有一个亮点,则到达荧光屏的各种粒子( )A. 电荷量一定相等B. 质量一定相等C. 比荷一定相等D. 质量、电荷量都可能不等5. 如图所示是某示波管的示意图,电子先由电子枪加速后进入偏转电场,如果在偏转电极上加一个电压,则电子束将会偏转,并飞出偏转电场.下面措施中能使电子偏转距离变大的是( )A. 尽可能把偏转极板L做得长一点B. 尽可能把偏转极板L做得短一点C. 尽可能把偏转极板间的距离d做得小一点D. 将电子枪的加速电压提高6. 如图所示,从炽热的金属丝飘出的电子(速度可视为零),经加速电场加速后从两板中间垂直射入偏转电场.电子的重力不计.在满足电子能射出偏转电场的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是( )A. 仅将偏转电场极性对调B. 仅增大偏转电极板间的距离C. 仅增大偏转电极板间的电压D. 仅减小偏转电极板间的电压7. 如图所示,一价氢离子(H)和二价氦离子(He)的混合体,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们( )A. 同时到达屏上同一点B. 先后到达屏上同一点C. 同时到达屏上不同点D. 先后到达屏上不同点8. 右图为示波管中电子枪的原理示意图,示波管内被抽成真空,A为发射热电子的阴极,K为接在高电势点的加速阳极,A、K间电压为U.电子离开阴极时的速度可以忽略.电子经加速后从K的小孔中射出的速度大小为v.下面的说法中正确的是( )A. 如果A、K间距离减半而电压仍为U不变,则电子离开K时的速度变为2vB. 如果A、K间距离减半而电压仍为U不变,则电子离开K时的速度变为C. 如果A、K间距离保持不变而电压减半,则电子离开K时的速度变为D. 如果A、K间距离保持不变而电压减半,则电子离开K时的速度变为v二、多选题(共1小题)9. 如图所示,氕、氘、氚的原子核以初速度为零经同一电场加速后,又经同一匀强电场偏转,最后打在荧光屏上,那么( )A. 经过加速电场的过程中,电场力对氚核做的功最多B. 经过偏转电场的过程中,电场力对三种核做的功一样多C. 三种原子核打在屏上的速度一样大D. 三种原子核都打在屏上同一位置处三、计算题(共1小题)10. 如图所示,电子从静止开始被U=180 V的电场加速,沿直线垂直进入另一个场强为E=6 000 V/m 的匀强偏转电场,而后电子从右侧离开偏转电场.已知电子比荷为≈×1011 C/kg,不计电子的重力,偏转极板长为L=6.0×10-2 m.求:(1)电子经过电压U加速后的速度v x的大小;(2)电子在偏转电场中运动的加速度a的大小;(3)电子离开偏转电场时的速度方向与刚进入该电场时的速度方向之间的夹角θ1. 【答案】B【解析】设加速电压为U1,偏转电压为U2,偏转极板的长度为L,板间距离为d,在加速电场中,由动能定理得qU1=mv,解得v0=,三种粒子从B板运动到荧光屏的过程,水平方向做速度为v0的匀速直线运动,由于三种粒子的比荷不同,则v0不同,所以三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间不同,故A错误;根据推论y=、tan θ=可知,y与粒子的种类、质量、电量无关,故三种粒子偏转距离相同,打到荧光屏上的位置相同,故B正确;偏转电场的电场力做功为W=qEy,则W与q成正比,三种粒子的电荷量之比为1∶1∶ 2,则电场力对三种粒子做功之比为1∶1∶2,故C、D错误2. 【答案】B【解析】设电子经加速电场后获得的速度为v0,由动能定理得qU1=①设偏转电场的极板长为L,则电子在偏转电场中运动时间t=②电子在偏转电场中受电场力作用获得的加速度a=③电子射出偏转电场时,平行于电场线的速度v y=at④由②③④得v y=所以,tan θ==①式代入上式得tan θ=,所以B正确3. 【答案】A【解析】要使电子轨迹不变,则应使电子进入偏转电场后任一水平位移x所对应的偏转距离y保持不变.由y=at2=··()2=;qU1=mv得y=.可见在x、y一定时,U2∝U1.4. 【答案】D【解析】只要带同种电荷;粒子经同一电场加速又经同一电场偏转,则偏移量相同5. 【答案】AC【解析】设加速电压为U1,则qU1=mv①设偏转电压为U2,则y=②联立①②得,y=,故选A、C6. 【答案】C【解析】改变偏转电场的极性,只能改变电子受力方向,但电子的偏转角大小不变,选项A错误;根据E=可知,当两极板间距离d增大时,E减小,所以电子受到的电场力减小,其偏转角也减小,选项B错误;电子进入偏转电场后做类平抛运动,则L=v0t、e=ma及tan θ=可得tan θ=,当U增大时偏转角也增大,选项C正确,D错误7. 【答案】B【解析】一价氢离子(H)和二价氦离子(He)的比荷不同,经过加速电场的末速度不同,因此在加速电场及偏转电场的时间均不同,但在偏转电场中偏转距离相同,所以会先后打在屏上同一点,选B 8. 【答案】D【解析】由动能定理qU=mv2得v=,带电粒子确定,v与成正比,与A、K间距离无关,故D正确9. 【答案】BD【解析】同一加速电场、同一偏转电场,三种原子核带电荷量相同,故在同一加速电场中电场力对它们做的功都相同,在同一偏转电场中电场力对它们做的功也相同,A错,B对;由于质量不同,所以三种原子核打在屏上的速度不同,C错;再根据偏转距离公式或偏转角公式y=,tan θ=知,与带电粒子无关,D对.10. 【答案】1)8×106 m/s(2)1.1×1015 m/s2(3)45°【解析】(1)根据动能定理可得eU=mv,解得v x=8×106 m/s(2)电子在偏转电场中受到竖直向下的电场力,根据牛顿第二定律得a=,解得a=×1014 m/s2≈1.1×1015 m/s2(3)电子在水平方向上做匀速直线运动,故t=在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,故v y=at,tan θ=,联立解得θ=45°.。
高中物理每日一点十题之E-x图像一知识点(1)E-x图像的意义:反映了电场强度E随位移x变化的规律.(2)设x轴正方向为电场强度的正方向,E>0表示电场强度沿x轴正方向;E<0表示电场强度沿x轴负方向.(3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差,“面积”大小表示电势差大小,两点的电势高低根据电场方向判定.十道练习题(含答案)一、单选题(共7小题)1. 一带电粒子在电场中仅在静电力作用下,从A点运动到B点,速度大小随时间变化的图像如图所示,t A、t B分别是带电粒子在A、B两点对应的时刻,则下列说法中正确的有( )A. A处的场强一定大于B处的场强B. A处的电势一定高于B处的电势C. 带电粒子在A处的电势能一定小于在B处的电势能D. 带电粒子从A到B的过程中,所受静电力一定做正功2. 在x轴上电场强度E随位置变化如图所示,E>0表示电场方向与x轴正向一致,一正电荷由x1出发,沿x轴正向运动到x2的过程中,电势能( )A. 先增大后减小B. 先减小后增大C. 始终增大D. 始终减小3. 在x轴上关于原点对称的a、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷,如图所示的E-x图像描绘了x轴上部分区域的电场强度(以x轴正方向为电场强度的正方向).对于该电场中x轴上关于原点对称的c、d两点,下列结论正确的是( )A. 两点场强相同,c点电势更高B. 两点场强相同,d点电势更高C. 两点场强不同,两点电势相等,均比O点电势高D. 两点场强不同,两点电势相等,均比O点电势低4. 一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点,其“速度—时间”图像如图所示.分析图像后,下列说法正确的是( )A. A处的电场强度大于C处的电场强度B. B、D两点的电场强度和电势一定都为零C. 粒子在A处的电势能大于在C处的电势能D. A、C两点间的电势差大于B、D两点间的电势差5. 一对等量点电荷位于平面直角坐标系xOy的一个轴上,它们激发的电场沿x、y轴方向上的场强和电势随坐标的变化情况如图甲、乙所示,甲图为y轴上各点场强随坐标变化的E-y图像,且沿y轴正向场强为正.乙图为x轴上各点电势随坐标变化的φ-x图像,且以无穷远处电势为零,图中a、b、c、d为轴上关于原点O的对称点,根据图像可判断下列有关描述正确的是( )A. 是一对关于原点O对称的等量负点电荷所激发的电场,电荷位于y轴上B. 是一对关于原点O对称的等量异种点电荷所激发的电场,电荷位于x轴上C. 将一个+q从y轴上a点由静止释放,它会在aOb间往复运动D. 将一个+q从x轴上c点由静止释放,它会在cOd间往复运动6. 空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图象如图所示,下列说法正确的是( )A. O点的电势最低B. x1和x3两点的电势相等C. x2和-x2两点的电势相等D. x2的电势最高7. 两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线所在水平面的中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示,一个电荷量为2 C、质量为1 kg的小物块从C点静止释放,其运动的v-t图象如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线).则下列说法正确的是( )A. B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=2 V/mB. 由C点到A点的过程中物块的电势能先减小后变大C. 由C点到A点的过程中,电势逐渐升高D. AB两点电势差U AB=-5 V二、多选题(共3小题)8. 一点电荷仅在电场力的作用下运动,其速度—时间图像如图所示,其中t a和t b是电荷在电场中a、b两点运动的时刻,则下列说法中正确的是( )A. a、b两点电势φa>φbB. a、b两点电场强度E a=E bC. a、b两点电场强度E a>E bD. 点电荷从a运动到b的过程中电场力做正功,电势能减小9. 静电场在x轴上的场强E随坐标x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强的正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,那么点电荷( )A. 由x1运动到x3的过程中电势能增大B. 由x1运动到x4的过程中静电力先增大后减小C. 由x1运动到x4的过程中电势能先增大后减小D. 在x2和x4处电势相等10. 如图所示,以等量同种点电荷的连线中点为原点,两点电荷连线的中垂线为x轴,E表示电场强度,φ表示电势,根据你已经学过的知识判断,在下列E-x图像和φ-x图像中,可能正确的是( )A. B. C. D.1. 【答案】D【解析】根据v-t图像的斜率表示加速度可知,从A点运动到B点的过程中带电粒子的加速度增大,则其所受的静电力增大,则电场强度E增大,A处的场强一定小于B处的场强,故A错误;从A到B 的过程中,带电粒子的速度增大,动能增大,由能量守恒定律知其电势能减小,静电力做正功,故C 错误,D正确;由于粒子电性未知,无法判断A、B两点电势高低,故B错误.2. 【答案】D【解析】由题图可以看出,x1到x2电场方向与x轴正方向一致,沿着电场线的方向电势降低,对于正电荷而言电势降低则电势能减小,故D正确,A、B、C错误.3. 【答案】A【解析】题图中a点左侧,b点右侧的电场都沿x轴负方向,则a点处为正电荷,b点处为负电荷,又两点电荷的电荷量相等,则c、d两点的场强相同,c点电势更高,A正确,B、C、D错误.4. 【答案】A【解析】因为v-t图线的斜率大小等于粒子的加速度大小,故粒子在A处的加速度大于在C处的加速度,A处的电场强度大于C处的电场强度,选项A正确;B、D两点切线的斜率为零,故两点的加速度为零,场强为零,但是电势不一定为零,选项B错误;粒子在A处的速度大于在C处的速度,则在A处的动能大于在C处的动能,在A处的电势能小于在C处的电势能,选项C错误;根据动能定理可知:q|U CA|=mv A2-mv C2;qU BD=mv D2-mv B2,由图线可知mv D2-mv B2>mv A2-mv C2,则A、C两点间的电势差小于B、D两点间的电势差,选项D错误.5. 【答案】C【解析】因为x轴上各点的电势均小于零,且φ-x图像关于y轴对称,表明是一对等量负点电荷激发的电场,又因为E-y图像中y轴正方向场强为负,y轴负方向场强为正,表明这一对负点电荷在x 轴上关于原点对称,故A、B错误;将一个+q从y轴上a点由静止释放,它从a点向O点先做加速度逐渐增大的加速运动,后做加速度逐渐减小的加速运动,越过原点后先做加速度逐渐增大的减速运动,后做加速度逐渐减小的减速运动,到达b点时速度恰好为零,此后又变速运动到a点,故C正确;将一个+q从x轴上c点由静止释放,它将直接向x轴负向的负电荷运动并粘合,故D错误.6. 【答案】C【解析】在坐标原点O右侧,沿x轴正方向,电场强度先变大后变小,电势一直降低,故O点电势不是最低;x1和x3两点的电势不相等,故A、B错误;电场关于坐标原点O对称分布,则x2和-x2两点的电势相等,C正确7. 【答案】D【解析】小物块在B点加速度最大,故B点场强最大,由v-t图线知B点加速度为2 m/s2,根据qE =ma,得E=1 V/m,选项A错误;由C点到A点的过程中小物块动能一直增大,电势能始终在减小,故电势逐渐降低,选项B、C错误;根据动能定理有qU AB=mv-mv,解得U AB=-5 V,选项D 正确8. 【答案】CD【解析】图像是速度—时间图像,图像斜率代表加速度,可判断出t a时刻的加速度大于t b时刻的加速度,由a=可判断出a点的电场强度大,故B错误,C正确;根据动能定理可判断出从a点运动到b点电场力做正功,所以电势能减小,故D正确;因为不知道点电荷的电性,无法判断出a、b两点电势高低,故A错误.9. 【答案】AB【解析】由题设可知,带正电的点电荷由x1运动到x4的过程中,静电力一直做负功,电势能一直增大,则从x1到x4,电势一直在增大,所以A正确,C、D错误;根据图像,由x1运动到x4的过程中场强大小先增大后减小,静电力先增大后减小,B正确.10. 【答案】AD【解析】在两点电荷连线的中点,由于两个点电荷在此处产生的场强大小相等,方向相反,所以该处场强为零,在无穷远处场强也为零,所以两点电荷连线的中点到无穷远,场强先增大后减小,且场强关于两点电荷连线对称,故A正确,B错误;两点电荷连线的中垂线上场强方向从中点指向无穷远,且电势逐渐降低,因为O处的场强为零,则O处φ-x图线的斜率为0,故C错误,D正确.。
高中物理每日一点十题之示波管一知识点1.构造:示波管主要是由电子枪、偏转电极(XX′和YY′)、荧光屏组成,管内抽成真空.(如图)2.作用(1)电子枪的作用是产生高速飞行的一束电子.(2)示波管的YY′偏转电极上加的是待测的信号电压(图乙).XX′偏转电极通常接入仪器自身产生的锯齿形电压(图甲),叫作扫描电压.(3)荧光屏的作用是显示电子的偏转情况.3.电子束打在荧光屏上各种情况(1)如果在偏转电极XX′之间和偏转电极YY′之间都没有加电压,电子束从电子枪射出后打在荧光屏上的屏的中心(如图1所示).(2)如果仅在XX′之间加上扫描电压,荧光屏上会看到水平直线(如图2所示).(3)如果仅在YY′之间加上信号电压,荧光屏上会看到竖直直线(如图3所示).(4)如果同时在XX′,YY′之间加上扫描电压和信号电压,荧光屏上会看到正弦曲线(如图4所示).(1)(2)(3)(4)十道练习题(含答案)一、单选题(共7小题)1. 如图所示的示波管,当两偏转电极XX′、YY′电压为零时,电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标系的O点,其中x轴与XX′电场的场强方向重合,x轴正方向垂直于纸面向里,y轴与YY′电场的场强方向重合,y轴正方向竖直向上).若要电子打在图示坐标系的第Ⅲ象限,则( )A.X、Y极接电源的正极,X′、Y′接电源的负极B.X、Y′极接电源的正极,X′、Y接电源的负极C.X′、Y极接电源的正极,X、Y′接电源的负极D.X′、Y′极接电源的正极,X、Y接电源的负极2. 关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况,下列说法正确的是( )A. 一定是匀变速运动B. 不可能做匀减速运动C. 一定做曲线运动D. 可能做匀变速直线运动,不可能做匀变速曲线运动3. 图甲为示波管的原理图.如果在电极YY′之间所加的电压按图乙所示的规律变化,在电极XX′之间所加的电压按图丙所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是( )A. B. C. D.4. 如图所示,在匀强电场E中,一带电粒子(不计重力)-q的初速度v0恰与电场线方向相同,则带电粒子-q在开始运动后,将( )A. 沿电场线方向做匀加速直线运动B. 沿电场线方向做变加速直线运动C. 沿电场线方向做匀减速直线运动D. 偏离电场线方向做曲线运动5. 一带电粒子在电场中只受到电场力作用时,它不可能出现的运动状态是( )A. 匀速直线运动B. 匀加速直线运动C. 匀变速曲线运动D. 匀速圆周运动6. 如图所示,在匀强电场E中,一带电粒子-q的初速度v0恰与电场线方向相同,则带电粒子-q在开始运动后,将( )A. 沿电场线方向做匀加速直线运动B. 沿电场线方向做变加速直线运动C. 沿电场线方向做匀减速直线运动D. 偏离电场线方向做曲线运动7. 如图所示,是一个示波器工作原理图,电子经过加速后以速度v0垂直进入偏转电场,离开电场时偏转量是h,两平行板间距离为d,电势差为U,板长为l,每单位电压引起的偏移量(h/U)叫示波器的灵敏度.若要提高其灵敏度,可采用下列办法中的( )A. 增大两极板间的电压B. 尽可能使板长l做得短些C. 尽可能使板间距离d减小些D. 使电子入射速度v0大些二、多选题(共3小题)8. 如图是示波管的原理图.它由电子枪、偏转电极(XX′和YY′)、荧光屏组成,管内抽成真空.给电子枪通电后,如果在偏转电极XX′和YY′上都没有加电压,电子束将打在荧光屏的中心O点,在那里产生一个亮斑.下列说法正确的是( )A. 要想让亮斑沿OY向上移动,需在偏转电极YY′上加电压,且Y′比Y电势高B. 要想让亮斑移到荧光屏的右上方,需在偏转电极XX′、YY′上加电压,且X比X′电势高、Y比Y′电势高C. 要想在荧光屏上出现一条水平亮线,需在偏转电极XX′上加特定的周期性变化的电压(扫描电压)D. 要想在荧光屏上出现一条正弦曲线,需在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电压、在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压9. 一台正常工作的示波管,突然发现荧光屏上画面的高度缩小,则产生故障的原因可能是( )A. 加速电压突然变大B. 加速电压突然变小C. 偏转电压突然变大D. 偏转电压突然变小10. 示波管的构造如图所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的( )A.极板X应带正电B. 极板X′应带正电C. 极板Y应带正电D. 极板Y′应带正电1. 【答案】D【解析】若要使电子打在题图所示坐标系的第Ⅲ象限,电子在x轴上向负方向偏转,则应使X′接正极,X接负极;电子在y轴上也向负方向偏转,则应使Y′接正极,Y接负极,所以选项D正确2. 【答案】A【解析】带电粒子在匀强电场中受恒定合外力(电场力)作用,一定做匀变速运动,初速度与合外力共线时,做直线运动,不共线时做曲线运动,选项A正确,选项B、C、D错误3. 【答案】B【解析】由于电极XX′之间所加的是扫描电压,电极YY′之间所加的电压为信号电压,所以荧光屏上会看到B选项所示的图形4. 【答案】C【解析】在匀强电场E中,带电粒子所受静电力为恒力.带电粒子受到与运动方向相反的恒定的电场力作用,产生与运动方向相反的恒定的加速度,因此,带电粒子-q在开始运动后,将沿电场线做匀减速直线运动5. 【答案】A【解析】在电场力的作用下,说明电荷受到的合外力的大小为电场力,不为零,所以选项A不可能;当电荷在匀强电场中由静止释放后,电荷做匀加速直线运动,选项B可能;当电荷垂直进入匀强电场后,电荷做类平抛运动,选项C可能;正电荷周围的负电荷只在电场力作用下且电场力恰好充当向心力时,可以做匀速圆周运动,选项D可能6. 【答案】C【解析】在匀强电场E中,带电粒子所受电场力为恒力.带电粒子受到与运动方向相反的恒定的电场力作用,产生与运动方向相反的恒定的加速度,因此,带电粒子-q在开始运动后,将沿电场线做匀减速直线运动7. 【答案】C【解析】题是一个通过计算进行选择的问题.因为h=at2=(a=,t=),所以,=.要使灵敏度大些,选项中合乎要求的只有C8. 【答案】BCD【解析】要想让亮斑沿OY向上移动,电子受力向Y方向,即电场方向为YY′,即Y电势高,A项错误;要想让亮斑移到荧光屏的右上方,同理Y为高电势,X为高电势才可,B项正确;要想在荧光屏上出现一条水平亮线,说明电子只在XX′方向偏转,当然要在这个方向加扫描电压,C项正确;要想在荧光屏上出现一条正弦曲线,就是水平与竖直方向都要有偏转电压,所以D项正确.综述本题选项为B、C、D.9. 【答案】AD【解析】若加速电压为U1,偏转电压为U2,则在加速电场中qU1=mv,在偏转电场中a=,L =v0t,y=at2,所以y=,画面高度缩小,说明粒子的最大偏转位移减小,由上式分析可得,可能是加速电压U1增大,也可能是偏转电压U2减小,选项A、D正确10. 【答案】AC【解析】根据亮斑的位置,电子偏向XY区间,说明电子受到电场力作用发生了偏转,因此极板X、极板Y均应带正电.。
专题10:高一上册物理基础题每日一练一、单选题1.在弹吉他时,拨动琴弦,琴弦就会发生振动,振动的频率f (单位为Hz ,即1s -)由琴弦的质量m 、长度L 和弦线中的张力(弹力)F 共同决定。
结合物理量的单位分析琴弦振动的频率f 与m L F 、、的关系式可能正确的是(其中k 是一个没有单位的常数)( ) A .f kmLF = B .Ff kmL= C .F f kmL= D .mLf kF= 【答案】C【详解】A .等式右侧的单位为2222kg m kg m/s kg m /s ⋅⋅⋅=⋅与等式左侧的单位不一致,故A 错误; B .等式右侧的单位为22kg m/s s kg m-⋅=⋅与等式左侧的单位不一致,故B 错误; C .等式右侧的单位为21kg m/s s kg m-⋅=⋅与等式左侧的单位一致,故C 可能正确; D .等式右侧的单位为2kg ms kg m/s ⋅=⋅与等式左侧的单位不一致,故D 错误。
故选C 。
2.北京时间2022年11月20日至12月18日卡塔尔世界杯足球赛火热进行。
足球运动中蕴含着丰富的物理知识,关于惯性下列说法正确的是( )A .足球在空中静止释放后能竖直下落,是因为惯性的缘故B .踢出去的足球能继续飞行,是因为惯性的缘故C .踢出去的足球速度在不断变化,惯性也在不断变化D .足球若被带到太空,惯性将会消失 【答案】B【详解】A.足球在空中静止释放后能竖直下落,是因为重力的缘故,故A 错误;B.惯性是物体维持原有运动状态的固有属性,所以踢出去的足球能继续飞行,是因为惯性的缘故,故B 正确;C.惯性只与物体质量有关,与运动状态无关,故C 错误;D.惯性与物体所在位置无关,故D 错误。
故选B 。
3.疫情复课以后,教室里通常会用磁扣将《通风、消毒记录表》“吸”在竖直黑板上,如图所示。
磁扣与纸始终处于静止状态。
下列说法中正确的是( )A .记录表受5个力作用B .磁扣对记录表的摩擦力竖直向上C .记录表受到黑板的作用力等于记录表的重力D .磁扣与黑板间吸引力越大,磁扣所受摩擦力越大 【答案】A【详解】AC .记录表受5个力的作用,分别是磁扣对记录表的压力F ,黑板对记录表的弹力N F ,磁扣对记录表的摩擦力f 磁,黑板对记录表的摩擦力f 板,记录表自身的重力G ,其中N F F f f G=+=板磁A正确,C 错误;BD .磁扣受4个力的作用,分别是记录表对它的支持力,和黑板对它的吸引力,竖直向下自身的重力,竖直向上的记录表对它的摩擦力,其中磁扣自身的重力和记录表对它的摩擦力时一对平衡力,根据牛顿第三定律可知,磁扣对记录表的摩擦力竖直向下,BD 错误。
2020年高考物理每日一题
1、如图所示,斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平地面上,现将一小球从图示位置静止
释放,不计一切摩擦,则在小球从释放到落至地面的过程中,下列说法正
确的是()
A.斜劈对小球的弹力不做功
B.斜劈与小球组成的系统机械能守恒
C.斜劈的机械能守恒
D.小球重力势能的减少量等于斜劈动能的增加量
解析:选B小球的位移方向竖直向下,斜劈对小球的弹力对小球做负功,小球对斜劈的弹力对斜劈做正功,斜劈的机械能增大,小球的机械能减少,但斜劈与小球组成的系统机械能守恒,小球重力势能的减少量等于小球和斜劈动能的增加量之和,故B正确,A、C、D错误。
高中物理每日一点十题之电场强度 一知识点电场强度1.定义:放入电场中某点的试探电荷q,所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度。
简称场强。
2.定义式:QF E =(适用于一切电场) 3.单位:牛每库(N/C) 或 伏/米(V/m).4.物理意义:描述电场强弱和方向的物理量。
某点的电场强度数值上等于单位正电荷所受的电场力。
5.电场强度的矢量性规定:跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同(跟负电荷在该点所受的静电力的方向相反);6.注意(1)区分:试探电荷(检验电荷)与场源电荷(源电荷)。
试探电荷要求:电荷量和尺寸必须充分小,可以看成点电荷。
(2)场强相同的条件:大小相等,方向相同。
(3)由电场强度 E= F/q ,可得电场力 F=qE 。
点电荷电场强度 1.表达式:2rQ k E = 2.适用条件:真空、静止、点电荷3.注意:Q :场源电荷; r :电场中的点到场源电荷Q 的距离。
十道练习题(含答案)一、单选题(共7小题)1. 在电场中某点放一检验电荷,其电荷量为q,检验电荷受到的电场力为F,则该点电场强度为E=,那么下列说法正确的是( )A. 若移去检验电荷q,该点的电场强度就变为零B. 若在该点放一个电荷量为2q的检验电荷,该点的电场强度就变为C. 若在该点放一个电荷量为-2q的检验电荷,则该点电荷强度大小仍为E,但电场强度的方向变为原来相反的方向D. 若在该点放一个电荷量为-q的检验电荷,则该点电场强度大小仍为E,电场强度的方向也还是原来的电场强度方向2. 由电场强度的定义式E=可知,在电场中的同一点( )A. 电场强度E跟F成正比,跟q成反比B. 无论试探电荷所带的电荷量如何变化,始终不变C. 如果电荷在电场中某点所受的静电力大,则该点的电场强度就强D. 一个小球在P点受到的静电力为0,P点的电场强度一定为03. 在电场中某点放一电荷量为-2.4×10-7 C的负电荷,该电荷受到的电场力为4.8×10-5 N,方向水平向东,则该点的电场强度大小和方向分别为( )A. 2×102 N/C水平向东B. 2×10-2 N/C水平向东C. 2×102 N/C水平向西D. 2×10-2 N/C水平向西4. 下列关于点电荷的场强公式E=k的几种不同的理解,正确的是( )A. 以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的场强相同B. 当r→0时,E→∞;当r→∞时,E→0C. 在点电荷Q产生的电场中,各点的场强方向一定是背向点电荷QD. 在点电荷Q产生的电场中,某点的场强大小与Q成正比,与r2成反比5. 真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r,则A、B两点的电场强度大小之比为( )A. 3∶1B. 1∶3C. 9∶1D. 1∶96. 如图所示,Q是真空中固定的点电荷,a、b、c是以Q所在位置为圆心、半径分别为r和2r球面上的三点,电量为-q的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q,则( )A. Q带负电B. b、c两点电场强度相同C. a、b两点的电场强度大小之比为4∶1D. 将a处试探电荷电量变为+2q,该处电场强度变为原来两倍a与ab连线成60°角,b点的场强大小为E b,方向与ab连线成30°角,a、b两点距O点的距离分别为r a、r b,则关于a、b两点场强大小E a、E b的关系,以下结论正确的是( )A. E a=E bB. E a=E bC. E a=E bD. E a=3E b二、多选题(共3小题)8. 关于电场,下列说法正确的是( )A. 只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B. 电场不是客观存在的,是人们虚构的C. 电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用D. 电场只能存在于真空中和空气中,不可能存在于物体中9. 如图甲所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),O、A、B为x轴上的三点.放在A、B两点的试探电荷受到的静电力跟其所带电荷量的关系如图乙所示,则( )A. A点的电场强度大小为2×103 N/CB. B点的电场强度大小为2×103 N/CC. 点电荷Q在A、B之间D. 点电荷Q在O、B之间10. 下列关于电场强度的两个表达式E=和E=k的叙述,正确的是( )A. E=是电场强度的定义式,E的大小与F、q没有必然联系B. E=是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量,它适用于任何电场C. E=k是点电荷场强的计算公式,Q是产生电场的电荷的电荷量,它不适用于匀强电场D. 从点电荷场强计算式分析库仑定律表达式F=k,式中k是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小,而k是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小1. 【答案】D【解析】电场强度由电场本身的性质决定,与检验电荷无关,若移去检验电荷或改变检验电荷的电荷量,该点的电场强度大小与方向均不变,故D正确.2. 【答案】B【解析】电场强度是表示电场的强弱和方向的物理量,只跟场源电荷有关,跟放入其中的试探电荷无关,E=是电场强度的定义式,不是决定式,选项A、C错误,B正确;不带电的小球在P点受到的电场力为零,则P点的电场强度不一定为零,选项D错误.3. 【答案】C【解析】该点的电场强度大小E==2×102 N/C,方向与负电荷受力方向相反,水平向西.故选C.4. 【答案】D【解析】以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的场强大小相等、方向不同,场强是矢量,所以场强不同,故A错误.当r→0时,点电荷的场强公式E=k已经不适用,当r→∞时,E→0,故B错误.在点电荷Q产生的电场中,各点的场强方向与点电荷Q的性质有关,正点电荷产生的电场中,各点的场强方向是背向点电荷Q,负点电荷产生的电场中,各点的场强方向是指向点电荷Q,故C错误.在点电荷Q产生的电场中,场强为E=k,某点的场强大小与Q成正比,与r2成反比,故D正确.5. 【答案】C【解析】由点电荷产生电场的电场强度公式E=k可知,电场强度大小与该点到场源电荷的距离的二次方成反比,则E A∶E B=r∶r=9∶1,故选项C正确.6. 【答案】C【解析】电量为-q的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q,电场强度方向背离Q,则Q带正电,A错误;根据公式E=k知,b、c两点电场强度大小相同,方向不同,B错误;根据公式E=k,a、b两点与Q距离之比为1∶2,所以a、b两点的电场强度大小之比为4∶1,C正确;场强由电场本身决定,与检验电荷无关,所以a处的试探电荷电量变为2q,该处场强不变,D错误.7. 【答案】D【解析】由题图可知,r b=r a,再由E=可知,==3,D正确.8. 【答案】AC【解析】电荷周围存在着电场,电场对放在其中的电荷有力的作用,电荷之间的相互作用是通过电场发生的,A、C正确;电场是一种物质,它与其他物质一样,不依赖于我们的感觉而客观存在,在真空中、导体中都能存在,B、D错误.9. 【答案】AC【解析】在F-q图像中,斜率大小表示电场强度大小.A点,E==N/C=2×103 N/C,A 正确;B点,E′==N/C=5×102 N/C,B错误;由于A点和B点场强方向相反,故Q在A、B之间.C正确,D错误.10. 【答案】ACD【解析】公式E=是电场强度的定义式,是比值定义法,即E的大小与F、q没有必然联系,选项A 正确;公式E=是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中的电荷的电荷量,它适用于任何电场,选项B错误;公式E=k是点电荷场强的计算公式,Q是产生电场的电荷的电荷量,它不适用于匀强电场,选项C正确;从点电荷场强计算式分析库仑定律表达式F=k,式中k是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小,而k是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小,选项D正确.。
高中物理每日一点十题之电势能一知识点静电力做功的特点:静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关.注意:这个结论是从匀强电场中推导出来的,但是可以证明对非匀强电场也是适用的.电势能1.定义:电荷在电场中具有的势能,是与位置有关的物理量.符号:Ep.2.静电力做功与电势能变化之间的关系:(1)WAB=EpA-EpB.(2)静电力做正功,即WAB>0,电势能减少,静电力做负功,即WAB<0,电势能增加.3.电势能的几点说明:(1)标量:正负值表示电势能大小.(2)系统性:电荷与电场共有的能量.(3)相对性:通常以无穷远或地面为零势能面.十道练习题(含答案)一、单选题(共3小题)1. 在电场中,把电荷量为4×10-9 C的正点电荷从A点移到B点,克服静电力做功6×10-8 J,以下说法中正确的是( )A. 电荷在B点具有的电势能是6×10-8 JB. B点电势是15 VC. 电荷的电势能增加了6×10-8 JD. 电荷的电势能减少了6×10-8 J2. 在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电场力做了负功,则( )A. 该电荷的电势能一定减小B. b点的电势一定比a点高C. 电场线方向一定从b指向aD. b点的电场强度一定比a点大3. 如图所示,直线上有O、a、b、c四点,ab间的距离与bc间的距离相等.在O点处有固定点电荷.已知b点电势高于c点电势.若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点,再从b点运动到a点,则( )A. 两过程中电场力做的功相等B. 前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功C. 前一过程中,粒子电势能不断减小D. 后一过程中,粒子动能不断减小二、多选题(共5小题)4. 下列说法正确的是( )A. 电荷从电场中的A点运动到了B点,路径不同,电场力做功的大小就可能不同B. 电荷从电场中的某点开始出发,运动一段时间后,又回到了该点,则说明电场力做功为零C. 正电荷沿着电场线运动,电场力对正电荷做正功,负电荷逆着电场线运动,电场力对负电荷做正功D. 电荷在电场中运动,因为电场力可能对电荷做功,所以能量守恒定律在电场中并不成立5. 如图所示,两个等量的正电荷分别置于P、Q两位置,在P、Q连线的垂直平分线上有M、N两点,另有一试探电荷q,则( )A. 若q是正电荷,q在N点的电势能比在M点的电势能大B. 若q是负电荷,q在M点的电势能比在N点的电势能大C. 无论q是正电荷,还是负电荷,q在M、N两点的电势能一样大D. 无论q是正电荷还是负电荷,q在M点的电势能都比在N点的电势能小6. 如图所示,在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q,x轴上的P点位于-Q的右侧.下列判断正确的是( )A.在x轴上还有一点与P点电场强度相同B. 在x轴上还有两点与P点电场强度相同C. 若将一试探电荷+Q从P点移至O点,电势能增大D. 若将一试探电荷+Q从P点移至O点,电势能减小7. 如图所示,固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点,已知< .下列叙述正确的是( )A. 若把一正点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做功,电势能减少B. 若把一正点电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服静电力做功,电势能增加C. 若把一负点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做功,电势能减少D. 若把一负点电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点,则该电荷克服静电力做的功等于静电力对该电荷所做的功,电势能不变8. 如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是O,最低点是P,直径MN水平,a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),b固定在M点,a从N点静止释放,沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零,则小球a( )A. 从N到Q的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小B. 从N到P的过程中,速率先增大后减小C. 从N到Q的过程中,电势能一直增加D. 从P到Q的过程中,动能减少量小于电势能增加量三、填空题(共1小题)9. 如图所示,把电荷量为-5×10-9 C的电荷,从电场中的A点移到B点,其电势能______(选填“增大”或“减小”).若A点电势为φA=15 V,B点电势为φB=10 V,则电荷在A点和B点具有的电势能分别为E pA=__________ J,E pB=__________ J,此过程电场力所做的功W AB=__________ J.四、计算题(共1小题)10. 如图所示,匀强电场的电场强度E=2×104 N/C。
2020年江苏省高考物理试题一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个....选项符合题意.1.质量为31.510kg ⨯的汽车在水平路面上匀速行驶,速度为20m/s ,受到的阻力大小为31.8N 10⨯.此时,汽车发动机输出的实际功率是( )A.90WB.30kWC.36kWD.300kW2.电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示.其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上.则电流互感器( )A.是一种降压变压器B.能测量直流电路的电流C.原、副线圈电流的频率不同D.副线圈的电流小于原线圈的电流3.如图所示,两匀强磁场的磁感应强度1B 和2B 大小相等、方向相反.金属圆环的直径与两磁场的边界重合.下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是( )A.同时增大1B 减小2BB.同时减小1B 增大2BC.同时以相同的变化率增大1B 和2BD.同时以相同的变化率减小1B 和2B4.如图所示,一小物块由静止开始沿斜面向下滑动,最后停在水平地面上.斜面和地面平滑连接,且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数.该过程中,物块的动能k E 与水平位移x 关系的图象是( )A. B. C. D.5.中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量.某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F .若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为( )A. FB.1920FC.19F D.20F 二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.6.某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示.当汽车启动时,开关S 闭合,电机工作,车灯突然变暗,此时( )A.车灯的电流变小B.路端电压变小C.电路的总电流变小D.电源的总功率变大7.甲、乙两颗人造卫星质量相等,均绕地球做圆周运动,甲的轨道半径是乙的2倍.下列应用公式进行的推论正确的有( )A.由v =倍B.由2a r ω=可知,甲的向心加速度是乙的2倍 C.由2Mm F Gr =可知,甲的向心力是乙的14D.由32r k T=可知,甲的周期是乙的倍8.如图所示,小球A 、B 分别从2l 和l 的高度水平抛出后落地,上述过程中A 、B 的水平位移分别为l 和2l .忽略空气阻力,则( )A.A 和B 的位移大小相等B.A 的运动时间是B 的2倍C. A 的初速度是B 的12D. A 的末速度比B 的大9.如图所示,绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球(不计重力).开始时,两小球分别静止在A 、B 位置.现外加一匀强电场E ,在静电力作用下,小球绕轻杆中点O 转到水平位置.取O 点的电势为0.下列说法正确的有( )A.电场E 中A 点电势低于B 点B.转动中两小球的电势能始终相等C.该过程静电力对两小球均做负功D.该过程两小球的总电势能增加三、简答题:本题分必做题(第10~12题)和选做题(第13题)两部分,共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.【必做题】10.(8分)某同学描绘一种电子元件的I U -关系图象,采用的实验电路图如题10-1图所示,○V 为电压表,○mA 为电流表,E 为电源(电动势约6V ),R 为滑动变阻器(最大阻值20Ω),0R 为定值电阻,S 为开关.(1)请用笔画线代替导线,将题10-2图所示的实物电路连接完整.(2)调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的示数如下表:-图线.请根据表中的数据,在方格纸上作出该元件的I U-图线可知,该元件是_______(选填“线性”或“非线性”)元(3)根据作出的I U件.R,会导致的两个后果是(4)在上述测量中,如果用导线代替电路中的定值电阻_______.A.电压和电流的测量误差增大B.可能因电流过大烧坏待测元件C.滑动变阻器允许的调节范围变小D.待测元件两端电压的可调节范围变小11.(10分)疫情期间“停课不停学”,小明同学在家自主开展实验探究.用手机拍摄物体自由下落的视频,得到分帧图片,利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度,实验装置如题11-1图所示.(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球,其中最适合用作实验中下落物体的是________. (2)下列主要操作步骤的正确顺序是_______.(填写各步骤前的序号) ①把刻度尺竖直固定在墙上②捏住小球,从刻度尺旁静止释放③手机固定在三角架上,调整好手机镜头的位置 ④打开手机摄像功能,开始摄像 (3)停止摄像,从视频中截取三帧图片,图片中的小球和刻度如题11-2图所示.已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为1s 6,刻度尺的分度值是1mm ,由此测得重力加速度为_______2m/s .(4)在某次实验中,小明释放小球时手稍有晃动,视频显示小球下落时偏离了竖直方向.从该视频中截取图片,_______(选填“仍能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度.12. [选修3-5](12分)(1)“测温枪”(学名“红外线辐射测温仪”)具有响应快、非接触和操作方便等优点.它是根据黑体辐射规律设计出来的,能将接收到的人体热辐射转换成温度显示.若人体温度升高,则人体热辐射强度I 及其极大值对应的波长λ的变化情况是____________.A. I 增大,λ增大B. I 增大,λ减小C. I 减小,λ增大D. I 减小,λ减小 (2)大量处于某激发态的氢原子辐射出多条谱线,其中最长和最短波长分别为1λ和2λ,则该激发态与基态的能量差为_______,波长为1λ的光子的动量为_______.(已知普朗克常量为h,光速为c)(3)一只质量为1.4 kg的乌贼吸入0.1 kg的水,静止在水中.遇到危险时,它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出,以2m/s的速度向前逃窜.求该乌贼喷出的水的速度大小v.【选做题】13.本题包括A、B两小题,请选定其中一小题........,并在相应的答题区域内作答.............若多做,则按A小题评分.A.[选修3-3](12分)(1)玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史,它是一种非晶体.下列关于玻璃的说法正确的有______.A.没有固定的熔点B.天然具有规则的几何形状C.沿不同方向的导热性能相同D.分子在空间上周期性排列(2)一瓶酒精用了一些后,把瓶盖拧紧,不久瓶内液面上方形成了酒精的饱和汽,此时_______(选填“有”或“没有”)酒精分子从液面飞出.当温度升高时,瓶中酒精饱和汽的密度_____(选填“增大”“减小”或“不变”).(3)一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C,其1pV图象如图所示,求该过程中气体吸收的热量Q.B.[选修3-4](12分)(1)电磁波广泛应用在现代医疗中.下列属于电磁波应用的医用器械有_______.A.杀菌用的紫外灯B.拍胸片的X 光机C.治疗咽喉炎的超声波雾化器D.检查血流情况的“彩超”机(2)我国的光纤通信技术处于世界领先水平.光纤内芯(内层玻璃)的折射率比外套(外层玻璃)的_______(选填“大”或“小”).某种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为43︒,则该内芯的折射率为_______.(取sin 430.68,cos430.73︒︒==,结果保留2位有效数字)(3)国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队.“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一.在探月任务中,“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f 的电磁波,该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来,反射波回到“玉兔二号”的时间差为t ∆.已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ,求该月壤层的厚度d .四、计算题:本题共3小题,共计47分.解答时请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.14.(15分)如图所示,电阻为0.1Ω的正方形单匝线圈abcd 的边长为0.2m ,bc 边与匀强磁场边缘重合.磁场的宽度等于线圈的边长,磁感应强度大小为0.5T .在水平拉力作用下,线圈以8m/s 的速度向右穿过磁场区域.求线圈在上述过程中:(1)感应电动势的大小E ; (2)所受拉力的大小F ; (3)感应电流产生的热量Q .15.(16分)如图所示,鼓形轮的半径为R ,可绕固定的光滑水平轴O 转动.在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆,杆上分别固定有质量为m 的小球,球与O 的距离均为2R .在轮上绕有长绳,绳上悬挂着质量为M 的重物.重物由静止下落,带动鼓形轮转动.重物落地后鼓形轮匀速转动,转动的角速度为 .绳与轮之间无相对滑动,忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量,不计空气阻力,重力加速度为g .求:(1)重物落地后,小球线速度的大小v ;(2)重物落地后一小球转到水平位置A ,此时该球受到杆的作用力的大小F ; (3)重物下落的高度h .16.(16分)空间存在两个垂直于Oxy 平面的匀强磁场,y 轴为两磁场的边界,磁感应强度分别为02B 、03B .甲、乙两种比荷不同的粒子同时从原点O 沿x 轴正向射入磁场,速度均为v .甲第1次、第2次经过y 轴的位置分别为P 、Q ,其轨迹如图所示.甲经过Q 时,乙也恰好同时经过该点.已知甲的质量为m ,电荷量为q .不考虑粒子间的相互作用和重力影响.求:(1)Q 到O 的距离d ;(2)甲两次经过P 点的时间间隔t ∆;(3)乙的比荷q m''可能的最小值.2020年江苏省高考物理试题参考答案1. C2. D3. B4. A5. C6. ABD7. CD8. AD9. AB10.(1)(见图1) (2)(见图2) (3)非线性 (4)BC11.(1)小钢球 (2)①③④② (3)9.6(9.5~9.7都算对) (4)仍能 12.(1)B (2)2hcλ1hλ (3)由动量守恒得0mv Mv '-=,解得Mv v m'=,代入数据得=28m/s v .13.A.(1)AC (2)有 增大 (3)A B →过程,外界对气体做的功()1A B W p V V =-, B C →过程,20W =,根据热力学第一定律得()12U W W Q ∆=++, A 和C 的温度相等,0U ∆=, 代入数据解得5210J Q =⨯. 13.B.(1)AB (2)大 1.5 (3)电磁波的传播速度v f λ=,根据题意2d v t =∆, 解得2f td λ∆=14.(1)感应电动势E Blv =, 代入数据得0.8V E =. (2)感应电流E I R=, 拉力的大小等于安培力F BIl =,解得22B l vF R=,代入数据得0.8N F =.(3)运动时间2l t v=, 焦耳定律2Q I Rt =,解得232B l vQ R=,代入数据得0.32J Q =.15.(1)线速度v r ω=,得2v R ω=, (2)向心力22F m Rω=向, 设F 与水平方向的夹角为α,则 cos F F α=向,sin F mg α=,11 / 11解得F = (3)落地时,重物的速度v R ω'=,由机械能守恒得2211422Mv mv Mgh '+⨯=, 解得216()2M m h R Mgω+=. 16.(1)甲粒子先后在两磁场中做匀速圆周运动,设半径分别为1r 、2r , 由半径mv r qB=得102mv r qB =,203mv r qB =, 且1222d r r =-,解得03mv d qB =. (2)甲粒子先后在两磁场中做匀速圆周运动,设运动时间分别为1t 、2t , 由2m T qBπ=得102m t qB π=,203m t qB π=, 且1223t t t ∆=+,解得02m t qB π∆=. (3)乙粒子周期性地先后在两磁场中做匀速圆周运动,若经过两磁场的次数均为(1,2,3,)n n =,相遇时,有12005,36m v m n d n t t q B q B π'''==+'', 解得q q n m m'=', 根据题意,1n =舍去.当2n =时,q m ''有最小值min 2q q m m '⎛⎫= ⎪'⎝⎭. 若先后经过右侧、左侧磁场的次数分别为(1)n +、(0,1,2,3,)n n =,经分析不可能相遇.综上分析,比荷的最小值为2q m.。
2020年高考物理每日一题
1、冬季奥运会中滑雪比赛惊险刺激,如图所示。
一滑雪运动员在倾斜雪道顶端以水平速度v0=10 m/s飞出,在落到倾斜雪道上时,运动员靠改变姿态进行缓冲使自己只保留沿斜面的速度而不弹起,雪道倾角θ=37°,倾斜雪道长L=50 m,高h=30 m,下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接,除缓冲外,运动员还可视为质点。
过渡轨道光滑,其长度可忽略不计。
如果运动员在水平雪道上滑行的距离为196.3 m,已知运动员与雪道间的动摩擦因数一定,g=10 m/s2,s in 37°=0.6,cos 37°=0.8。
求;
(1)运动员落到倾斜雪道上的点与飞出点间的距离;
(2)运动员落到倾斜雪道瞬间沿雪道的速度大小;
(3)运动员与雪道间的动摩擦因数。
高中物理每日一点十题之带电粒子在复合场中的一般曲线运动一知识点带电粒子在复合场中一般的曲线运动处理带电粒子在复合场中一般曲线运动的方法1.明确研究对象并对其进行受力分析.2.利用运动的合成与分解把曲线运动转化为直线运动,然后利用牛顿运动定律、运动学公式进行处理.3.涉及到功和能量的问题时常用能量守恒定律、功能关系等处理.带电粒子在复合场中圆周运动的临界问题处理带电体在复合场中圆周运动的临界问题的一般方法1.首先分析带电体的受力情况进而确定向心力的来源.2.用“等效法”的思想找出带电体在复合场中的等效“最高点”和“最低点”.(1)等效重力法将重力与静电力进行合成,如图所示,则F合为等效重力场中的“等效重力”,F合的方向为“等效重力”的方向,即等效重力场中的“竖直向下”方向.a=F合m视为等效重力场中的“等效重力加速度”(2)物理最高点与几何最高点①物理最高点:是指“等效重力F合”的反向延长线过圆心且与圆轨道的交点,即物体在圆周运动过程中速度最小的点.②几何最高点:是指图形中所画圆的最上端,是符合人视觉习惯的最高点.3.在等效重力场中做圆周运动的小球,小球能做完整圆周运动的条件是能过物理最高点.十道练习题(含答案)1. 如图带电小颗粒质量为m,电荷量为q,以竖直向上的初速度v0自A处进入方向水平向右的匀强电场中.当小颗粒到达B处时速度变成水平向右,大小为2v0,那么,该处的场强E为________,A、B 间的电势差是________.2. 如图所示的装置是在竖直平面内放置的光滑绝缘轨道,处于水平向右的匀强电场中,带负电荷的小球从高为h的A处由静止开始下滑,沿轨道ABC运动并进入圆环内做圆周运动。
已知小球所受电场力是其重力的,圆环半径为R,斜面倾角为θ=60°,s BC=2R。
若使小球在圆环内能做完整的圆周运动,h至少为多少?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)3. 如图所示,绝缘光滑轨道AB部分是倾角为30°的斜面,AC部分为竖直平面上半径为R的圆轨道,斜面与圆轨道相切。
高中物理每日一点十题之电阻的定义式一知识点电阻1.物理意义:反映导体对电流的阻碍作用2.定义:导体两端的电压U 与通过导体的电流I 的比值3.定义式:IU R = (只与导体本身性质有关,而与通过的电流及所加电压无关) 4.单位:国际单位制单位为欧姆(Ω) ,常用单位有千欧(k Ω)、兆欧( M Ω )Ω 10=M Ω 1;Ω 10=k Ω 163十道练习题(含答案) 一、单选题(共5小题)1. 关于R =UI,下列说法错误的是( )A. R =U I 适用于金属导电B. R =U I 适用于电解质溶液导电C. R =U I 适用于纯电阻电路导电D. R =U I 适用于任何电路导电 2. 已知纯电阻用电器A 的电阻是纯电阻用电器B 的电阻的2倍,加在A 上的电压是加在B 上的电压的一半,那么通过A 和B 的电流I A 和I B 的关系是( )A. I A =2I BB. I A =I B 2C. I A =I BD. I A =IB 4 3. 如图所示,在A 、B 两端加一恒定不变的电压U ,电阻R 1为60 Ω,若将R 1短路,R 2中的电流增大到原来的4倍,则R 2为( )A. 40 ΩB. 20 ΩC. 120 ΩD. 6 Ω4. 今有甲、乙两个电阻,在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍,甲、乙两端的电压之比为1∶2,则甲、乙两个电阻阻值之比为( )A. 1∶2B. 1∶3C. 1∶4D. 1∶55. 由欧姆定律I=导出U=IR和R=,下列叙述中不正确的是( )A. 由R=知,导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定B. 导体的电阻由导体本身的性质决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关C. 对于确定的导体,其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻值D. 电流相同时,电阻越大,则电阻两端电压越大二、多选题(共5小题)6. 对于欧姆定律,下列理解正确的是( )A. 从关系式U=IR可知,对于阻值一定的导体,通过它的电流越大,它两端的电压越大B. 从关系式R=UI可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零C. 从关系式I=UR可知,对于阻值一定的导体,当导体两端的电压增大一倍时,导体中的电流也增大一倍D. 从关系式R=UI可知,对一确定的导体,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值7. 根据欧姆定律,下列说法错误的是( )A. 由R=UI可知,使导体通过一定的电流所需的电压越高,则导体的电阻越大B. 由R=UI可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比C. 由I=UR可知,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比D. 从关系式U=IR可知,导体两端的电压随电阻的增大而增大8. 已知两个导体的电阻之比R1∶R2=2∶1,那么( )A. 若两导体两端电压相等,则I1∶I2=2∶1B. 若两导体两端电压相等,则I1∶I2=1∶2C. 若两导体中电流相等,则U1∶U2=2∶1D. 若两导体中电流相等,则U1∶U2=1∶29. 小强在探究定值电阻(该电阻的阻值不受温度的影响)两端电压和电流的关系,当在该电阻两端加U =20 V的电压时,通过该电阻的电流为I=5 A。
高中物理每日一点十题之等分法确定等势面和电场线一知识点“等分法”及其应用原理在匀强电场中,沿任意一个方向电势降落都是均匀的,故在同一直线上相同间距的两点间的电势差相等,如果把某两点间的距离等分为n段,则每段线段两端点的电势差等于原电势差的,像这样采用等分间距求电势的方法,叫作“等分法”.由此可知,在匀强电场中,长度相等且相互平行的线段两端点间的电势差相等.确定电场方向的方法先由等分法确定电势相等的点,画出等势线,然后根据电场线与等势线垂直画出电场线,且电场线的方向由电势高的等势线指向电势低的等势线.结论1:匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势φC=φA+φB2,如图甲所示.结论2:匀强电场中若两线段AB∥CD,且AB=CD,则U AB=U CD,如图乙所示. 十道练习题(含答案)一、单选题(共7小题)1. 如图所示,ABCD是匀强电场中平行于电场线的矩形的四个顶点,A、B、C三点电势分别为φA=8 V,φB=2 V,φC=3 V,则D点的电势为( )A. 7 VB. 6 VC. 10 VD. 9 V2. a、b、c是匀强电场中的三个点,各点电势分别为φa=10 V,φb=2 V,φc=6 V,a、b、c三点所在平面与电场方向平行,下列各图中电场强度的方向表示正确的是( )A. B. C. D.3. 如图所示,在平面直角坐标系中,有一个方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0,点A处的电势为6 V,点B处的电势为3 V,则电场强度的大小为( )A. 200 V/mB. 200V/mC. 100 V/mD. 100V/m4. a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在的平面平行.已知a点的电势是20 V,b点的电势是24 V,d点的电势是4 V,如图14所示.由此可知,c点的电势为( )A. 4 VB. 8 VC. 12 VD. 24 V5. 如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,B=20 cm,把一个电荷量q=10-5 C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为-1.73×10-3 J,则该匀强电场的场强大小和方向是( )A. 865 V/m,垂直AC向左B. 865 V/m,垂直AC向右C. 1 000 V/m,垂直AB斜向上D. 1 000 V/m,垂直AB斜向下6. 如图所示,匀强电场中有a、b、c三点,在以它们为顶点的三角形中,∠a=30°,∠c=90°.电场方向与三角形所在平面平行.已知a、b和c点的电势分别为(2-)V、(2+) V和2 V.该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为( )A. (2-) V、(2+) VB. 0、4 VC. V、VD. 0、2V7. 如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab=cd=L,ad=bc=2L,电场线与矩形所在的平面平行.已知a点电势为20 V,b点电势为24 V,d点电势为12 V.一个质子从b点以速度v0射入此电场,入射方向与bc成45°角,一段时间后经过c点.不计质子的重力.下列判断正确的是( )A. c点电势高于a点电势B. 场强的方向由b指向dC. 质子从b运动到c,电场力做功为8 eVD. 质子从b运动到c,电场力做功为4 eV二、多选题(共2小题)8. 如图所示,A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点,各点的电势分别为φA=5 V,φB=2 V,φC=3 V,H、F三等分AB,G为AC的中点,在下列各示意图中,能正确表示该电场强度方向的是( )A. B. C. D.9. 如图所示,图中五点均在匀强电场中,它们分别是一个圆的四个等分点和圆心.已知电场线与圆所在平面平行.下列有关圆心O和等分点a的电势、电场强度的相关描述正确的是( )A. a点的电势为6 VB. a点的电势为-2 VC. O点的场强方向指向a点D. O点的场强方向指向电势为2 V的点三、计算题(共1小题)10. 图中,A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点.已知A、B、C三点的电势分别为φA=15 V,φB=3 V,φC=-3 V,求D点的电势φD.1. 【答案】D【解析】因为U AB=U DC,即8 V-2 V=φD-3 V,故φD=9 V,选项D正确2. 【答案】D【解析】由于是匀强电场,因此a、b连线的中点与c点电势相等,电场强度的方向垂直于等势面且由高电势处指向低电势处,所以D正确3. 【答案】A【解析】在匀强电场中,沿某一方向电势降落,则在这一方向上电势均匀降落,故OA的中点C的电势φC=3 V(如图所示),因此B、C在同一等势面上.O点到BC的距离d=sin α,而sin α==,所以d==1.5×10-2 m.根据E=得,匀强电场的电场强度E==V/m=200 V/m,故选项A正确4. 【答案】B【解析】沿匀强电场中的直线,电势应均匀变化,如右图所示,连接b、d两点,并将连线五等分,则每一等份的两端点电势差为4 V,各点电势如图所示,连接a点与bd上20 V的点,连线为一条等势线,根据匀强电场的等势线相互平行的规律,过c点作等势线的平行线,线上所有点电势应与c点电势相等,用几何关系证明得:该线过电势为8 V的点,故c点的电势为8 V.5. 【答案】D【解析】把电荷q从A移到B,电场力不做功,说明A、B两点在同一等势面上,因该电场为匀强电场,等势面应为平面,故图中直线AB即为等势线,场强方向垂直于等势面,可见,选项A、B不正确.U BC==-V=-173 V.B点电势比C点低173 V,因电场线指向电势降低的方向,所以场强方向必垂直于AB斜向下,场强大小E===V/m=1 000 V/m,因此选项D正确,C错误6. 【答案】B【解析】如图,圆心O是ab的中点,所以圆心O点的电势为2 V,所以Oc是等势线,则电场线如图中MN所示,方向由M指向N.沿电场线方向电势均匀降低,过圆心的电势为2 V,作aP⊥MN,则aP为等势线,则U OP=φO-φa=V,U ON∶U OP=ON∶OP=1∶cos 30°,解得U ON =2 V,则圆周上电势最低为0,最高为4 V,选B7. 【答案】C【解析】由于是匀强电场,故a、d的中点(设为E)电势应为a、d两点的一半,即16 V,那么E、b 的中点F电势是20 V,和a点一样.连接a、F得到等势线,则电场线与它垂直,正好是由b指向E.那么cE平行于aF,故c点电势与E相同,也为16 V,小于a点电势,A错误;场强的方向由b指向E,B错误;从b到c电势降落了8 V,质子电荷量为e,质子从b运动到c,电场力做功8 eV,电势能减小8 eV,C正确,D错误8. 【答案】BC【解析】根据匀强电场的特点可知,H、F的电势分别为φH=4 V,φF=3 V,G的电势φG==4 V,则φH=φG,则电场线垂直于GH,又φC=φF=3 V,可知电场线与CF垂直,故选B、C 9. 【答案】AD【解析】在匀强电场中,沿某一直线若存在电势变化,则沿与该直线平行的其他直线也会存在相同的电势变化规律,所以有10 V-6 V=φa-2 V,解得φa=6 V,A项正确,B项错误;O点与a点处于同一等势面上,所以O点场强方向垂直Oa连线指向电势为2 V的点,C项错误,D项正确10. 【答案】9 V【解析】由题意知A、C间电势差为18 V,连接A、C,并将AC线段等分为三等份,如下图,则有φE =9 V,φF=3 V,显然B、F两点等电势,D、E两点等电势,电势为9 V.。
高中物理每日一点十题之匀强电场一知识点 1.定义:如果电场中各点的电场强度大小相等、方向相同,这个电场就叫作匀强电场.2.特点:(1)匀强电场的电场线是相互平行且等距的直线;(2)电场线的疏密程度相同,即电场线分布均匀.3.举例:两块等大、正对的、带等量异种电荷的平行金属板相互靠近时,它们之间的电场(边缘除外)为匀强电场.+ + ++ + + + + +十道练习题(含答案)一、单选题(共7小题)1. 水平放置的两相互靠近且平行的带电金属板,板间的电场可视为匀强电场,如图所示,电场中A、B两点的电场强度分别为E A、E B,则( )A. E A>E BB. E A<E BC. E A、E B的方向相同D. E A、E B的方向相反2. 如图所示,匀强电场的方向向上,电场强度大小E=5×105 N/C,把电量为+q=2×10-9 C的点电荷由静止释放,点电荷做直线运动.以下判断正确的是( )A.点电荷+q受到的电场力大小为1×10-3 NB. 点电荷+q受到的电场力与电场强度方向相反C. 点电荷+q在匀强电场运动时电场力不断增大D. 点电荷+q在匀强电场运动时电场力不断减小3. 如图所示,实线是匀强电场的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹.a、b是轨迹上两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,则由此图可知错误的是( )A. 带电粒子带负电荷B. 带电粒子带正电荷C. 带电粒子所受电场力的方向向左D. 带电粒子做匀变速运动4. 如图所示,A、B两点是粒子在匀强电场中运动时经过的两个点,平行直线表示电场线,但方向未知,整个过程中只有电场力做功,已知粒子在A点的动能比B点大,则下列说法中正确的是( )A. 无论粒子是从A到B,还是从B到A,电场力均做负功B. 电场线方向从右向左C. 粒子的运动轨迹若为1,则粒子一定带负电D. 无论粒子是带正电还是负电,均不可能沿轨迹2运动5. 如图所示,用两根绝缘线把两个小球悬挂起来,a球带电荷量为+q,b球带电荷量为-2q,若两球间的库仑力远小于b球的重力,且两根线都处于绷紧状态,现加一水平向左的匀强电场,待平衡时,表示平衡状态的图是( )A. B. C. D.6. 如图所示,A、B两球质量均为m,所带电荷量分别为q和-q,两球间用绝缘细线连接,A球又用绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在空间有方向向左的匀强电场,电场强度为E,平衡时,细线都被拉紧,则平衡时的可能位置为( )A. B. C. D.7. 如图所示,水平粗糙绝缘杆从物体A中心的孔穿过,A的质量为M,用绝缘细线将另一质量为m的小球B与A连接,整个装置所在空间存在水平向右的匀强电场E,A不带电,B带正电且带电荷量大小为q,A、B均处于静止状态,细线与竖直方向成θ角.则( )A. 细线中张力大小为mg cos θB. 细线中张力大小为C. 杆对A的摩擦力大小为qED. 杆对A的支持力大小为Mg二、多选题(共3小题)8. 如图所示的电场中,属于匀强电场的有( )A. B. C. D.9. 下列图中,绝缘细绳一端固定在天花板,一端系一质量为m的带正电小球,为了使小球能静止在图中所示位置,可加一个与纸面平行的匀强电场,所加电场方向可能是( )A. B. C. D.10. 如图所示,A、B两个带电小球可以看成点电荷,用两等长绝缘细线悬挂起来,在水平方向的匀强电场中,A、B静止,且悬挂都保持竖直,已知A、B相距3 cm,A的带电荷量为q A=+2.0×10-9 C.k =9.0×109 N·m2/C2,则( )A. 小球B带正电,q B=2.0×10-9 CB. 小球B带负电,q B=-2.0×10-9 CC. 匀强电场的电场强度大小E=2×104 N/C,方向水平向左D. A、B连线中点处的电场强度大小为1.6×103 N/C,方向水平向右1. 【答案】C【解析】匀强电场中电场强度大小、方向处处相同,C正确.2. 【答案】A【解析】点电荷+q受到的电场力F=Eq=1×10-3 N,A正确;点电荷+q受到的电场力与电场强度方向相同,B错误;根据F=Eq,匀强电场电场强度不变,电荷不变,电场力不变,C、D错误.3. 【答案】B【解析】根据做曲线运动物体所受合外力指向曲线内侧,即电场力向左,与电场强度方向相反,故该粒子带负电,故A、C正确,B错误;匀强电场中,电场力是恒力,加速度不变,故带电粒子做匀加速运动,故D正确.4. 【答案】D【解析】结合电场线与轨迹形状(质点做曲线运动时合力必指向凹侧)进行分析,若粒子沿轨迹1运动,则在任意位置时粒子所受到的电场力一定水平向左,若粒子从A到B,则电场力做负功,从B到A,则电场力做正功,由于粒子在A点的动能比B点大,若粒子带正电,电场方向一定向左,且由A向B 运动,若粒子带负电,电场方向一定向右,且由B向A运动.若粒子沿轨迹2运动,则在任意位置时粒子所受到的电场力一定水平向右,同理可判断此情况下粒子在A点的动能一定比B点的小,不符合题意,即符合题意的粒子一定沿轨迹1运动,综上A、B、C错误,D正确.5. 【答案】C【解析】以a、b整体为研究对象,整体带电荷量相当于-q,水平方向受向右的静电力,上面的线向右倾斜;以b球为研究对象,带负电荷,受向右的静电力,下面的线也是向右的倾斜,故选C.6. 【答案】A【解析】分析上面细线时,对整体进行受力分析,整体的电荷量为零,外界电场力为零,两者之间的库仑力和细线的拉力为内力,所以上面细线的拉力沿竖直方向;分析下面细线时,以B球为研究对象,受竖直向下的重力、水平向右的电场力、细绳的拉力,根据平衡条件知细绳的拉力与重力和电场力的合力平衡,所以下面细绳向右偏.7. 【答案】C【解析】对小球B进行受力分析,受力示意图如图1,由于B小球处于静止状态,根据平衡条件可得F T=,故A、B错误;对物体A和小球B整体进行受力分析,受力示意图如图2,由于整体处于静止状态,根据平衡条件可得:F f=qE,F N=Mg+mg,故C正确,D错误.8. 【答案】BD【解析】匀强电场的电场线是等间距的平行直线,选项A尽管平行但不等间距,所以选项A不符合题意;选项C尽管等间距,但不是平行的直线,所以选项C不符合题意,只有选项B、D符合题意.9. 【答案】BCD【解析】A图中,小球带正电,电场强度方向水平向左,带电小球所受的静电力水平向左,则小球不可能静止在图中位置,故A错误;B图中,小球带正电,电场强度方向水平向右,带电小球所受的静电力水平向右,则小球可能静止在图中位置,故B正确;C图中小球受静电力方向斜向右上方,还受到向下的重力及向左上方的细绳的拉力,三力可能平衡,小球能静止在图中位置,故C正确;D图中,电场强度方向向上,当qE=mg,绳子拉力为零时,小球能静止在图中位置,故D正确.10. 【答案】BC【解析】A、B整体水平方向所受外力平衡,则B带负电,带电荷量与A相等,故A错误,B正确;分别对A、B受力分析,根据平衡条件得E·q B=k,E·q A=k,代入数据解得E=2×104 N/C,选项C正确;A、B在连线中点处的电场强度大小相等,均为E1=k=4k=4E,方向水平向右,则A、B连线中点处的电场强度大小E′=2E1-E=7E=1.4×105 N/C,方向水平向右。
高中物理每日一点十题之电流的微观表达式的推导及应用一知识点如图所示,AD 表示粗细均匀的一段长为l 的导体,两端加一定的电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ,设导体的横截面积为S ,导体单位体积内的自由电荷数为n ,每个自由电荷的电荷量大小为q.导体内电流I 多大?推导:导体AD 内的自由电荷全部通过横截面D 所用的时间vlt = .导体AD 内的自由电荷总数N =nlS 总电荷量Q =Nq =nlSq此导体中的电流nqSv=vl Sv n =tQ =I l . 说明 电流传导速率、电子定向移动速率、电子热运动速率的区别:(1)电流传导速率等于光速,电路一接通,导体中的电子立即受到静电力作用而定向移动形成电流.(对整体而言)(2)电子定向移动速率,其大小与电流有关,平均每秒移动10-4 m.(对每个电子而言) (3)电子热运动速率,任何微观粒子都做无规则运动,其速度与温度有关,电子无规则热运动的速率约为105 m/s.十道练习题(含答案)一、单选题(共8小题)1. 有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的2倍,而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍,以下说法正确的是( )A. 通过甲、乙两导体的电流相同B. 通过乙导体的电流是甲的2倍C. 乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲的2倍D. 甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率相等2. 关于电流,下列说法正确的是( )A. 单位时间内通过导体某一横截面的电荷量越多,导体中的电流越大B. 电子定向运动的速率越大,电流越大C. 单位体积内的自由电子数越少,电流越大D. 因为电流有方向,所以电流是矢量3. 某根导线的横截面积为S,通过的电流为I.已知该导线材料的密度为ρ,摩尔质量为M,电子的电荷量为e,阿伏加德罗常数为N A,设每个原子只提供一个自由电子,则该导线中自由电子定向移动的平均速率为( )A. MIρN A Se B. MIN AρSeC. IN AMρSeD. IN A SeMρ4. 铜的摩尔质量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,每个自由电子的电荷量为e,今有一根横截面积为S的铜导线,通过导线的电流为I时,电子定向移动的平均速率为( )A. 光速cB. IneS C. ρIneSmD. mIneSρ5. 一横截面积为S的铜导线,设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为e,在时间t 内通过导线横截面的自由电子数为N,则自由电子定向移动的速率为( )A. NnSt B. NenStC. NneStD. NtneS6. 如图所示为一质量分布均匀的长方体金属导体,在导体的左右两端加一恒定的电压,使导体中产生一恒定电流,其电流的大小为I.已知导体左侧的横截面积为S,导体中单位长度的自由电子数为n,自由电子热运动的速率为v0,自由电子的电荷量用e表示,真空中的光速用c表示.假设自由电子定向移动的速率为v,则( )A. v=v0B. v=IneS C. v=c D. v=Ine7. 一段粗细均匀的铜导线的横截面积是S,导线单位长度内的自由电子数为n,铜导线内的每个自由电子所带的电荷量为e,自由电子做无规则热运动的速率为v0,导线中通过的电流为I.则下列说法正确的是( )A. 自由电子定向移动的速率为v0B. 自由电子定向移动的速率为v=IneSC. 自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD. 自由电子定向移动的速率为v=Ine8. 当导体中有电流通过时,下列说法正确的是( )A. 电子定向移动速率接近光速B. 电子定向移动速率即电场传导速率C. 电子定向移动速率即电子热运动速率D. 在金属导体中,自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加一个速率很小的定向移动二、多选题(共2小题)9. 有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I;设每单位体积的铜导线中有n个自由电子,电子的电荷量为e,此电子定向移动的速率为v,则在Δt时间内,通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为( )A. nvSΔtB. nvΔtC. IΔte D. IΔtSe10. 如图是某品牌电动汽车的标识牌,以下说法正确的是( )A.该电池的容量为60 A·hB.该电池以6 A的电流放电,可以工作10 hC.该电池以6 A的电流放电,可以工作60 hD.该电池充完电可贮存的电荷量为60 C1. 【答案】B【解析】由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍,因此通过乙导体的电流是甲的2倍,故A错,B对.由于I=nqSv,所以v=InqS,由于不知道甲、乙两导体的性质(n、q不知道),所以无法判断v,故C、D错.2. 【答案】A【解析】单位时间内通过导体横截面的电荷量表示电流,所以A正确;由I=neSv可知电流与电子定向运动的速率、单位体积内的自由电子数,导体的横截面积都有关,B、C错误;电流虽然有方向,但电流是标量,D错误.3. 【答案】A【解析】设自由电子定向移动的平均速率为v,导线中自由电子从一端定向移动到另一端所用时间为t,每个原子只提供一个自由电子,则导线中原子数与自由电子数相等,为n=ρSveMN A.t时间内通过导线横截面的电荷量为q=ne,则电流强度I=qt =ρSveN AM,解得v=MIρSN A e,故选项A正确.4. 【答案】D【解析】设电子定向移动的平均速率为v,导线中自由电子从一端定向移动到另一端所用时间为t,则这段导线长度为vt,体积为vtS.质量为ρvtS.导线中自由电子数n′=ρvtSmn,电荷量q=n′e.由I=qt =ρvtSnemt得v=mIneSρ,D正确.5. 【答案】A【解析】在t时间内能通过某一横截面的自由电子处于长度为vt的导线内,此导线内的自由电子数为N=nvSt,所以自由电子定向移动的速率v=NnSt,故A正确.6. 【答案】D【解析】设导体中自由电子从一端定向移动到另一端所用时间为t,则这段导线长为vt,这段导线的电荷量为q=nvte,由I=qt =nvtet=nev.解得v=Ine,D正确.7. 【答案】D【解析】v0为自由电子做无规则热运动的速率,不是定向移动的速率,故A错误;对于电流微观表达式I=nqSv,式中n为单位体积内的自由电子数,而本题中n为单位长度内的自由电子数,若设自由电子定向移动的速率为v,则t时间内通过导线某一横截面的自由电子数为nvt,电荷量q=nvte,所以电流I=qt =nev,求得v=Ine,故B、C错误,D正确.8. 【答案】D【解析】电子定向移动的速率很小,电场的传导速率与光速差不多.在金属导体中,自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动.故选D.9. 【答案】AC【解析】由电流的定义式I=qΔt ,得q=I·Δt,自由电子数目为N=qe=IΔte.C正确,D错误.根据电流的微观表达式I=nevS,自由电子数目为N=IΔte =nevSΔte=nvSΔt.A正确,B错误.10. 【答案】AB【解析】从题图标识牌可知该电池的容量为60 A·h,即以6 A的电流放电可工作10 h,故A、B正确,C错误;该电池充完电可贮存的电荷量q=It=60×3 600 C=2.16×105 C,故D错误.。
高中物理每日一点十题之同一直线上三个点电荷的平衡问题一知识点1.同一直线上的三个自由点电荷都处于平衡状态时,每个电荷受到的合力均为零.根据平衡条件可得,电荷间的关系为:“两同夹一异”、“两大夹一小”、“近小远大”2.对于三个自由电荷的平衡问题,只需对其中两个电荷列平衡方程,不必再对第三个电荷列平衡方程.十道练习题(含答案)一、单选题(共7小题)1. 如图所示,光滑绝缘的水平面上固定两个带有正电荷的小球A、B.将另一带正电小球C放在A、B 连线的中点O处,C恰好处于静止状态.小球A、B、C均可视为质点,现将B缓慢向右移动,下列说法正确的是( )A. 小球A、B所带电荷量一定相等B. 小球A、B、C所带电荷量一定相等C. 小球C将向左运动D. 小球C仍保持静止状态2. 两个可以自由移动的点电荷分别放在A、B两处,如图所示,A处电荷带正电Q1,B处电荷带负电Q2,且Q2=4Q1.另取一个可以自由移动的点电荷Q3,放在直线AB上某处,欲使整个系统处于平衡状态,下列说法中正确的是( )A. Q3带负电,且放于A、B之间B. Q3带正电,且放于B右侧C. Q3带负电,且放于A左侧D. Q3带正电,且放于A、B之间3. 相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为+4q和-q,如图所示,现引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,则C的电荷量和放置的位置是( )A. -q,在A左侧距A为L处B. -2q,在A左侧距A为处C. +4q,在B右侧距B为L处D. +2q,在B右侧距B为处4. 如图所示,水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电轻质小球a、b,左边放一个带正电的固定球,电荷量为+Q,两悬球都保持竖直方向.下面说法中正确的是( )A. a球带正电,b球带正电,并且a球带电荷量较大B. a球带负电,b球带正电,并且a球带电荷量较小C. a球带负电,b球带正电,并且a球带电荷量较大D. a球带正电,b球带负电,并且a球带电荷量较小5. 如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小于a、b、c(均视为点电荷),三球沿一条直线摆放且均处于静止状态,则下列说法正确的是( )A. a对b的静电力一定是引力B. b对c的静电力可能是斥力C. a的电荷量可能比b的电荷量少D. 若给c施加一个向右的恒力,则三个球能向右运动且互相之间的距离保持不变6. 如图所示在光滑绝缘水平面上两个相距0.4 m的点电荷A、B,电量分别为+Q和-9Q,如果引入第三个带电小球C,正好使三个小球都处于静止状态,C带电荷量是( )A. QB. -QC. QD. -Q7. 如图所示,三个点电荷Q1、Q2、Q3在一条直线上,Q2和Q3间的距离为Q1和Q2间距离的2倍,每个点电荷所受静电力的合力为0,由此可以判定,三个点电荷的电荷量之比Q1∶Q2∶Q3为( )A. (-9)∶4∶(-36)B. 9∶4∶36C. (-3)∶2∶(-6)D. 3∶2∶6二、多选题(共1小题)8. 真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1>Q2,点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平衡,则( )A. q可能是正电荷B. q一定是负电荷C. q离Q2比离Q1远D. q离Q2比离Q1近三、填空题(共1小题)9. 如图所示,q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为l1,q2与q3之间的距离为l2,且三个点电荷都处于平衡状态.(1)若q2为负电荷,则q1为________电荷,q3为________电荷;(2)q1、q2、q3的电荷量大小之比是________.四、计算题(共1小题)10. 如图所示,带电荷量分别为+q和+4q的两点电荷A、B,相距L,问:(1)若A、B固定,在何处放置点电荷C,才能使C处于平衡状态?(2)在(1)中的情形下,C的电荷量大小和电性对C的平衡有影响吗?(3)若A、B不固定,在何处放一个什么性质的点电荷C,才可以使三个点电荷都处于平衡状态?电荷量是多少?1. 【答案】A【解析】根据平衡条件和库仑定律得k=k,解得q A=q B,因AB是固定的,因此AB的电荷量和C的电荷量无法判断.A正确,B错误;将B缓慢向右移动,k>k.小球C将向右运动,CD错误.2. 【答案】C【解析】若Q3放在Q1、Q2之间,则Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同,Q3不能处于平衡状态,假设不成立;设Q3平衡时,所在位置与Q1的距离为r13,与Q2的距离为r23,则有=,又Q2=4Q1,得r23=2r13,即Q3位于Q1的左侧,Q3电性与Q2相同,均带负电,选C.3. 【答案】C【解析】根据三个自由点电荷平衡条件“三点共线、两同夹异、两大夹小、近小远大”,可知C必须带正电,在B的右侧.设C所在位置与B的距离为r,则C所在位置与A的距离为L+r,C要能处于平衡状态,则A对C的静电力大小等于B对C的静电力大小,设C的电荷量大小为Q,则有:=k,解得r=L,对点电荷A,其受力也平衡,则:k=,解得:Q=4q,即C带正电,电荷量为4q,在B的右侧距B为L处,选项C正确.4. 【答案】B【解析】要使a、b平衡,必须有a带负电,b带正电,且a球电荷量较小,故应选B.5. 【答案】A【解析】若三球沿一条直线摆放且均处于静止状态,则a、c一定是同种电荷,a、b是异种电荷,即“两同夹异”;所以a对b的静电力一定是引力,b对c的静电力一定是引力;故A项正确,B项错误;若三球沿一条直线摆放且均处于静止状态,则b对c的静电力大小等于a对c的静电力大小,因为a、c间距离大于b、c间距离,据F=k可得,a的电荷量比b的电荷量大,故C错误;假设给c施加一个向右的恒力后,三个球能向右运动且互相之间的距离保持不变,以三个小球组成的系统为研究对象可得,三个球的加速度方向向右,以小球a为研究可得,小球的加速度为0,所以假设错误,故D项错误.6. 【答案】B【解析】A、B、C三个电荷要平衡,根据“两同夹异”“两大夹小”“三点共线”的原则可知C必须为负,在BA的延长线一侧:设C所在位置与A的距离为r,则C所在位置与B的距离为L+r,要能处于平衡状态,所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小,设C的电荷量为-q,则有:k=k,解得:r=,对点电荷B,其受力也平衡,则有:k=k,解得:q=Q,故B正确,A、C、D错误.7. 【答案】A【解析】由三电荷平衡模型的特点“两同夹异”可知,Q1和Q3为同种电荷,它们与Q2互为异种电荷.设Q1和Q2间的距离为r,则Q2和Q3间的距离为2r,对Q1有k=k①对Q2有k=k②对Q3有k=k③显然,上述三个方程实际上只有两个是独立的,解这些方程可得有意义的解.即联立解得|Q1|∶|Q2|∶|Q3|=9∶4∶36.所以三个点电荷的电荷量之比Q1∶Q2∶Q3=(-9)∶4∶(-36)或9∶(-4)∶36,故选A.8. 【答案】AD【解析】点电荷受力平衡说明此处合场强为零,k=k,又因为Q1>Q2,所以离Q2较近,与点电荷的电性无关.9. 【答案】(1)正正(2)2∶1∶2【解析】(1)假设q1、q3均为负电荷,则虽然q2可以平衡,但q1(或q3)所受的两个库仑力均为斥力,方向相同,故而不能平衡.假设q1、q3均为正电荷,则每个点电荷所受的两个库仑力均方向相反,可能平衡.因此,q1、q3均为正电荷,即在这种情况下,q1、q3必须是同种电荷跟q2是异种电荷.(2)q1受q2水平向右的库仑引力作用和q3水平向左的库仑斥力作用.由库仑定律和力的平衡条件有k=k同理,对q2有k=k由以上两式得q1∶q2∶q3=2∶1∶2.10. 【答案】见解析【解析】(1)由平衡条件,对C进行受力分析,C应在AB的连线上且在A、B之间,设C与A相距r,则k=k,解得:r=.(2)在A、B间距离A为处,不论C为正电荷还是负电荷,A、B对其作用力的合力均为零,故C的电荷量大小和电性对其平衡无影响.(3)若将C放在A、B电荷两边,A、B对C同为向左(或向右)的力,C都不能平衡;若将C放在A、B 之间,C为正电荷,则A、B都不能平衡,所以C为负电荷.设放置的点电荷C的电荷量大小为Q,与A相距r1,分别对A、B受力分析,根据平衡条件,对电荷A:有k=k,对电荷B:有k=k,联立可得:r1=,Q=q(负电荷)即应在AB连线上且在A的右边,与点电荷A相距处放置一个电荷量为q的负电荷.。
高中物理每日一点十题之电场线、等势面与粒子的运动轨迹一知识点1.判断速度方向:带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为粒子在该点处的速度方向.2.判断静电力(或电场强度)的方向:仅受静电力作用时,带电粒子所受静电力方向指向轨迹曲线的凹侧,再根据粒子的正负判断该点处电场强度的方向.3.判断静电力做功的正负及电势能的增减;若静电力与速度方向成锐角,则静电力做正功,电势能减少;若静电力与速度方向成钝角,则静电力做负功,电势能增加.4.判断粒子动能的增减:可以根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况.方法提升1.带电粒子在电场中的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力的情况以及初速度的情况共同决定的.运动轨迹上各点的切线方向表示粒子在该点的速度方向;粒子所受静电力方向与电场线方向相同或相反.2.分析电场线(等势面)与粒子运动轨迹综合问题的一般思路:(1)根据运动轨迹偏转方向,结合电场线或等势面(电场线总是与等势面垂直,已知等势面时要画出电场线)判断粒子的受力方向,然后进一步判断粒子所带电荷正负、电场强度方向;(2)根据静电力方向与速度方向的关系判断动能、电势能的变化情况.十道练习题(含答案)一、单选题(共5小题)1. 如图所示,P是固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆.带电粒子Q在P的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点。
若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为a a、a b、a c,速度大小分别为v a、v b、v c。
则( )A. a a>a b>a c,v a>v c>v bB. a a>a b>a c,v b>v c>v aC. a b>a c>a a,v b>v c>v aD. a b>a c>a a,v a>v c>v b2. 如图所示,实线为某电场的电场线,虚线表示该电场的等势面,A、B、C是电场中的三点,下列说法正确的是( )A. 三点中,B点的场强最大B. 三点中,A点的电势最高C. 将一带负电的检验电荷从A移动到B,电势能增大D. 将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C,电势能的变化相同3. 如图所示,一带电粒子仅在电场力作用下沿着图中曲线JK穿过一匀强电场,a、b、c、d为该电场的等势面,可以确定( )A. 该粒子带正电B. 电场方向垂直等势面向左C. 电场方向垂直等势面向右D. 从J到K运动过程中粒子的电势能减小4. 如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一带正电的质点仅在静电力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点,下列说法中正确的是( )A.三个等势面中,等势面a的电势最高B. 带电质点一定是从P点向Q点运动C. 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小D. 带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小5. 两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中( )A. 做直线运动,电势能先变小后变大B. 做直线运动,电势能先变大后变小C. 做曲线运动,电势能先变小后变大D. 做曲线运动,电势能先变大后变小二、多选题(共5小题)6. 如图所示,虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个等势面,设两相邻等势面的间距相等,一电子射入电场后的运动轨迹如图中实线所示,其中1、2、3、4是运动轨迹与等势面的一些交点.由此可以判定( )A. 电子在每个位置具有的电势能与动能的总和一定相等B. O处的点电荷一定带正电C. a、b、c三个等势面的电势关系是φa>φb>φcD. 电子运动时的电势能先增大后减小7. 图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点.则该粒子( )A.带负电B. 在c点受力最大C. 在b点的电势能大于在c点的电势能D. 由a点到b点的动能变化量大于由b点到c点的动能变化量8. 如图所示,虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φb和φc,且φa >φb>φc.一带正电的粒子射入该电场中,其运动轨迹如图中KLMN所示,可知( )A. 粒子从K到L的过程中,电场力做负功B. 粒子从L到M的过程中,电场力做负功C. 粒子从K到L的过程中,电势能增加D. 粒子从L到M的过程中,动能减少9. 如图所示,虚线A、B、C表示某电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相等,一电子从右侧垂直等势面A向左进入电场,运动轨迹与等势面分别交于a、b、c三点,则可以判断( )A. 三个等势面的电势大小为φA>φB>φCB. 三个等势面的电势大小为φC>φB>φAC. 电子由a到c电势能不断减小D. 电子由a到c动能不断减小10. 关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是( )A. 电场强度的方向处处与等电势面垂直B. 电场强度为零的地方,电势也为零C. 随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低D. 任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向1. 【答案】D【解析】a、b、c三点到固定的点电荷P的距离r b<r c<r a,则三点的电场强度由E=k可知E b>E c>E a,故带电粒子Q在这三点的加速度a b>a c>a a。
高中物理每日一点十题物体的三种起电方式一知识点1、摩擦起电当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电, 失去电子的物体则带正电。
2、接触带电将一个带电体与另一个不带电的导体接触,就可以使不带电的物体带上与带电体电性相同的电荷,叫作接触起电.3、感应起电(1)静电感应:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷.这种现象叫作静电感应.(2)感应起电:利用静电感应使物体带电,叫做感应起电。
(3)实质:电子在导体内的转移规律:近端感应异种电荷, 远端感应同种电荷。
A B +十道练习题(含答案)一、单选题(共7小题)1. 两个相同的金属小球M、N,带电荷量分别为-4q和+2q,两球接触后分开,M、N的带电荷量分别为( )A. +3q,-3qB. -2q,+4qC. +2q,-4qD. -q,-q2. 如图所示,不带电导体B在靠近带正电的导体A后,P端及Q端分别感应出负电荷和正电荷,则以下说法正确的是( )A. 若用导线将Q端接地,然后断开,再取走A,则导体B将带负电B. 若用导线将Q端接地,然后断开,再取走A,则导体B将带正电C. 若用导线将Q端接地,然后断开,再取走A,则导体B将不带电D. 若用导线将P端接地,然后断开,再取走A,则导体B将带正电3. 如图所示在绝缘支架上的导体A和导体B按图中方式接触放置,原先AB都不带电,先让开关K1、K2均断开,现在将一个带正电小球C放置在A左侧,以下判断正确的是( )A. 只闭合K1,则A左端不带电,B右端带负电B. 只闭合K2,接着移走带电小球,最后将AB分开,A带负电C. K1,K2均闭合时,A、B两端均不带电D. K2,K2均闭合时,A左端带负电,B右端不带电4. 取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触.起初它们不带电,贴在它们下部的金属箔片是闭合的,如图所示.现把带正电荷的物体C移近导体A,下列分析正确的是( )A. C移近导体A时可以看到A上的金属箔片张开,B上的金属箔片闭合B. C移近导体A时可以看到B上的金属箔片张开,A上的金属箔片闭合C. C移近导体A后再用手摸一下B,发现B上的金属箔片闭合,A上的金属箔片张开D. C移近导体A后再用手摸一下A,发现A上的金属箔片闭合,B上的金属箔片张开5. 如图所示,把一个不带电的枕形导体靠近带正电荷的小球,由于静电感应,在a、b两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是( )A. 闭合开关S1,有电子从枕形导体流向大地B. 闭合开关S2,有电子从枕形导体流向大地C. 闭合开关S1,有电子从大地流向枕形导体D. 闭合开关S2,没有电子通过开关S26. 如图所示,A、B是被绝缘支架分别架起的金属导体,其中A带正电,B不带电,若使它们靠近,则下列说法正确的是( )A. 导体B的左端带负电,右端带正电,且右端的带电荷量小于左端的带电荷量B. 若A、B接触一下,则A、B均带正电,但总电荷量不变C. 若将B接地后断开,再移走A,则B带正电D. 若A不动,将B沿图中aa′分开,则B两边电荷量一定不相等7. 使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的金属箔片张开,如图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )A. B. C. D.二、多选题(共3小题)8. 半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开.这时,A、B两球的电荷量之比为( )A. 2∶3B. 3∶2C. 2∶1D. 1∶29. 如图所示,把置于绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近,导体的A端感应出正电荷,B端感应出负电荷.关于使导体带电的以下说法中正确的是( )A. 如果用手摸一下导体的B端,B端自由电子将经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电B. 如果用手摸一下导体的A端,大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和,手指离开,移去带电体C,导体带负电C. 如果用手摸一下导体的中间,由于中间无电荷,手指离开,移去带电体C,导体不带电D. 无论用手摸一下导体的什么位置,导体上的自由电子都经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电10. 如图所示,Q是一个绝缘金属导体,把一个带正电的绝缘金属球P移近Q;由于静电感应,A端出现的感应电荷量大小为q A,B端为q B,下列结论中正确的是( )A.导体Q上,q A>q BB.导体Q上,q A=q BC.用手接触一下Q的A端,拿走P后Q带正电D. 用手接触一下Q的B端,拿走P后Q带负电1. 【答案】D【解析】两个完全相同的金属小球接触,电荷先中和后均分,故Q M′=Q N′===-q.故选D.2. 【答案】A【解析】当导体B靠近带正电的导体A后,由于静电感应,靠近A的P端感应出负电荷,而远离A的Q端感应出等量的正电荷.此时无论哪一端接地,导体B与大地成为一个新的大导体,这时大地变成了这个新导体的远端,而P端仍然是近端,故负电荷仍然留在P端,而Q端原来感应出的正电荷被从大地流来的负电荷中和了,当断开导线再取走A后,P端的负电荷就留在导体B上,所以导体B带负电,故选A.3. 【答案】D【解析】只闭合开关K1时,由于静电感应的作用,金属导体右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和,所以导体右端不再带有电荷,左端带负电,故A错误.当闭合开关K2时,由于静电感应的作用,金属导体B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和,所以导体B右端不再带有电荷,左端带负电,接着移走带电小球,A端的负电会被中和而都不带电,最后将AB分开,则A端和B端均不带电,故B错误.K1、K2均闭合时,导体AB的近端是A端会感应异种电荷带负电,远端通过接地线变成了无穷远,故B端不带电,故C项错误,D项正确.4. 【答案】C【解析】C移近导体A时,在A的左端感应出负电荷,在B的右端感应出正电荷,可以看到A、B上的金属箔片均张开,选项A、B错误;C移近导体A后,不论用手摸一下B,还是摸一下A,导体A 成了近端,大地成了远端,带正电A左端仍带负电,B的右端不带电,即B上的金属箔片闭合,A上的金属箔片张开,选项C正确,D错误.5. 【答案】C【解析】当闭合开关S1、S2中的任何一个以后,便把大地与枕形导体连通,由于静电感应,a端仍为负电荷,大地远处应感应出正电荷,因此无论闭合开关S1还是S2,都应有电子从大地流向枕形导体,故C正确.6. 【答案】B【解析】由于静电感应,导体B的左端带负电,右端带正电,根据电荷守恒定律可知,导体右端的电荷量等于左端的电荷量,A错误;若A、B接触一下,则A、B均带正电,但总电荷量不变,B正确;若将B接地,则B和大地组成一个大导体,B是这个大导体的近端,带与A异种的电荷,即带负电,则断开后再移走A,B带负电,C错误;若A不动,将B沿题图中aa′分开,则两边的电荷量大小相等,D错误.7. 【答案】B【解析】使带电金属球靠近不带电的验电器,会改变验电器上的电荷分布;由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,使得验电器上靠近带电金属球的一端与其电性相反,而远离带电金属球的一端与其电性相同,故选项B正确.8. 【答案】AC【解析】若A、B两球带等量的同种电荷,电荷量都为Q,则让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开,A、B两球所带的电荷量的数值分别为、,则A、B两球的电荷量之比为2∶3;若A、B两球带等量的异种电荷,电荷量分别为+Q和-Q,则让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开,A、B两球所带的电荷量的绝对值分别为、,则A、B两球的电荷量之比为2∶1,故选A、C.9. 【答案】AD【解析】无论用手摸一下导体的什么位置,都会使枕形导体通过人体与大地相连,由于静电感应,导体上的自由电子将经人体流入大地,使得导体带正电,手指离开,移去带电体C,导体带正电,故选项A、D正确.10. 【答案】BD【解析】因为P带正电,所以Q上的A端出现负电荷,受P的吸引;而在B端出现正电荷,受P的排斥,不管用手接触Q的哪一处都是大地上的负电荷与Q上的正电荷中和,使Q带负电.用手接触导体的过程是一个接地过程,导体接地时都是远端(离带电体较远的一端)的电荷入地.静电感应的过程是导体内的电荷重新分布的过程,由此可知q A=q B.。
2020年高考物理每日一题
1、如图所示,露天娱乐场空中列车是由许多节完全相同的车厢组成,列车先沿光滑水平轨道行驶,然后滑上一固定的半径为R 的空中圆形光滑轨道,若列车全长为L (L >2πR ),R 远大于一节车厢的长度和高度,那么列车在运行到圆环轨道前的速度至少要多大,才能使整个列车安全通过固定的圆环轨道(车厢间的距离不计)。
解析:当列车进入圆环轨道后,动能逐渐向势能转化,车速逐渐减小,当车厢占满圆环轨道时的速度最小,设此时的速度为v ,列车的质量为M ,
圆环轨道上那部分列车的质量M ′=M L ·2πR
由机械能守恒定律可得:12M v 02=12
M v 2+M ′gR 又因圆环轨道顶部车厢应满足:mg =m v 2R ,
解得:v 0=
gR ⎝⎛⎭⎫1+4πR L 。
答案:
gR ⎝⎛⎭⎫1+4πR L。