高中物理全套练习选修31答案答案高中物理
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高中物理必刷题(选修3-1全册)word 版答案解析第一章静电场第1节电荷及其守恒定律刷基础1.B 【解析】摩擦起电现象的实质是电荷的转移,而不是产生了电子或质子,故A 错误;两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷,故B 正确;摩擦起电是因为摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的,故C 错误;用丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电,故D 错误。
2.A 【解析】当她用于触摸一个金属球时,金属球上的电荷会转移到她的身上,因为同种电荷相互排斥,头发就会竖起;无论她带正电荷还是负电荷,只要电荷量足够多,就会出现该现象,选项A 正确,B 、C 、D 错误。
3.A 【解析】带负电的A 球靠近B 球(不接触),由于静电感应而使B 球带正电,c 球带负电,故A 正确,B 错误;人体是导体,用手摸一下B 球,B 球与人体、地球构成整体,大地是远端,带负电,B 球是近端,带正电,故C 错误;将B 、C 分开,移走A ,B 球带正电,C 球带等量的负电,再将B 、C 接触,C 上的负电荷转移到B 上,从而使B 、C 都不带电,故D 错误。
4.C 【解析】用带正电的带电体A 靠近(不接触)不带电的验电器的上端金属球,验电器发生静电感应,带电体A 带正电,则验电器的上端金属球带负电荷,下部金属箔自带等量的正电荷,金属箔张开。
验电器的金属箔之所以张开,是因为它们带有同种电荷,而同种电荷相互排斥,张开角度的大小取决于两金属箔自带电荷量的多少,感应起电的实质是电子在物体内部发生了转移。
故A 、B 、D 错误,C 正确。
5.BC 【解析】原来不带电的物体处于电中性,不是内部没有电荷,而是正负电荷的个数相等,整体对外不显电性,故A 错误;摩擦起电过程中转移的是自由电子,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,即摩擦过程中A 失去电子,转移到了B 上,故B 正确;由电荷守恒定律可知,在电子的转移过程中电荷的总量保持不变,A 带1.6×10-10C 的正电荷,则B 一定带1.6×10-10C 的负电荷,故C 正确;摩擦过程中,A 失去1.0×109个电子,故D 错误。
电荷及其守恒定律课后作业限时:45分钟总分:100分一、选择题(8×5′,共40分)1.下列关于电现象的叙述正确的是( )A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电B.物体不带电就是物体内部没有电荷存在C.带电现象的本质是电子的转移,物体得到多余的电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性D.当一种电荷出现时,必然有等量异种电荷出现,当一种电荷消失时,必然有等量异种电荷消失解析:电荷只能在物体间转移,不能消失.答案:C2.关于元电荷的理解,下列说法正确的是( )A.元电荷就是电子B.元电荷是表示跟电子所带电量相等的电量C.元电荷就是质子D.物体所带的电量只能是元电荷的整数倍解析:元电荷是一个电量,e=1.6×10-19C,所有带电体的带电量是这个数的整数倍.图33.如图3所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A端靠近一带电导体C时( )A.A端金箔张开,B端金箔闭合B.用手触摸枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合C.用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开D.两对金箔分别带异种电荷解析:当导体靠近带电导体C时,枕形导体A端感应出负电,B端感应出正电,两侧金箔也相应地带上负、正电,故D项正确;用手触摸枕形导体后,B侧感应出的正电荷被中和,呈电中性,金箔闭合,故B项正确;触摸枕形导体后,C 移走,枕形导体带负电,金箔由于带同种电荷而张开,故C项对.答案:BCD4.对物体带电现象的叙述,正确的是( )A.物体带电一定具有多余的电子B.摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程C.物体所带电荷量可能很小,甚至小于eD.电荷中和是等量异种电荷完全相互抵消的现象5.毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电,这是因为( )A.毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上B.毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上C.橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上D.橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上答案:A6.用一绝缘柄将一带正电玻璃棒a接触另一不带电玻璃棒b,使之接触起电.以下说法正确的是( )A.在此接触起电过程中,玻璃棒a上的正电荷向玻璃棒b上转移B.在此接触起电过程中,玻璃棒b上的负电荷向玻璃棒a上转移C.在此接触起电过程中,它们的电荷的代数和不变D.在此接触起电过程中,电荷并不一定遵循电荷守恒定律答案:BC7.一带负电绝缘金属小球被放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上净电荷几乎不存在.这说明( )A.小球上原有的负电荷逐渐消失了B.在此现象中,电荷不守恒C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D.该现象是由于电子的转移引起,仍然遵循电荷守恒定律解析:绝缘小球上电荷减少是由于电子通过空气导电转移到外界,只是小球上电荷量减少,但是这些电子并没有消失.就小球和整个外界组成的系统而言,其电荷的总量仍保持不变,遵循电荷守恒定律.答案:CD8.某验电器金属小球和金属箔均不带电,金属箔闭合.现将带负电的硬橡胶棒接近验电器金属小球.则将出现的现象是( )A.金属箔带负电,其两片张开B.金属箔带正电,其两片张开C.金属箔可能带正电,也可能带负电,但两片一定张开D.由于硬橡胶棒并没有接触验电器小球,故金属箔两片因不带电仍闭合答案:A二、非选择题(9、10题各10分,11、12题各20分,共60分)9.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接触后移开.①若A、B两球带同种电荷,接触后的电荷量之比为________.②若A、B两球带异种电荷,接触后两球的电荷量之比为______________.答案:①2∶3 ②2∶1图410.如图4,导体AB与地面绝缘,将带正电的物体C靠近AB,用手接触一下B端,放开手再移去C,则此时AB带________电,若用手接触一下A端,放开手再移去C ,则此时AB 带____________电.答案:负 负11.有两个完全相同的绝缘金属球A 、B ,A 球所带电荷量为q ,B 球所带电荷量为-q ,现要使A 、B 所带电荷量都为-q 4,应该怎么办? 答案:先用手接触一下A 球,使A 球所带电传入大地,再将A 、B 接触一下,分开A 、B ,再用手接触一下A 球,再将A 、B 接触一下再分开,这时A 、B 所带电荷量都是-q 4. 12.现有一个带负电的电荷A ,另有一不能拆开的导体B ,而再也找不到其他的导体可供利用.你如何能使导体B 带上正电?答案:因为A 带负电,要使B 带正电,必须用感应起电的方法才可以,因为接触带电只能使B 带负电,根据感应起电的原理可知,要使B 带电还需另外一块导体,但现在这块导体没有.其实人体就是一块很好的导体,只要把A 靠近B ,用手摸一下B ,再拿开手,通过静电感应,B 就带上了正电荷.。
]课后练习一第 10 讲库仑定律和场强1.如图1-15所示,用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近不带电验电器的金属小球a,然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒,这时验电器小球A和金箔b的带电情况是()A.a带正电,b带负电B.a带负电,b带正电C.a、b均带正电¥D.a、b均不带电答案:C详解:毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,靠近小球a, 会在球上感应出正电荷,而负电荷就远离棒,到了金属杆c上。
此时用手指触碰c,会把杆上的负电荷转移走,于是整个验电器就带正电了。
球带正电,金箔也带正电。
2.如图1-4所示,真空中两个自由的点电荷A和B,分别带有-Q和+4Q的电荷,现放入第三个点电荷C,使点电荷A、B、C都处于平衡,则点电荷C应放在什么区域点电荷C带什么电:答案:应该放入一个“+”电荷,并且放在A的左边。
详解:首先电荷不可能放中间,否则该电荷必受到两个同方向的力。
电荷放在右边也不可能,本身B处电荷电荷量就大,如果离它更近,必然是受到的两个电场力大小不一。
因此要放在A左边,并且只能是带正电才可行,因为如果带负电,AB两处电荷不可能平衡。
3.将一定量的电荷Q,分成电荷量q、q'的两个点电荷,为使这两个点电荷相距r时,它们之间有最大的相互作用力,则q值应为______。
答案:详解:二者相互作用力就是看乘积的大小了。
数学上有如下规律,两个正数和一定,必然在二者相等时积最大。
于是答案是。
4.两个点电荷甲和乙同处于真空中.(1)甲的电荷量是乙的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍.-(2)若把每个电荷的电荷量都增加为原来的2倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;(3)保持原电荷电荷量不变,将距离增为原来的3倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;(4)保持其中一电荷的电荷量不变,另一个电荷的电荷量变为原来的4倍,为保持相互作用力不变,则它们之间的距离应变为原来的______倍;(5)把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍,那么它们之间的距离必须变为原来的______倍,才能使其间的相互作用力不变。
人教版物理选修3-1第一章:静电现象的应用一、多选题1. 下列关于静电平衡状态的描述中正确的是()A.静电平衡时,导体内的自由电子不再运动B.静电平衡时导体内部场强为零C.静电平衡时导体电势为零D.处于静电平衡状态的整个导体是个等势体2. 如图所示,金属壳放在光滑的绝缘水平垫上,能起到屏蔽外电场或内电场作用的是()A. B. C. D.3. 如图所示是静电除尘的原理示意图.A为金属管,B为金属丝,在A、B之间加上高电压,使B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子,电子在向A极运动过程中被烟气中的煤粉俘获,使煤粉带负电,最终被吸附到A极上,排出的烟就比较清洁了.有关静电除尘的装置,下列说法正确的是()A.金属管A应接高压电源的正极,金属丝B接负极B.金属管A应接高压电源的负极,金属丝B接正极C.C为烟气的进气口,D为排气口D.D为烟气的进气口,C为排气口4. 如图所示,在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C,如把一个带有正电荷的绝缘体A移近金属网罩B,则()A.B的内表面带正电荷,φB=φC=0B.B的右侧外表面带正电荷C.验电器的金属箔片将张开,φB<φCD.φB=φC,B的左右两侧电势相等二、选择题下列哪一个措施是为了防止静电产生的危害()A.在高大的建筑物顶端装上避雷针B.在高大的烟囱中安装静电除尘器C.静电复印D.静电喷漆把一个带负电的球放在一块接地的金属板附近,对于球和金属板之间形成电场的电场线,在图中描绘正确的是()A. B.C. D.如图所示,较厚的空腔导体中有一个正电荷,图中a、b、c、d各点的电场强度大小顺序为()A.a>b>c>dB.a>c>d>bC.a>c=d>bD.a<b<c=d为防止麻醉剂乙醚爆炸,医疗手术室地砖要使用导电材料,医生和护士的鞋子和外套也要用导电材料,一切设备包括病人身体要良好接触,并保持良好接地.这是为了()A.除菌消毒 B.消除静电 C.利用静电 D.防止漏电某研究性学习小组学习电学知识后对电工穿的高压作业服进行研究,发现高压作业服是用铜丝编织的,下列各同学的理由正确的是()A.甲认为铜丝编织的衣服不易拉破,所以用铜丝编织B.乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用C.丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用D.丁认为铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用如图所示,将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是()A.枕形导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动B.枕形导体中负电荷向A端移动,正电荷不移动C.枕形导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动静电喷涂时,喷枪喷出的涂料微粒带电,在带正电被喷工件的静电作用下,向被喷工件运动,最后吸附在其表面.在涂料微粒向工件靠近的过程中()A.涂料微粒带正电B.离工件越近所受库仑力越小C.电场力对涂料微粒做负功D.涂料微粒的电势能减小一个匀强电场的电场线分布如图甲所示,把一个空心导体引入到该匀强电场后的电场线分布如图乙所示.在电场中有A、B、C、D四个点,下面说法正确的是()A.φA=φBB.φB=φCC.E A=E BD.E B=E C一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正电荷,其电场分布是图中的()A. B.C. D.如图所示,用金属网把验电器罩起来,再使带电金属球靠近验电器,则下面关于验电器箔片的说法正确的是()A.箔片张开B.箔片不张开C.带电金属球电量足够大时才会张开D.箔片张开的原因是金属网罩感应带电产生的电场图中接地金属球A的半径为R,球外点电荷的电荷量为Q,到球心的距离为r.该点电荷的电场在球心处产生的感应电场的场强大小等于()A.k Qr2−k QR2B.k Qr2+k QR2C.0D.k Qr2如图所示,把一个带正电的小球放置在原来不带电的枕形导体附近,由于静电感应,枕形导体的a、b端分别出现感应电荷,则()A.枕形导体a端电势高于b端电势B.仅闭合S1,有电子从大地流向枕形导体C.仅闭合S1,有电子从枕形导体流向大地D.仅闭合S2,有正电荷从枕形导体流向大地三、解答题如图所示,A为带正电的金属板.小球的质量为m、电荷量为q,用绝缘细线悬挂于O 点,受水平向右的电场力偏转θ角后静止.试求小球所在处的电场强度.电业工人创造了具有世界先进水平的超高压带电作业法.利用“绝缘梯”使输电线间的电势差逐渐变小,直到最后使人体的电势与输电线电势相等.试问:(1)人与输电线电势相等时,为什么没有危险?(2)超高压输电线周围存在强电场,人靠近输电线时,人体会有什么现象发生?(3)工人带电作业时穿着由金属丝和棉纱织成的均压服,有什么作用?如图所示,带电荷量分别为+Q和−Q的两个点电荷a与b相距L,在a与b间放置一个原来不带电的导体P.当导体P处于静电平衡状态时,感应电荷在a、b连线的中点c处(c 在导体P内)产生的电场强度是多少?长为l的导体棒原来不带电,现将一带电荷量为+q的点电荷放在距棒左端R处,如图所示.当棒达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒内中点P处产生的场强大小和方向分别是怎样的?如图所示,一厚度不计的金属圆桶带电荷总量为Q=+4×10−6C.(1)此时,金属桶内、外表面带电荷量分别为多少?(2)如果用丝线在桶内悬挂一带电荷量q=−2×10−6C的带电小球,使桶内金属小球与内表面接触一下,桶内、外表面带电荷量分别为多少?参考答案与试题解析人教版物理选修3-1第一章:静电现象的应用一、多选题1.【答案】B,D【考点】静电平衡【解析】此题暂无解析【解答】解:A.处于静电平衡状态下的导体内部的自由电子仍在做无规则运动,但定向运动停止,A错误;B.静电平衡时,导体内部的任一点的原外电场与感应电荷产生的感应电场相互抵消,合场强为零,B正确;CD.处于静电平衡状态下的导体是等势体,但电势不一定为零,C错误,D正确.故选BD.2.【答案】A,B,D【考点】静电感应【解析】此题暂无解析【解答】解:A.由于金属壳发生静电感应,内部场强为零,金属壳起到屏蔽外电场的作用,A正确;B.金属壳同大地连为一体,同A一样,外壳起到屏蔽外电场的作用,B正确;C.电荷会引起金属壳内外表面带电,外表面电荷会在壳外空间中产生电场,即金属壳不起屏蔽作用,C错误;D.将金属壳接地后,外表面不带电,壳外不产生电场,金属壳起屏蔽内电场的作用,D正确.故选ABD.3.【答案】A,C【考点】生活中的静电现象【解析】此题暂无解析【解答】解:AB.电子向A极运动,根据负电荷由低电势点向高电势点运动知,A正确,B错误;CD.烟气由低空向高空升起,所以C为进气口,D为排气口,C正确,D错误.故选AC.4.【答案】B,D【考点】电势静电感应【解析】此题暂无解析【解答】解:ABC.由于静电感应B的左侧外表面带负电荷,右侧外表面带正电荷,内部场强为零,故B正确,A、C错误;D.金属网罩处于静电平衡状态,是等势体,故其左右两侧电势相等,故D正确.故选BD.二、选择题【答案】A【考点】生活中的静电现象【解析】此题暂无解析【解答】解:A.当打雷的时候,由于静电的感应,在高大的建筑物顶端积累了很多的静电,容易导致雷击事故,在高大的建筑物顶端安装避雷针可以把雷电引入地下,保护建筑物的安全,属于静电防止,A符合题意;B.静电除尘时除尘器中的空气被电离,烟雾颗粒吸附电子而带负电,颗粒向电源正极运动,属于静电应用,B不符合题意;C.静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上,属于静电应用,C不符合题意;D.喷枪喷出的油漆微粒带正电,因相互排斥而散开,形成雾状,被喷涂的物体带负电,对雾状油漆产生引力,把油漆吸到表面,属于静电应用,D不符合题意.故选A.【答案】B【考点】电场线【解析】此题暂无解析【解答】解:AD.静电平衡状态下,整个金属板是个等势体,所以金属板附近电场线与金属板表面垂直,故AD错误;BC.金属板接地,金属板只带有正电荷,且分布在金属板的左表面,所以金属板右表面没有电场存在,故B正确,C错误.故选B.【答案】B静电平衡静电感应【解析】此题暂无解析【解答】解:当静电平衡时,空腔球形导体内壁感应出负电荷,外表面感应出正电荷.由于a处电场线较密,c处电场线较疏,d处电场线更疏,b处场强为零,则E a>E c>E d>E b.B正确.故选B.【答案】B【考点】生活中的静电现象【解析】本题考查是关于静电的防止与应用,从实例的原理出发就可以判断出答案.【解答】解:由题意可知,良好接地,目的是为了消除静电,这些要求与消毒无关.静电会产生火花、热量,麻醉剂为易挥发性物品,遇到火花或热源便会爆炸,就像油罐车一样,在运输或贮存过程中,会产生静电,汽油属于易挥发性物品,所以它的屁股后面要安装接地线(软编织地线),以防爆炸,故B正确,ACD错误.故选:B.【答案】C【考点】生活中的静电现象【解析】此题暂无解析【解答】解:因为静电平衡的原理,处于作业服之内的空间合场强为零,人处于内部空间起到了保护作用,电势并不一定为零,根据静电平衡的特点,整个作业服是一个等势体,所以C对.故选C.【答案】B【考点】静电感应【解析】带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,发生了静电感应现象,金属导电的实质是自由电子的移动,正电荷不移动;电荷间的相互作用,同号电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.【解答】解:金属导电的实质是自由电子的移动,即负电荷在外电场的作用下枕形金属导体自由电子向A移动,正电荷不移动,故B正确,ACD错误.故选:B.【答案】D生活中的静电现象【解析】此题暂无解析【解答】解:A.由题图知,工件带正电,则在涂料微粒向工件靠近的过程中,涂料微粒带负电,故A错误;B.离工件越近,根据库仑定律得知,涂料微粒所受库仑力越大,故B错误;CD.涂料微粒所受的电场力方向向左,其位移方向大体向左,则电场力对涂料微粒做正功,其电势能减小,故C错误,D正确.故选D.【答案】B【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【解析】此题暂无解析【解答】解:AB.由于空心导体为等势体,所以φB=φC,选项A错误,B正确;CD.由于A、B、C三处的电场线的疏密程度不同,所以电场强度也不相同,选项C、D 错误.故选B.【答案】B【考点】静电屏蔽电场线【解析】此题暂无解析【解答】解:根据静电感应,空心球的内侧感应出负电荷,外表面带正电荷,球壳内部场强处处为零,电场线中断,根据电场线的特点可知,B正确,A、C、D错误.故选B.【答案】B【考点】静电屏蔽静电感应【解析】此题暂无解析【解答】解:静电屏蔽是为了避免外界电场对仪器设备的影响,或者为了避免电器设备的电场对外界的影响,用一个空腔导体把外电场遮住,使其内部不受影响,也不使电器设备对外界产生影响,故用金属网把验电器罩起来,再使带电金属球靠近验电器时,箔片不张开,故B正确,ACD错误.故选B.【答案】D【考点】特殊带电体电场强度的计算【解析】此题暂无解析【解答】解:由内部合场强为零可知,感应电荷产生的场强与Q在该点产生的场强等大反向,故E=kQr2.故D正确.故选D.【答案】B【考点】静电感应【解析】此题暂无解析【解答】解:如图枕形导体在带正电的小球附近时,枕形导体上的自由电子会向左边运动,左端因有了多余的电子而带负电,右端因缺少电子而带正电;而当闭合任何开关时,导体就会与大地连接,会使大地的电子流入枕形导体.当处于静电平衡时,枕形导体是个等势体,即导体a端电势等于b端电势,故B正确,A、C、D错误.故选B.三、解答题【答案】小球所在处的电场强度为mg tanθq,水平向右.【考点】带电物体在电场中的平衡问题【解析】此题暂无解析【解答】解:对小球受力分析如图所示,由平衡条件得:F=mg tanθ,小球所在处的电场强度:E=Fq =mg tanθq,小球带正电荷,电场强度方向与其受到的电场力方向一致,方向水平向右.【答案】(1)人与输电线电势相等时,任意两点间的电势差均为0,则电荷不会发生定向移动,因此不会对人产生危险.(2)人体靠近高压输电线周围的强电场时,由于静电感应,人体内的自由电荷重新分布,瞬时负电荷向电场的反方向运动,形成瞬时电流.(3)由金属丝和绵纱织成的均压服可以起到静电屏蔽的作用,从而使人体处于静电平衡状态.【考点】生活中的静电现象静电屏蔽静电感应【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)人与输电线电势相等时,任意两点间的电势差均为0,则电荷不会发生定向移动,因此不会对人产生危险.(2)人体靠近高压输电线周围的强电场时,由于静电感应,人体内的自由电荷重新分布,瞬时负电荷向电场的反方向运动,形成瞬时电流.(3)由金属丝和绵纱织成的均压服可以起到静电屏蔽的作用,从而使人体处于静电平衡状态.【答案】产生的电场强度为8kQL2,沿ba连线向左.【考点】电场的叠加点电荷的场强【解析】此题暂无解析【解答】解:由点电荷的电场强度公式E=kQr2,得:+Q和−Q的两个点电荷在c点产生的电场强度E+=kQr2=kQ(L2)2=4kQL2,同理E−=4kQL2,再由矢量合成得:E=E++E−=8kQL2,方向水平向右,感应电荷产生的电场等大反向,故电场强度为8kQL2,方向水平向左.【答案】产生的场强为kq(R+l2)2,方向为向左.【考点】点电荷的场强生活中的静电现象【解析】此题暂无解析【解答】解:导体棒在点电荷+q的电场中发生静电感应,左端出现负电荷,右端出现正电荷,棒中任何一点都有两个电场,即外电场——+q在该点形成的电场E0,附加电场——棒上感应电荷在该点形成的电场E′,当达到静电平衡时E′=E0,题中所求的即为E′.棒的中点距离+q为r=R+l2,于是E′=E0=kq(R+l2)2,E′和E0方向相反,方向向左.【答案】(1)内外表面带电荷量分别为0和+4×10−6C.(2)桶内、外表面带电荷量分别为0和+2×10−4C.【考点】生活中的静电现象【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)处于静电平衡状态的导体,电荷只分布在导体的外表面,所以q内=0,q外=+4×10−6C.(2)一个带负电的带电体接触内表面后,物体可以看成一个整体,正、负电荷发生中和现象,电荷仍然分布在外表面,所以q内=0,q外=+4×10−6C+(−2×10−6C)=+2×10−6C.。
第一章静电场1电荷及其守恒定律A级抓基础1.有甲、乙、丙三个小球,将它们两两靠近,它们都相互吸引,如图所示.那么,下面的说法正确的是()A.三个小球都带电B.只有一个小球带电C.有两个小球带同种电荷D.有两个小球带异种电荷答案:D2.(多选)如图所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P 慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中正确的是()A.两端的感应电荷越来越多B.两端的感应电荷是同种电荷C.两端的感应电荷是异种电荷D.两端的感应电荷电荷量相等答案:ACD3.下列说法正确的是()A.摩擦起电是创造电荷的过程B.接触起电是电荷转移的过程C.玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D.带等量异种电荷的两个导体接触后,电荷会消失,这种现象叫作电荷的湮灭解析:在D选项中,电荷并没有消失或者湮灭,只是正负电荷数目相等,表现为中性.答案:B4.(多选)一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上净电荷几乎不存在,这说明() A.小球上原有的负电荷逐渐消失了B.在此现象中,电荷不守恒C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D.该现象是由于电子的转移引起,仍然遵循电荷守恒定律解析:绝缘小球上电荷量减少是由于电子通过潮湿空气导电转移到外界,只是小球上电荷量减少,但是这些电子并没消失,故A、B 错,C对.就小球和整个外界组成的系统而言,其电荷的总量仍保持不变,故D正确.答案:CD5.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A.2.4×10-19 C B.-6.4×10-19 CC.-1.6×10-18 C D.4.0×10-17 C解析:任何带电体的电荷量都只能是元电荷电荷量的整数倍,元电荷电荷量为e=1.6×10-19 C.选项A中电荷量是元电荷电荷量的32倍,B中电荷量为4倍,C中电荷量为10倍.D中电荷量为250倍.也就是说B、C、D选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍.所以只有选项A是不可能的.答案:AB级提能力6.(多选)为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的,它通过电场会发生偏转,非极性分子不偏转),可做如下实验:在酸式滴定管中注入适量蒸馏水,打开活塞,让水慢慢如线状流下,将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流,发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转,这证明()A.水分子是非极性分子B.水分子是极性分子C.水分子是极性分子且带正电D.水分子是极性分子且带负电解析:根据偏转,可判断出水分子是极性分子;根据向玻璃棒偏转,可以判断出其带负电.答案:BD7.(多选)关于元电荷的下列说法中正确的是()A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C.元电荷的数值通常取作e=1.6×10-19 CD.电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的解析:元电荷是指电子或质子所带的电荷量,数值为e=1.60×10-19C,故A项错误,C项正确;所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍,任何带电体的电荷量都不是连续变化的,B项正确;元电荷e的值是由美国科学家密立根测得的,D正确.答案:BCD8.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成.u夸克带电量为23e,d夸克带电量为-13e,质子的带电量为e,中子不带电.下列说法正确的是()A.质子是由一个u夸克和一个d夸克组成,中子是由一个u夸克和两个d夸克组成B.质子是由两个u夸克和一个d夸克组成,中子是由一个u夸克和两个d夸克组成C.质子是由一个u夸克和一个d夸克组成,中子是由两个u夸克和两个d夸克组成D.质子是由两个u夸克和一个d夸克组成,中子是由两个u夸克和两个d夸克组成解析:根据质子所带电荷量为e,2×23e-13e=e,所以质子是由两个u夸克和一个d夸克组成;中子不显电性,23e-2×13e=0,所以中子是由一个u夸克和两个d夸克组成,故选项B正确.答案:B9.如图是伏打起电盘示意图,其起电方式是()A.摩擦起电B.感应起电C.接触起电D.以上三种方式都不是解析:导电平板靠近带电绝缘板并接地时,导体与大地连通,异种电荷互相吸引,绝缘板带正电,则会吸引大地的电子到导电平板上,从而使导电平板带上负电荷,故选项B正确.答案:B10.(多选)如图所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A端靠近一带电导体C时()A.A端金箔张开,B端金箔闭合B.用手触枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合C.用手触枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开D.选项C中两对金箔带同种电荷解析:根据静电感应,带正电的导体C放在枕形导体附近,在A 端出现了负电,B端出现了正电,两端金箔上带异种电荷而张开,选项A错误.用手触枕形导体后,B端不是最远端了,人是导体,人的脚部甚至地球是最远端,这样B端不再有电荷,金箔闭合,选项B 正确.用手触枕形导体时,只有A端带负电,将手和C移走后,不再有静电感应现象,A端所带负电荷分布在枕形导体上,A、B端均带有负电荷,两对金箔均张开,选项C、D正确.答案:BCD。
§1、2磁现象和磁场、磁感应强度【典型例题】【例1】某同学在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条细线悬挂起来,使它平衡并呈水平状态,悬线系住条形磁铁的位置是:( )A 、磁体的重心处B 、磁铁的某一磁极处C 、磁铁重心的北侧D 、磁铁重心的南侧【解析】由于地球是一个大磁体,存在地磁场,其磁感线的分布如图所示。
在地球表面除了赤道附近的地磁场呈水平方向(和地面平行)外,其它地方的地磁场方向均不沿水平方向。
a北京附近的地磁场方向如图(a )所示,若在此处悬挂条形磁铁,且悬挂点在重心,则它在地磁场的作用下,静止时它将沿着地磁场方向,如图(b )所示,显然不能水平。
若将悬挂点移至重心的北侧,如图(c )所示,则根据平衡条件确定它能在水平位置平衡。
【答案】C【例2】如图所示,有一根直导线上通以恒定电流I ,方向垂直指向纸内,且和匀强磁场B 垂直,则在图中圆周上,磁感应强度数值最大的点是(A )A 、a 点B 、b 点C 、c 点D 、d 点【解析】磁感应强度是矢量,若在某一个空间同时存在多个磁场,那么某一点的磁感应强度是各个磁场在该点场强的矢量和。
图中通电直导线产生的磁场的方向顺时针方向,在a 点两个磁场同方向,磁感应强度为两者之和;在c 点两个磁场反向,磁感应强度为两者之差;b 、d 两点的合场强由平行四边形法则来确定。
【答案】A【例3】根据磁感应强度的定义式B=ILF ,下列说法中正确的是(D ) A 、在磁场中某确定位置,B 与F 成正比,与I 、L 的乘积成反比B 、一小段能通电直导线在空间某处受磁场力F=0,那么该处的B 一定为零C 、磁场中某处的B 的方向跟电流在该处受磁场力F 的方向相同D 、一小段通电直导线放在B 为零的位置,那么它受到磁场力F 也一定为零【解析】磁感应强度是表征磁场强弱的物理量,确定的磁场中的确定点的磁感应强度是一个确定的值,它由磁场本身决定的,与磁场中是否有通电导体,及导体的长度,电流强度的大小,以及磁场作用力的大小无关。
课后练习一第10讲库仑定律和场强1.如图1-15所示,用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近不带电验电器的金属小球a,然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒,这时验电器小球A和金箔b的带电情况是()A.a带正电,b带负电B.a带负电,b带正电C.a、b均带正电D.a、b均不带电答案:C详解:毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,靠近小球a,会在球上感应出正电荷,而负电荷就远离棒,到了金属杆c上。
此时用手指触碰c,会把杆上的负电荷转移走,于是整个验电器就带正电了。
球带正电,金箔也带正电。
2.如图1-4所示,真空中两个自由的点电荷A和B,分别带有-Q和+4Q的电荷,现放入第三个点电荷C,使点电荷A、B、C都处于平衡,则点电荷C应放在什么区域?点电荷C带什么电?答案:应该放入一个“+”电荷,并且放在A的左边。
详解:首先电荷不可能放中间,否则该电荷必受到两个同方向的力。
电荷放在右边也不可能,本身B处电荷电荷量就大,如果离它更近,必然是受到的两个电场力大小不一。
因此要放在A左边,并且只能是带正电才可行,因为如果带负电,AB两处电荷不可能平衡。
3.将一定量的电荷Q,分成电荷量q、q'的两个点电荷,为使这两个点电荷相距r时,它们之间有最大的相互作用力,则q值应为______。
答案:详解:二者相互作用力就是看乘积的大小了。
数学上有如下规律,两个正数和一定,必然在二者相等时积最大。
于是答案是。
4.两个点电荷甲和乙同处于真空中.(1)甲的电荷量是乙的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍.(2)若把每个电荷的电荷量都增加为原来的2倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;(3)保持原电荷电荷量不变,将距离增为原来的3倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;(4)保持其中一电荷的电荷量不变,另一个电荷的电荷量变为原来的4倍,为保持相互作用力不变,则它们之间的距离应变为原来的______倍;(5)把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍,那么它们之间的距离必须变为原来的______倍,才能使其间的相互作用力不变。
第|一章 4根底夯实一、选择题(1~4题为单项选择题,5~7题为多项选择题),在O点的点电荷+Q形成的电场中,试探电荷+q由A点移到B点电场力做功为W1 ,以OA为半径画弧交OB于C ,再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2 ,由C点移到B点电场力做功为W3 ,那么三者关系为()A.W1=W2=W3<0B.W1>W2=W3>0C.W1=W3>W2=0 D.W3>W1=W2=0答案:C解析:因A、C两点处于同一等势面上,所以W1=W3>W2=0 ,所以C正确.2.(江西师大附中2021~2021学年高二上学期检测)将一带电荷量为-q的试探电荷从无穷远处移到电场中的A点,该过程中电场力做功为W,假设规定无穷远处的电势为零,那么试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为()A.-W ,Wq B.W ,-WqC.W ,Wq D.-W ,-Wq答案:A解析:依题意,电荷量为-q的试探电荷从无穷远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,那么试探电荷的电势能减少W,无穷远处该试探电荷的电势能为零,那么该试探电荷在A点的电势能为E p=-W ,A点的电势φA=E p-q=-W-q=Wq,应选项A正确.3.如下图,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两点.以下说法正确的选项是()A.M点电势一定低于N点电势B.M点场强一定大于N点场强C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功答案:C解析:从图示电场线的分布示意图可知,MN所在直线的电场线方向由M指向N,那么M点电势一定高于N点电势;由于N点所在处电场线分布密,所以N点场强大于M点场强;正电荷在电势高处电势能大,故在M点电势能大于在N点电势能;电子从M点移动到N点,要克服电场力做功.综上所述,C选项正确.4.(曲阜师大附中2021~2021学年高二上学期检测)如下图为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线.两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为W a和W b ,a、b两点的电场强度大小分别为E a和E b ,那么()A.W a=W b ,E a>E b B.W a≠W b ,E a>E bC.W a=W b ,E a<E b D.W a≠W b ,E a<E b答案:A解析:a、b两点在同一等势线上,所以从a运动到c和从b运动到c电场力做的功相等,即W a=W b;由电场线的特点知,a点所处位置的电场线比b点的密,故电场强度大,即E a>E b ,综上所述,选项A正确.A、B两点,以下判断正确的选项是()A.电势φA>φB ,场强E A>E BB.电势φA>φB ,场强E A<E BC.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做正功,电势能减少D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点,电荷具有的电势能E p A>E p B答案:BC解析:顺着电场线电势逐渐降低,即φA>φB ,由电场线疏密可知,E A<E B ,故A错,B对;由电场力做功与电势能变化的关系可知,+q从A移到B ,电场力做正功,电势能减少,C对;负电荷从A移到B ,电场力做负功,电势能增加,E p A<E p B ,故D错..两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝|对值也相等.现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a、b、c为实线与虚线的交点,O点电势高于c点.假设不计重力,那么()A.M带负电荷,N带正电荷B.N在a点的速度与M在c点的速度大小相等C.N在从O点运动至|a点的过程中克服电场力做功D.M在从O点运动至|b点的过程中,电场力对它做的功等于零答案:BD解析:由O点电势高于c点电势知,场强方向垂直虚线向下,由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N粒子所受电场力方向向上,M粒子所受电场力方向向下,故M粒子带正电、N粒子带负电,A错误 .N粒子从O点运动到a点,电场力做正功.M粒子从O点运动到c点电场力也做正功.因为U aO=U Oc ,且M、N粒子质量相等,电荷的绝|对值相等,由动能定理易知B 正确.因O点电势低于a点电势,且N粒子带负电,故N粒子运动中电势能减少,电场力做正功,C错误.O、b两点位于同一等势线上,D正确.7.(吉林一中2021~2021学年高二上学期检测)如下图,某点O处固定点电荷+Q ,另一带电-q的粒子以O为焦点做椭圆轨道运动,运动过程中经过最|近点a和最|远点b,下述说法正确的选项是()A.粒子在a点运动速率大于在b点速率B.粒子在a点运动加速度大于在b点加速度C.粒子在a点的电势能大于在b点的电势能D.+Q所产生的电场中,a点电势高于b点答案:ABD解析:C粒子在从b到a的过程中,电场力做正功,动能增大,电势能减小;粒子在从a 到b的过程中,电场力做负功,动能减小,电势能增大,可知粒子在a点的动能大于在b点的动能,那么粒子在a点运动速率大于在b点速率,粒子在a点电势能小于在b点电势能.故A正确,C错误 .粒子在运动过程中只受到库仑力作用,粒子在a点离Q点近,根据库仑定律分析可知粒子在a点受到的库仑力大,加速度大,故B正确.+Q所产生的电场中, 电场线从Q出发到无穷远终止,a点离Q较近,电势较高.故D正确.二、非选择题,在场强E =104N/C 的水平匀强电场中 ,有一根长l =15cm 的细线 ,一端固定在O 点 ,另一端系一个质量m =3g 、电荷量q =2×10-6C 的带正电小球 ,当细线处于水平位置时 ,小球从静止开始释放 ,g 取10m/s 2 .求:(1)小球到达最|低点B 的过程中重力势能、电势能分别变化了多少 ?(2)假设取A 点电势为零 ,小球在B 点的电势能、电势分别为多大 ?(3)小球到B 点时速度为多大 ?绳子张力为多大 ?答案:(1)×10-3J 电势能增加3×10-3J (2)3×10-3J ×103V (3)1m/s 5×10-2N 解析:(1)从A →B 重力做正功 ,重力势能减少ΔE =W G =mgL ×10-3J从A →B 电场力做负功 ,电势能增加ΔE p =W E =EqL =3×10-3J(2)假设取φA =0 ,那么E pB =3×10-3JφB =E pB q ×103V (3)从A →B 由动能定理知mgL -EqL =12m v 2B代入数据 得v B =1m/s在B 点由牛顿第二定律知F -mg =m v 2B l代入数据 得F =5×10-2N能力提升一、选择题(1~4题为单项选择题 ,5~6题为多项选择题)1.(安徽黄山市2021~2021学年高二上学期期末)一带电粒子从某点电荷电场中的A 点运动到B 点 ,径迹如图中虚线所示 ,不计粒子所受重力 ,那么以下说法正确的选项是( )A .该电场是某正点电荷电场B .粒子的速度逐渐增大C .粒子的加速度逐渐增大D .粒子的电势能逐渐增大答案:D解析:只知道电场的分布,没法判断是正电荷产生的电场,故A错误;由于带电粒子是从A到B ,带电粒子受电场力的方向大致斜向左方,故电场力做负功,带电粒子的速度减少,故B错误;A点电场线密集,故电场强度大,故粒子在A点受到的电场力大于B点,由牛顿第二定律可得在A点的加速度大于B点,故C错误;由于带电粒子是从A到B ,带电粒子受电场力的方向大致斜向左方,故电场力做负功,带电粒子的电势能增大,故D正确.2.(河北冀州中学2021~2021学年高二上学期期中)位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如下图,图中实线表示等势线,那么()A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点,电场力做正功C.负电荷从a点移到c点,电场力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能不变答案:C解析:同一检验电荷在a、b两点受力方向不同,所以A错误;因为A、B两处有负电荷,所以,等势线由外向内表示的电势越来越低.将正电荷从c点移到d点,正电荷的电势能增加,静电力做负功,B错误;负电荷从a点移到c点,电势能减少,静电力做正功,C正确;正电荷沿虚线从e点移到f点的过程中,电势先降低再升高,电势能先减小后增大,D错误.3.(合肥一中2021~2021学年高二上学期期中)在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝|缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最|高点为a,最|低点为b,不计空气阻力,那么()A.小球带负电B.电场力跟重力平衡C.小球在从a点运动到b点的过程中,电势能减小D.小球在运动过程中机械能守恒答案:B解析:因为小球在竖直平面内做匀速圆周运动,受到重力、电场力和细绳的拉力,电场力与重力平衡,那么知小球带正电,故A错误,B正确;小球在从a点运动到b点的过程中,电场力做负功,小球的电势能增大,故C错误;由于电场力做功,所以小球在运动过程中机械能不守恒,故D错误.应选B .4.(沈阳市2021~2021学年高二上学期期末)真空中相距为3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上,在它们连线上各点场强随x变化关系如下图,以下判断中正确的选项是()A.x=a点的电势高于x=2a点的电势B.点电荷M、N所带电荷量的绝|对值之比为4∶1C.点电荷M、N一定为异种电荷D.x=2a处的电势一定为零答案:B解析:由于不知道M、N的所带电荷的性质,故需要讨论,假设都带正电荷,那么0~2a 场强的方向向右,而沿电场线方向电势降低,故x=a点的电势高于x=2a点的电势;假设都带负电荷,那么0~2a场强的方向向左,故x=a点的电势低于x=2a点的电势,故A错误.M在2a处产生的场强E1=kQ M(2a)2,而N在2a处产生的场强E2=KQ Na2,由于2a处场强为0 ,故E1=E2 ,所以Q M=4Q N ,故B正确.由于M、N之间的场强的方向相反,故点电荷M、N一定为同种电荷,故C错误.由于电势是一个相对性的概念,即零电势的选择是任意的,人为的,故x=2a处的电势可以为零,也可以不为零,故D错误.5.如下图,Q1、Q2为两个固定点电荷,其中Q1带正电,它们连线的延长线上有a、b 两点.一正试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动,其速度图象如下图,那么()A.Q2带正电B.Q2带负电C.试探电荷从b到a的过程中电势能增大D.试探电荷从b到a的过程中电势能减小答案:BC解析:逐项分析如下:选项诊断结论A 由v -t 图 ,v ↓ ,故试探电荷受向左的库仑力 ,因此Q 2带负电 × B同上 √ C由于静电力(库仑力)做负功 ,故其电势能增大 √ D 同选项C ×6.(沈阳市东北育才学校2021~2021学年高二检测)如下图 ,真空中有一个固定的点电荷 ,电荷量为+Q .图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面 .有两个一价离子M 、N (不计重力 ,也不计它们之间的电场力)先后从a 点以相同的速率v 0射入该电场 ,运动轨迹分别为曲线apb 和aqc ,其中p 、q 分别是它们离固定点电荷最|近的位置 .以上说法中正确的选项是( )A .M 一定是正离子 ,N 一定是负离子B .M 在p 点的速率一定大于N 在q 点的速率C .M 在b 点的速率一定大于N 在c 点的速率D .M 从p →b 过程电势能的增量一定小于N 从a →q 电势能的增量答案:BD解析:根据轨迹向合外力的方向弯曲可知 ,M 一定是负离子 ,N 一定是正离子 ,A 错误;M 离子从a 到p 静电力做正功 ,动能增加 ,N 离子从a 到q 静电力做负功 ,动能减少 ,而初速度相等 ,故M 在p 点的速率一定大于N 在q 点的速率 ,B 正确;abc 在同一等势面上 ,离子由a 到b 和由a 到c 电场力都不做功 ,故M 在b 点的速率等于N 在c 点的速率 ,C 错误;由等势面可知φq >φp ,所以M 从p →b 过程电势能的增量小于N 从a →q 电势能的增量 ,故D 正确 .二、非选择题7.(吉林市第|一中学2021~2021学年高二上学期检测)如下图 ,倾角为θ的斜面处于竖直向下的匀强电场中 ,在斜面上某点以初速度v 0水平抛出一个质量为m 的带正电小球 ,小球受到的电场力与重力相等 ,地球外表重力加速度为g ,设斜面足够长 ,求:(1)小球经多长时间落到斜面上;(2)从水平抛出至|落到斜面的过程中 ,小球的电势能减少了多少 ?答案:(1)v 0tan θg(2)电势能减小了m v 20tan 2θ 解析:(1)小球在运动过程中Eq +mg =maEq =mg ,得a =2gy =12at 2 x =v 0t又y x=tan θ 得t =v 0tan θg(2)y =12at 2=12×2g ×(v 0tan θg )2=v 20tan 2θg电场力做正功 ,电势能减小 ,那么有:ΔE =-W 电=-Eqy =-mgy =-m v 20tan 2θ。
第一章第一节1.答:在天气干躁的季节,脱掉外衣时,由于摩擦,外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。
接着用手去摸金属门把手时,身体放电,于是产生电击的感觉。
2.答:由于A、B都是金属导体,可移动的电荷是自由电子,所以,A带上的是负电荷,这是电子由B移动到A的结果。
其中,A得到的电子数为,与B失去的电子数相等。
3.答:图1-4是此问题的示意图。
导体B中的一部分自由受A的正电荷吸引积聚在B的左端,右端会因失去电子而带正电。
A对B左端的吸引力大于对右端的排斥力,A、B之间产生吸引力。
4.答:此现象并不是说明制造出了永动机,也没有违背能量守恒定律。
因为,在把A、B分开的过程中要克服A、B之间的静电力做功。
这是把机械转化为电能的过程。
第二节1.答:根据库仑的发现,两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。
所以,先把A球与B球接触,此时,B球带电;再把B球与C球接触,则B、C球分别带电;最后,B球再次与A球接触,B球带电。
2.答:(注意,原子核中的质子间的静电力可以使质子产生的加速度!)3.答:设A、B两球的电荷量分别为、,距离为,则。
当用C接触A时,A的电荷量变为,C的电荷量也是;C再与接触后,B的电荷量变为;此时,A、B间的静电力变为:。
在此情况下,若再使A、B间距增大为原来的2倍,则它们之间的静电力变为。
4.答:第四个点电荷受到其余三个点电荷的排斥力如图1-6所示。
共受三个力的作用,,由于,相互间距离分别为、、,所以,。
根据平行四边形定则,合力沿对角线的连线向外,且大小是。
由于对称性,每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力的大小都相等,且都沿对角线的连线向外。
5.答:带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平衡,它的受力示意图见图1-7。
静电斥力,又,,所以,第三节1.答:A、B两处电场强度之比为。
A、C两处电场强度之比为。
2.答:电子所在处的电场强度为,方向沿着半径指向外。
电子受到的电场力为,方向沿着半径指向质子。
高中物理选修3-1单元测试题全套及答案第一章《静电场》章末检测题(考试时间90分钟,总分120分)一.选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分。
每小题给出的四个选项中,只有一题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 总分答案A.电场线是电场中实际存在的线B.电场中的任意两条电场线都不可能相交C.顺着电场线的方向,电场强度一定越来越大D.顺着电场线的方向,电场强度一定越来越小2. 下列说法中不正确...的是A.在静电场中沿电场线方向的各点电势一定不相等,场强大小一定不相等B.在静电场中沿电场线方向的各点电势一定降低,场强大小不一定相等C.在静电场中同一等势面上各点电势一定相等,场强大小不一定相等D.在静电场中,点电荷q沿任意路径从a点移至b点,只要a、b在同一等势面上,则电场力一定不做功3. 下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有①场强E=F/q②场强E=U/d③场强E=kQ/r2 ④电场力做功W=UqA.①③B.②③C.②④D.①④4.一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中,在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点,电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是A.加速度的大小增大,动能、电势能都增加B.加速度的大小减小,动能、电势能都减少C.加速度增大,动能增加,电势能减少D.加速度增大,动能减少,电势能增加5. 如图所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离。
用U a、U b、U c和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以判定A. U a>U b>U cB.U a—U b=U b—U cC.E a>E b>E cD.E a=E b=E c6. AB是某电场中的一条电场线,若将一负电荷从A点处自由释放,负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图所示,则A、B两点的电势高低和场强大小关系是A. ϕϕA B A BE E>>, B. ϕϕA B A BE E><,C.ϕϕA B A BE E<>, D. ϕϕA B A BE E<<,7. 如图所示,有一带电粒子只在电场力作用下沿曲线AB运动,虚线a、b、c、d为电场中的等势面,且ϕϕϕϕa b c d>>>,粒子在A点时初速度v0的方向与等势面d平行,下面说法正确的是A. 粒子带正电荷B. 粒子在运动过程中电势能逐渐减少C. 粒子在运动过程中动能逐渐减少D. 粒子在运动过程中电势能与动能之和逐渐减少8. 如图所示,在E =500V/m 的匀强电场中,a 、b 两点相距d=2cm ,它们的连线跟场强方向的夹角是600,则U ab 等于A.5VB.10VC.-5VD.-10V9. 如图所示,平行金属板A 、B 组成的电容器,充电后与静电计相连,要使静电计指针张角变大,下列措施中可行的是A.A 向上移动B.B 板向左移动C.A 、B 之间充满电介质D.使A 板放走部分电荷10. 如图所示,在电场强度为E 、方向水平向右的匀强电场中,A 、B为一竖直线上的两点,相距为L ,外力F 将质量为m 、带电荷量为q 的粒 子从A 点匀速移到B 点,重力不能忽略,则下列说法中正确的是 A .外力的方向水平 B .外力的方向竖直向上C .外力的大小等于qE +mgD .外力的大小等于22()()qE mg11. A 、B 两点各放有电量为+Q 和+2Q 的点电荷,A 、B 、C 、D 四点在同一直线上,且AC=CD=DB 。
电场强度课后作业限时:45分钟总分:100分一、选择题(8×5′,共40分)1.在电场中的某点A放一试探电荷+q,它所受到的电场力大小为F,方向水平向右,则A点的场强大小E A=Fq,方向水平向右.下列说法中正确的是( )A.在A点放一个负试探电荷,A点的场强方向变为水平向左B.在A点放一个负试探电荷,它所受的电场力方向水平向左C.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则A点的场强变为2E A D.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则它所受的电场力变为2F解析:E=Fq是电场强度的定义式,某点场强大小和方向与场源电荷有关,而与放入的试探电荷没有任何关系,故A、C错,B正确;又A点场强E A一定,放入试探电荷所受电场力大小为F=qE A,当放入电荷量为2q的试探电荷时,试探电荷所受电场力应为2F,故D正确.答案:BD2.如图7所示的直线CE上,在A点处有一点电荷带有电荷量+4q,在B 点处有一点电荷带有电荷量-q,则直线CE上电场强度为零的位置是( )图7A .C 点B .D 点C .B 点D .E 点解析:A 处点电荷形成的场强方向离A 而去,B 处点电荷形成的电场向B 而来,A 、B 两处点电荷的电场只有在A 的左侧和B 的右侧才能方向相反.再根据A 电荷的电荷量大于B 电荷的电荷量,欲使两电荷在线上某点产生的合场强为零,该点须离A 较远而离B 较近,故合场强为零的点,只能在B 的右侧,设该点离B 点距离为x ,则有k ·4q 2r +x 2=kq x 2即(2r +x )2=4x 2,故x =2r ,即合场强为零的点是E 点.答案:D3.在正电荷Q 形成的电场中的P 点放一点电荷,其电荷量为+q ,P 点距Q 点为r ,+q 受电场力为F ,则P 点的电场强度为( )A.F QB.F qC.kqr 2 D.kQr 2解析:电场强度的定义式E =F q中,q 为检验电荷的电荷量,由此可判定B 正确,再将库仑定律F =k Qqr 2代入上式或直接应用点电荷的场强公式,即可得知D选项正确.故本题的正确选项为B 、D.答案:BD4.如下图所示,正电荷q 在电场中由P 向Q 做加速运动,而且加速度越来越大,由此可以判定,它所在的电场是图中的( )解析:由P向Q做加速运动,故该正电荷所受电场力应向右;加速度越来越大,说明所受电场力越来越大,即从P向Q电场线应越来越密,综合分析可知电场应是图D所示.答案:D图85.如图8所示,AB是某电场中的一条电场线,在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时,它沿直线向B点运动.对此现象下列判断中正确的是(不计电荷重力)( )A.电荷向B做匀加速运动B.电荷向B做加速度越来越小的运动C.电荷向B做加速度越来越大的运动D.电荷向B做加速运动,加速度的变化情况不能确定解析:从静止起运动的负电荷向B运动,说明它受的电场力指向B.负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反,可知此电场线的指向应从B→A,这就有三种可能性:一是这一电场是个匀强电场,试探电荷受恒定的电场力,向B做匀加速运动;二是B处有正点电荷场源,则越靠近B处场强越大,负电荷会受到越来越大的电场力,加速度应越来越大;三是A处有负点电荷场源,则越远离A时场强越小,负检验电荷受到的电场力越来越小,加速度越来越小.答案:D6.(2011·全国卷)一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)( )图9解析:物体做曲线运动时,速度方向是曲线上某点的切线方向,而带负电粒子所受电场力的方向与电场强度的方向相反;又由曲线运动时轨迹应该夹在合外力和速度之间并且弯向合外力一侧,而又要求此过程速率逐渐减小,则电场力应该做负功,所以力与速度的夹角应该是钝角,综合可得D正确.答案:D图107.(2010年海南卷)如图10,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP=60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P 点,则O点的场强大小变为E2,E1与E2之比为( )A.1∶2 B.2∶1C.2∶ 3 D.4∶ 3图11解析:设每一个点电荷单独在O点产生的场强为E0;则两点电荷分别在M、N点产生的场强矢量和为2E0;若将N点处的点电荷移至P点,假始N为负电荷,M为正电荷,产生的场强如右图所示,则合场强为E0.本题正确选项B.答案:B8.如下图所示,甲、乙两带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为q和-q,两球间用绝缘细线连接,甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在空间有水平向左的匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧,则平衡时的位置可能是( )图12图13解析:先分析乙球受力,如图13(a)所示,乙球受到重力mg、电场力qE、库仑力F及线拉力T2,T2和F方向相同.由于乙球受力平衡,二球连线必须向右方倾斜θ角,且(T2+F)sinθ=qE①再分析甲球受力(也可以研究甲、乙系统):甲受到重力mg、下连线拉力T2、电场力qE、库仑力F及上连线拉力T1,如图13(b)所示,由①式可知,qE、mg、F 和T 2四个力的合力竖直向下,所以T 1一定竖直向上.选A.答案:A二、非选择题(9、10题各10分,11、12题各20分,共60分)图149.如图14所示,质量为m 、电荷量为q 的质点,在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点,其速度方向改变的角度为θ(弧度),AB 弧长为s ,则AB 弧中点的场强大小E =________.解析:由题意可知带电粒子在做匀速圆周运动,其向心力的来源就是静电力,由题图可知R =s θ,F =m v 2R =mv 2θ/s ,所以E =F q =mv 2θqs. 答案:mv 2θqs图1510.如图15,带电荷量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中a 点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为________,方向________.(静电力常量为k ).解析:点电荷+q 在a 处产生的场强为kqd 2,方向水平向左,故带电薄板在a处的场强为kqd 2,方向水平向右,由对称性知,带电薄板在b 处的场强为kqd 2,方向水平向左.答案:kqd 2 水平向左(或垂直于薄板向左)图1611.一个质量m =30 g ,带电荷量为q =-1.7×10-8C 的半径极小的小球,用丝线悬挂在某匀强电场中,电场线水平,当小球静止时,测得悬线与竖直方向成30°夹角.如图16所示,求该电场的场强大小,并说明场强方向.图17解析:如图17所示经受力分析可判断出小球所受电场力方向水平向左. 因此场强方向向右,Eq =mg tan30°,E =1.0×107 N/C.答案:1.0×107 N/C 方向水平向右12.如图18所示,带正电小球质量为m =1×10-2kg ,带电荷量为q =1×10-6C ,置于光滑绝缘水平面上的A 点.当空间存在着斜向上的匀强电场时,该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动,当运动到B 点时,测得其速度v B =1.5 m/s ,此时小球的位移为s =0.15 m .求此匀强电场场强E 的取值范围.(g 取10 m/s 2).图18某同学求解如下:设电场方向与水平面之间夹角为θ,由动能定理qEs cos θ=12mv 2B -0得E =mv 2B2qs cos θ=7.5×104cos θV/m ,由题可知θ>0,所以当E >7.5×104 V/m 时,小球始终沿水平面做匀加速直线运动.经检查,计算无误,该同学所得结论是否有不完善之处?若有请予以补充. 解析:该同学所得结论有不完善之处.为使小球始终沿水平面运动,电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力qE sin θ≤mg ①所以tan θ≤mgmv 2B 2s =2sg v 2B =2×0.15×102.25=43② E ≤mgq sin θ=1×10-2×101×10-6×45V/m =1.25×105 V/m即7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.答案:有不完善之处 E 的取值范围应为7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.。
人教版物理选修3-1第二章:导体的电阻一、多选题1. 关于导体的电阻及电阻率的说法中,正确的是()知,导体的电阻与长度l、电阻率ρ成正比,与横截面积S成反比A.由R=ρlS可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比B.由R=UIC.将一根导线一分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D.电阻率往往随温度的变化而变化2. 下面关于螺旋测微器读数正确的是()A.甲图中的读数为3.40mmB.甲图中的读数为3.400mmC.乙图中的读数为1.032mmD.乙图中的读数为1.532mm3. R1和R2是材料相同,厚度相同,表面都为正方形的导体,但R1的尺寸比R2大得多,把它们分别连接在如图电路的A、B端,接R1时电压表的读数为U1,接R2时电压表的读数为U2,下列判断正确的是()A.R1=R2B.R1>R2C.U1<U2D.U1=U2二、选择题.对于温度一定的某种金属导线来说,它的电阻率根据电阻定律,电阻率ρ=R⋅SL()A.跟导线的电阻成正比B.跟导线的横截面积成正比C.跟导线的长度成反比D.由所用金属材料本身特性决定用游标卡尺测量某一物体的厚度,测量时游标卡尺的示数如图所示,下列读数中正确的是()A.3.90cmB.31.0mmC.30mmD.30.0mm一同学将变阻器与一只“6V、6∼8W”的小灯泡L及开关S串联后接在6V的电源E上,当S闭合时,发现灯泡发光.按如图所示的接法,当滑片P向右滑动时,灯泡将()A.变暗B.变亮C.亮度不变D.可能烧坏灯泡关于导体的电阻,下列说法正确的是()A.R=ρlS是电阻的定义式B.电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱,由导体的长度决定,与温度有关C.各种材料的电阻率都随温度升高而增大D.电阻率ρ很大的导体,电阻可以很小如图所示,一段长为a,宽为b,高为c(a>b>c)的导体,将其中的两个对立面接入电路中时,最大的电阻为R,则最小的电阻为()A.c2Ra2B.c2RabC.a2RbcD.R如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=2bc.当将A与B接入电压U(V)的电路中时,电流为I;若将C与D接入电压为U(V)的电路中,则电流为()A.4IB.2IC.12I D.14I欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律,有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a、b、c,且a>b>c.电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是()A. B.C. D.如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=2bc,当将A与B接入电路或将C与D接入电路中时电阻之比R AB:R CD为()A.1:4B.1:2C.2:1D.4:1在如图所示电路中,AB为粗细均匀、长为L的电阻丝,以AB上各点相对A点的电压为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则U随x变化的图线应为()A. B.C. D.神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类,现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成,具有很大的电阻,经实验测得髓质的电阻率为ρ=8×106Ω⋅m.某生物体中某段髓质神经纤维可看作高20cm、半径为4cm的圆柱体,当在其两端加上电压U=100V时,该神经发生反应,则引起神经纤维产生感觉的最小电流为()A.0.31μAB.0.62μAC.0.15μAD.0.43μA某同学想探究导电溶液是否与金属一样遵从电阻定律.她拿了一根有弹性的细橡胶管,里面灌满了盐水,两端用铁棒塞住管口,形成一段封闭的盐水柱.她量得盐水柱的长度是20cm,并测出此时盐水柱的电阻等于R.然后,她握住橡胶管的两端把它拉长,使盐水柱长度变为40cm.如果溶液的电阻也遵从电阻定律,此时盐水柱的电阻值应为()A.RB.12R C.2R D.4R两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为1m和2m,串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示,则A和B导线的横截面积之比为()A.2:3B.1:3C.1:2D.3:1某个由导电介质制成的电阻截面如图所示.导电介质的电阻率为ρ、制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分),半径为a、电阻不计的球形电极嵌入导电介质的球心成为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极.设该电阻的阻值为R,下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解R,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,R的合理表达式应为()A.R=ρ(b+a)2πab B.R=ρ(b−a)2πabC.R=ρab2π(b−a)D.R=ρab2π(b+a)三、实验题在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下:待测电阻丝:R x(阻值约4Ω,额定电流约0.5A);电压表:V(量程3V,内阻约3kΩ);电流表:A1(量程0.6A,内阻约0.2Ω);A2(量程3A,内阻约0.05Ω);电源:E1(电动势3V,内阻不计);E2(电动势12V,内阻不计);滑动变阻器:R(最大阻值约20Ω)螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为________mm.(2)若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________、电源应选________(均选填器材代号),在虚线框内完成电路原理图.某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻.(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图甲和图乙所示,长度为________cm,直径为________mm.(2)按图丙连接电路后,实验操作如下:①将滑动变阻器R1的阻值置于最________(选填“大”或“小”)处;将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;②将电阻箱R2的阻值调至最________(选填“大”或“小”),S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1280Ω.(3)由此可知,圆柱体的电阻为________Ω.四、解答题一根长为l=3.0m、横截面积为S=1.5×10−3m2的铁棒,两端加电压U=8.0×10−2V.(铁的电阻率ρ=1.0×10−7Ω⋅m)求:(1)通过铁棒的电流.(2)铁棒内的电场强度.测量液体的电阻率,工业上采用一种称为“电导仪”的仪器,其中一个关键部件如图所示,A、B是两片面积为1cm2的正方形铂片,间距为d=1cm,把它们浸在待测液体中,若通过两根引线加上一定的电压U=6V时,测出电流I=1μA,则(1)这种液体的电阻为多少?(2)这种液体的电阻率是多少?材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ=ρ0(1−αt),其中α称为电阻温度系数,ρ0是材料在t=0∘C时的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常数.金属的电阻一般随温度的增加而增加,具有正温度系数;而某些非金属如碳等则相反,具有负温度系数.利用具有正、负温度系数的两种材料的互补特性,可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知:在0∘C时,铜的电阻率为1.7×10−8Ω⋅m,碳的电阻率为3.5×10−8Ω⋅m;在0∘C附近,铜的电阻温度系数为3.9×10−3∘C−1,碳的电阻温度系数为−5.0×10−4∘C−1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长10m的导体,要求其电阻在0∘C附近不随温度变化,求所需碳棒的长度.(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化)参考答案与试题解析人教版物理选修3-1第二章:导体的电阻一、多选题1.【答案】A,D【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解:ABC项,导体的电阻率由材料本身的性质决定,并随温度的变化而变化.导体的电阻与长度、横截面积有关,与导体两端的电压及导体中的电流无关,A正确,B、C错误;D项,电阻率反映材料导电性能的强弱,电阻率常随温度的变化而变化,D正确.故选AD.2.【答案】B,D【考点】螺旋测微器【解析】此题暂无解析【解答】解:AB项,甲图螺旋测微器的固定刻度为3mm,可动刻度为40.0×0.01mm=0.400m,所以最终读数为3mm+0.400mm=3.400mm,所以A错误,B正确;CD项,乙图螺旋测微器的固定刻度为1.5mm,可动刻度为3.2×0.01mm=0.032mm,所以最终读数为1.5mm+0.032mm=1.532mm,所以C错误,D正确.故选BD.3.【答案】A,D【考点】电阻定律闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解:设正方形的边长为a,则导体的电阻R=ρLS =ρaad=ρd,由两导体的ρ与d相同,得两导体电阻相等,即R1=R2,故A正确,B错误;导体接入电路中,电压表示数U=IR=Er+RR,由于电源电动势E、内阻r、导体电阻R 相同,则电压表示数U相同,即U1=U2,故C错误,D正确.故选AD.二、选择题【答案】D【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解:导线的电阻率与导体的电阻大小、横截面积、长度无关,由材料本身特性决定,故D正确,A、B、C错误.故选D.【答案】D【考点】游标卡尺【解析】此题暂无解析【解答】解:当10分度游标卡尺的零刻度线和第10条刻度线都和主尺上某一刻度线对齐时,游标卡尺的读数应看其零刻度线所对齐的主尺上的刻度.如本题中游标卡尺的零刻度线与主尺上30.0mm的刻度线重合,所以被测物体的长度是30.0mm,而不是31.0mm.故D正确.故选D.【答案】B【考点】闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解:由题图可知,变阻器接入电路的是PB段的电阻丝,由于灯泡的额定电压等于电源电压,所以不可能烧坏灯泡.当滑片P向右滑动时,接入电路中的电阻丝变短,电阻减小,灯泡变亮,B选项正确.故选B.【答案】D【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解:A.R=ρl是电阻的决定式,电阻的定义式是根据欧姆定律得出的,故A错误;SB.电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱,与导体的性质和温度有关,与导体的长度无关,故B错误;C.各种材料的电阻率随温度升高而变化的方向不一定相同,金属导体随温度的升高而增大,而半导体随温度的升高却减小,故C错误;D.根据电阻定律可知,如果导线长度很小,而横截面积很大时,电阻率很大,电阻也可能很小,故D正确.故选D.【答案】A【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解:最大电阻对应的接法应是横截面积最小而长度最长的,即S1=bc,L1=a,此时R=ρabc;最小的电阻对应最大的横截面积与最短的长度,即S2=ab,L2=c,此时R′=ρcab ,则有ρ=R⋅bca=R′⋅abc,得R′=c2a2R.A正确.故选A.【答案】A【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解:设沿AB方向的横截面积为S1,沿CD方向的横截面积为S2,则有S1S2=12.AB接入电路时电阻为R1,CD接入电路时电阻为R2,则有R1R2=ρl abS1ρl bcS2=41,电流之比I1I2=R2R1=14,I2=4I1=4I.A正确.故选A.【答案】A【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解:由电阻的决定式R=ρLS 可知,A中电阻R A=ρcab,B中电阻R B=ρbac,C中电阻R C=ρabc ,D中电阻R D=ρabc,故电阻最小的为A.故A正确.故选A.【答案】D【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解:设沿AB方向横截面积为S1,沿CD方向横截面积为S2,则有S1S2=L adL ab=12,AB接入电路时电阻为R1,CD接入电路时电阻为R2,则有R1R2=ρ⋅L abS1ρ⋅L bcS2=L abL bc⋅S2S1=21⋅21,故R1R2=41.D正确.故选D.【答案】A【考点】路端电压与负载的关系【解析】此题暂无解析【解答】解:由U=IR x=ER ⋅RLx=ELx,其中E、L均为定值,故U与x成正比,A正确.故选A.【答案】A【考点】欧姆定律的应用电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解:由R=ρlS ,得R=3.18×108Ω,所以I=UR=0.31μA,A正确.故选A.【答案】D【考点】电阻定律【解析】由电阻定律可得,R=ρLs,对于盐水来讲,体积V=LS保持不变,由此得到电阻的数值.【解答】解:溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同,故R=ρLS,使盐水柱长度变为40cm.体积不变,则横截面积变为原来的12,可知电阻变为原来的4倍,即为4R.故选:D.【答案】B【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解:A、B两端的电势差分别为6V、4V,电流相等.根据欧姆定律得R AR B =32,根据电阻定律得,R=ρlS ,则S=ρlR.则横截面积之比S AS B=13.故B正确,A、C、D错误.故选B.【答案】B【考点】物理量单位推导【解析】此题暂无解析【解答】解:A项,等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω,单位是合理的.将b=a代入得到R≠0,因为电阻是很薄的一层,电阻应该很小,这个等式是不合理的,故A错误;B项,等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω,单位是合理的.将b=a代入得到R=0,根据上面分析是合理的,故B正确;C项,等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω⋅m2,左右两边单位不同,则此式不合理,故C错误;D项,等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω⋅m2,左右两边单位不同,则此式不合理,故D错误.故选B.三、实验题【答案】(1)1.773(1.771∼1.775均正确)(2)A1,E1,如解答图所示【考点】测定金属的电阻率【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)螺旋测微器的固定刻度上显示为1.5mm,小数部分由可动刻度读得为0.273mm,二者相加就是测量值,1.5mm+0.273mm=1.773mm.(2)待测电阻丝的额定电流大约为0.5A,为了减小实验误差,应选量程为0.6A的电流表A1,待测电阻丝的电阻大约为4Ω,额定电流大约为0.5A,故由欧姆定律得额定电压大约为2V,所以电源应选E1.由于待测电阻丝的电阻较小,故电流表应选外接法,如图所示.【答案】(1)5.01,5.315(2)①大,②大(3)1280【考点】测定金属的电阻率【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)游标卡尺的读数为l=(50+0.1×1)mm=50.1mm=5.01cm,螺旋测微器的读数为d=(5+31.5×0.01)mm=5.315mm.(2)电学实验的设计要遵循科学性原则、安全性原则和准确性原则.此电路中滑动变阻器是以限流方式接入电路中的,故在①步骤中合上开关前应使其接人电路中的阻值为最大,以保证电路安全.同理②步骤中亦将电阻箱R2的阻值调至最大.(3)①步骤中,由闭合电路欧姆定律得I0=ER+R1+R g+r,其中R表示圆柱体的电阻②步骤中,仍由闭合电路欧姆定律得I0=ER2+R1+R g+r,由等量代换可得R=R2=1280Ω.四、解答题【答案】(1)通过铁棒的电流为4×102A.(2)铁棒内的电场强度为2.7×10−2V/m.【考点】欧姆定律的应用电阻定律电场强度【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)由R=ρlS 和I=UR得I=USρl =8.0×10−2×1.5×10−31.0×10−7×3.0A=4×102A.(2)E=Ud =8×10−23.0V/m=2.7×10−2V/m.【答案】(1)这种液体的电阻为6×106Ω;(2)这种液体的电阻率是6×104Ω⋅m.【考点】电阻定律闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)根据欧姆定律R=UI得液体的电阻R=UI =61×10−6Ω=6×106Ω.(2)根据电阻定律R=ρLS可得ρ=RSL =6×106×1×10−41×10−2Ω⋅m=6×104Ω⋅m.【答案】所需碳棒的长度为3.27m.【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解:设碳棒的长度为x,则铜棒的电阻为R1=ρ1L−xS =ρ01(1−α1t)L−xS,碳棒的电阻R2=ρ2xS =ρ02(1−α2t)xS,要使得在0∘C附近总电阻不随温度变化,则有R1+R2=定值,则有式中t的系数必须为零,即有x≈3.27m.。
物理选修3-11.电荷守恒定律。
2.库仑定律公式:3.电场强度:(定义式、计算式)4.真空点(源)电荷形成的电场5.匀强电场的场强6.电场力:7.电势与电势差:8.电场力做功:9.电势能的变化10.电场力做功与电势能变化11.电容定义式 (定义式,计算式)12.平行板电容器的电容13.电流强度:{I:电流强度,q:在时间t内通过导体横载面的电量,t:时间}14.欧姆定律:{I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}15.电阻、电阻定律:{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}16.闭合电路欧姆定律:{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}17.电功与电功率:,{W:电功,U:电压,I:电流,t:时间,P:电功率}18.焦耳定律:{Q:电热,I:通过导体的电流,R:导体的电阻值,t:通电时间}19.安培力 (注:I⊥B){B:磁感应强度,F:安培力,I:电流强度,L:导线长度} 洛仑兹力 (注V⊥B){f:洛仑兹力,q:带电粒子电量,V:带电粒子速度}20.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况:带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下f=;r=;T=洛1、电荷既不会创生也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变。
2、F=kQ1Q2/r2 3、B=F/q 4、E=kQ/r25、E=UAB/d 6、F=qE7、UAB =φA-φB,UAB=WAB/q=ΔEP减/q 8、WAB=qUAB=qEd=ΔEP减9、ΔEP减=EPA-EPB10、WAB=ΔEP减=qUAB11、C=Q/U12、C=εS/(4πkd) 13、I=q/t 14、I=U/R15、R=ρL/S 16、I=E/(r +R)或E=Ir+ IR;或E=U内 +U外;E=U外+ I r ;17、W=UIt,P=UI 18、Q=I2Rt19、F=BIL f=qVB20、F向=mV2/r或=mω2r=或m (2π/T)2r或=qVB (均可), mV/qB , 2πm/qB;。
运动电荷在磁场中受到的力课后作业一、选择题考点一洛伦兹力1.大量的带电荷量均为+q的粒子在匀强磁场中运动,下列说法中正确的是()A.只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同B.如果把+q改为-q,速度反向但大小不变,且与磁场方向不平行,则洛伦兹力的大小方向均不变C.只要带电粒子在磁场中运动,它一定受到洛伦兹力作用D.带电粒子受到的洛伦兹力越小,则该磁场的磁感应强度就越小答案B解析带电粒子在磁场中运动时受到的磁场力不仅与其速度的大小有关,还与其速度的方向有关,当速度方向与磁场方向在一条直线上时,不受磁场力作用,所以A、C、D错误;根据左手定则,不难判断B是正确的.2.关于运动电荷和磁场的说法中,正确的是()A.运动电荷在某点不受洛伦兹力作用,这点的磁感应强度必为零B.电荷的运动方向、磁感应强度方向和电荷所受洛伦兹力的方向一定两两互相垂直C.电子射线垂直进入磁场发生偏转,这是因为洛伦兹力对电子做功的结果D.电荷与磁场没有相对运动,电荷就一定不受磁场的作用力答案D解析运动电荷的速度方向如果和磁场方向平行,运动电荷不受洛伦兹力作用,所以A错误;电荷运动方向不一定垂直于磁感应强度方向,但洛伦兹力一定垂直于磁感应强度方向,故B错误;洛伦兹力对运动电荷不做功,所以C错误;只有运动的电荷在磁场中运动方向与磁场方向不平行才受磁场力作用,所以电荷与磁场没有相对运动,电荷就一定不受磁场的作用力,故D正确.3.下列四副图关于各物理量方向间的关系中,正确的是()答案B解析由左手定则可知,安培力的方向总是与磁感应强度的方向垂直,故A错误;磁场的方向向下,电流的方向向里,由左手定则可知安培力的方向向左,故B正确;由左手定则可知,洛伦兹力的方向总是与磁感应强度的方向垂直,应为垂直纸面向外,故C错误;通电螺线管内部产生的磁场的方向沿螺线管的轴线的方向,由题图D可知电荷运动的方向与磁感线的方向平行,不受洛伦兹力,故D错误.4.两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场,两粒子质量之比为1∶4,电荷量之比为1∶2,则两带电粒子受洛伦兹力之比为()A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4答案C解析带电粒子的速度方向与磁感线方向垂直时,洛伦兹力F=q v B与电荷量成正比,与质量无关,C项正确.考点二带电粒子(带电体)在磁场中的运动5.电视显像管原理的示意图如图1所示,当没有磁场时,电子束将打在荧光屏正中的O点,安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场,使电子束发生偏转.设垂直纸面向里的磁场方向为正方向,若使电子打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点,下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是()图1答案A解析电子偏转到a点时,根据左手定则可知,磁场方向垂直纸面向外,对应的B-t图的图线应在t轴下方;电子偏转到b点时,根据左手定则可知,磁场方向垂直纸面向里,对应的B-t图的图线应在t轴上方,A正确.6.两个完全相同的带等量的正电荷的小球a和b,从同一高度自由落下,分别穿过高度相同的水平方向的匀强电场和匀强磁场,如图2所示,然后再落到地面上,设两球运动所用的总时间分别为t a、t b,则()图2A.t a=t b B.t a>t bC.t a<t b D.条件不足,无法比较答案C解析a球进入匀强电场后,始终受到水平向右的电场力F电=qE作用,这个力不会改变a 在竖直方向运动的速度,故它下落的总时间t a与没有电场时自由下落的时间t0相同.b球以某一速度进入匀强磁场瞬间它就受到水平向右的洛伦兹力作用,这个力只改变速度方向,会使速度方向向右发生偏转,又因为洛伦兹力始终与速度方向垂直,当速度方向变化时,洛伦兹力的方向也发生变化,不再沿水平方向.如图所示为小球b在磁场中某一位置时的受力情况,从图中可以看出洛伦兹力F洛的分力F1会影响小球竖直方向的运动,使竖直下落的加速度减小(小于g),故其下落的时间t b大于没有磁场时小球自由下落的总时间t0.综上所述,t a<t b.7. (多选)如图3所示,在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带正电荷的小球,管道半径略大于球体半径,整个管道处于方向与管道垂直的水平匀强磁场中;现给球施加一个水平向右的初速度v0,以后小球的速度随时间变化的图象可能正确的是()图3答案 ACD解析 给小球施加一个水平向右的初速度,小球将受到向上的洛伦兹力,还受重力、可能有向后的滑动摩擦力;若重力小于洛伦兹力,小球受到向下的弹力,则受到摩擦力,做减速运动,当洛伦兹力等于重力时,做匀速运动,故C 正确.若重力大于洛伦兹力,小球受到向上的弹力,则受到摩擦力,将做减速运动,随洛伦兹力的减小,压力变大,摩擦力变大,加速度逐渐变大,最后速度为零,故D 正确.若洛伦兹力等于小球的重力,小球将做匀速直线运动,故A 正确.故选A 、C 、D.8.(多选)质量为m 、电荷量为q 的带正电小球,从倾角为θ的粗糙绝缘斜面(μ<tan θ)上由静止下滑,斜面足够长,整个斜面置于方向垂直纸面向外的匀强磁场中,其磁感应强度为B ,如图4所示.带电小球运动过程中,下面说法中正确的是( )图4A .小球在斜面上运动时做匀加速直线运动B .小球在斜面上运动时做加速度增大,而速度也增大的变加速直线运动C .小球最终在斜面上匀速运动D .小球在斜面上下滑过程中,当小球对斜面压力刚好为零时的速率为mg cos θBq答案 BD解析 据题意,小球运动过程中受到重力、支持力、摩擦力和垂直斜面向上的洛伦兹力,小球加速度为:a =g sin θ-μ(mg cos θ-q v B )m,小球做加速运动,则加速度也增加,小球最终将脱离斜面,故选项A 、C 错误,选项B 正确;当小球对斜面压力为0时,有:mg cos θ-q v B=0,速度为:v =mg cos θqB,故选项D 正确.考点三 速度选择器和磁流体发电机9.(多选)如图5所示,水平放置的平行板电容器两板间有垂直纸面向里的匀强磁场,开关S 闭合时一带电粒子恰好水平向右匀速穿过两板,重力不计.对相同状态入射的粒子,下列说法正确的是( )图5A .保持开关闭合,若滑片P 向上滑动,粒子可能从下板边缘射出B .保持开关闭合,若将磁场方向反向,粒子仍可能沿直线射出C .保持开关闭合,若A 板向上移动后,调节滑片P 的位置,粒子仍可能沿直线射出D .如果开关断开,调节滑片P 的位置,粒子可能继续沿直线射出答案 AC解析 带电粒子匀速通过两板间,电场力和洛伦兹力相等.若开关闭合,滑片P 向上滑动,两板间电压减小,电场力减小,若粒子带负电则粒子向下偏转,A 正确.若开关闭合,磁场反向,洛伦兹力也反向,粒子不能沿直线射出,B 错误.开关闭合,A 板向上移动后,调节滑片P 的位置,可使电场强度不变,粒子仍可能沿直线射出,C 正确.开关断开,电容器通过滑动变阻器放电,粒子不再受电场力作用,也就不能沿直线射出,D 错误.10.(多选)目前世界上有一种新型发电机叫磁流体发电机,如图6表示它的原理:将一束等离子体(包含正、负离子)喷射入磁场,在磁场中有两块金属板A 、B ,于是金属板上就会聚集电荷,产生电压.以下说法正确的是( )图6A .B 板带正电B .A 板带正电C .其他条件不变,只增大射入速度,U AB 增大D .其他条件不变,只增大磁感应强度,U AB 增大答案 ACD解析 根据左手定则,正离子进入磁场受到的洛伦兹力向下,A 正确,B 错误.最后,离子受力平衡有qB v =q U AB d,可得U AB =B v d ,C 、D 正确.二、非选择题11.(带电体在磁场中的运动)质量为m 、带电荷量为+q 的小球,用一长为l 的绝缘细线悬挂在方向垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B ,如图7所示,用绝缘的方法使小球位于能使悬线呈水平的位置A ,然后由静止释放,小球运动的平面与B 的方向垂直,小球第一次和第二次经过最低点C 时悬线的拉力F T1和F T2分别为多少?(重力加速度为g )图7答案 3mg -qB 2gl 3mg +qB 2gl解析 小球由A 运动到C 的过程中,洛伦兹力始终与v 的方向垂直,对小球不做功,只有重力做功,由动能定理有mgl =12m v C 2,解得v C =2gl . 在C 点,由左手定则可知洛伦兹力向上,其受力情况如图甲所示.由牛顿第二定律,有F T1+F 洛-mg =m v C 2l,又F 洛=q v C B ,所以F T1=3mg -qB 2gl . 同理可得小球第二次经过C 点时,受力情况如图乙所示,所以F T2=3mg +qB 2gl .12.(带电体在磁场中的运动)如图8所示,质量为m =1 kg 、电荷量为q =5×10-2 C 的带正电荷的小滑块,从半径为R =0.4 m 的光滑固定绝缘14圆弧轨道上由静止自A 端滑下.整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中.已知E =100 V /m ,方向水平向右,B =1 T ,方向垂直纸面向里,g =10 m/s 2.求:图8(1)滑块到达C 点时的速度;(2)在C 点时滑块所受洛伦兹力;(3)在C 点滑块对轨道的压力.答案 (1)2 m/s ,方向水平向左(2)0.1 N ,方向竖直向下(3)20.1 N ,方向竖直向下解析 以滑块为研究对象,自轨道上A 点滑到C 点的过程中,受重力mg ,方向竖直向下;电场力qE ,方向水平向右;洛伦兹力F 洛=q v B ,方向始终垂直于速度方向;轨道的支持力F N 的方向始终指向圆心.(1)滑块从A 到C 的过程中洛伦兹力和支持力不做功,由动能定理得mgR -qER =12m v C 2 得v C =2(mg -qE )R m=2 m/s ,方向水平向左. (2)根据洛伦兹力公式得:F 洛=q v C B =5×10-2×2×1 N =0.1 N ,方向竖直向下.(3)在C 点,由牛顿第二定律得F N -mg -q v C B =m v C 2R得:F N =mg +q v C B +m v C 2R=20.1 N 由牛顿第三定律可知,滑块对轨道的压力为20.1 N ,方向竖直向下.。
高二物理试题(选修 3-1)本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分,共 100分,考试时间90分钟。
第I 卷(选择题共44 分) 一、单项选择题:本题共10小题,每题4分,共44分。
1.下列说法正确的是()A .磁感线越密,该处磁感应强度越大B .磁感线越疏,该处磁感应强度越大C •铁屑在磁场中显示的就是磁感线D •穿过某线圈的磁通量为零说明该处磁感应强度为零 2.如图所示的四个实验现象中,不能表明在电流周围存在磁场的是( A •图甲中,导线通电后磁针发生偏转B •图乙中,通电导线在磁场中受到力的作用C •图丙中,当电流方向相同时,导线相互靠近A .我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流B .国际单位制中,电流的单位是安培,简称安C .电流既有大小又有方向,所以电流是矢量D . 由 1 :可知,电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多 5.在电场中的某点放入电荷量为-q 的试探电荷时,测得该点的电场强度为E ;若在该点放入电荷 量为+2q 的试探电荷,其它条件不变,此时测得该点的电场强度为( )7. 一点电荷从电场中的 A 点移动到B 点,静电力做功为零,则以下说法中正确的是() A . A 、B 两点的电势一定相等3.如图所示, 沿着电场线从 A 点运动到B 点的过程中,以下说法正确的是A .带电粒子的电势能越来越小C .带电粒子受到的静电力一定越来越小4.下列关于电流的说法中,错误..的是B .带电粒子的电势能越来越大D .带电粒子受到的静电力一定越来越大)A .大小为2E ,方向和E 相反B .大小为E ,方向和E 相同6. C .大小为2E ,方向和E 相同 D .大小为E ,方向和E 相反 如图所示,在真空中,两个放在绝缘架上的相同金属小球 A 和B ,相距为r 。
球的半径比r 小得多,A 带电荷量为+4Q , B 带电荷量为-2Q ,相互作用的静电 力为F 。
最新人教版高中物理选修3-1复习资料全套带答案高中物理第一章静电场章末总结新人教版选修3-1第一部分题型探究静电力与平衡把质量m的带负电小球A,用绝缘细绳悬起,若将带电荷量为Q的带正电球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距r时,绳与竖直方向成a角•试求:(1)A球受到的绳子拉力多大?(2)A球带电荷量是多少?【思路点拨】(1)对小球A受力分析,受重力、静电引力和绳子的拉力,根据三力平衡求出绳子拉力;(2)根据库仑定律求出小球A的带电量.解析:⑴带负电的小球A处于平衡状态,A受到库仑力F'、重力mg以及绳子的拉力T的作用,其合力为零.因此mg-Tcos a =0, F' -Tsin a =0e nig ,得丁= ------ ,F = mg tan a.cos a(2)根据库仑定律F ‘ =k^r,2所以A球带电荷量为q";,:答案:(1) A球受到的绳子拉力F,=mgtan a/、 4皿i 卄冃口mgr2tan a(2) A球带电荷量是q= —小结:本题先根据平衡条件得到库仑力,再根据库仑定律求出B球的带电量.a针对性训练1.用两根长度均为L的绝缘细线各系一个小球,并悬挂于同一点.已知两小球质量均为m,当它们带上等量同种电荷时,两细线与竖直方向的夹角均为0,如图所示.若己知静电力常量为k,重力加速度为g.求:(1)小球所受拉力的大小;⑵小球所带的电荷量.解析:(1)对小球进行受力分析,如图所示.设绳子对小球的拉力为T,则"严(2)设小球在水平方向受到库仑力的大小为F,贝!) F=mgtan 0 ,又因为:F=k —, r=2Lsin 0 r所以Q = 2Lsi 吧严卜答案:见解析粒子在电场屮的运动一带电的粒子射入一固定的点电荷Q 形成的电场中,沿图屮虚线由a 点运动到b 点,a 、b 两点到点A. 粒子一定带正电荷B. 电场力一定对粒子做负功C. 粒子在b 点的电势一定高于a 点的电势D. 粒子在b 点的加速度一定小于在a 点的加速度【思路点拨】由于粒子运动的轨迹是远离电荷Q 的,所以可以判断它们应该是带同种电荷;再由电场力的方向和粒子运动的方向的关系,可以判断做功的情况;根据电场线的疏密可以判断出场强的大小,进而可以判断出电场力和加速度的大小.解析:A. rh 粒子的运动的轨迹对以判断出粒子和点电荷Q 之间的作用力是互相排斥的,所以它们应该 是带同种电荷,但不一定就是带正电荷,所以A 错误.B. 由于粒子和点电荷Q 之间的作用力是互相排斥的,而粒子是向着电荷运动的,也就是库仑力的方 向和粒子运动的方向是相反的,由功的公式可以判断电场力一定对粒子做负功,所以B 正确.C. 由A 的分析可知,不能判断Q 带的电荷的性质,所以不能判断ab 点的电势的高低,所以C 错误.D. 由于r a >n,根据E=k2可以判断a 点的场强要比b 点小,所以粒子在b 点时受的电场力比较大, r加速度也就大,所以D 错误.答案:B小结:本题是対电场性质的考查,根据粒子的运动的轨迹判断出粒子和电荷Q 所带的电荷的性质,是 解决本题的关键,当然还要理解电场线与场强的关系.»针对性训练2. (多选)一带电粒子在正电荷形成的电场中,运动轨迹如图所示的abed 曲线,下列判断正确的是(BC)A. 粒子带负电B. 粒子通过a 点时的速度比通过b 点时大C. 粒子在a 点受到的电场力比b 点小则在这一过程中(若粒子只受电场力,D.粒子在a点时的电势能比b点大解析:A.轨迹弯曲的方向大致指向合力的方向,知电场力背离正电荷方向,所以该粒子帯正电.故A 错误.B.从a到b,电场力做负功,根据动能定理,动能减小,a点动能大于b点动能,则a点速度大于b 点的速度.故B正确.C.b点的电场线比a点电场线密,所以b点的电场强度大于a点的电场强度,所以粒子在a点的电场力比b点小.故C正确.D.从a到b,电场力做负功,电势能增加.所以a点的电势能小于b点的电势能.故D错误.功能关系在电场中的运用如图所示,在点电荷+Q的电场中有A、B两点,将质子和a粒子(带电荷量是质子的2倍,质量是质子的4倍)分别从A点由静止释放到达B点时,它们速度大小之比为多少?解析:质子和a粒子都是正离子,从A点释放后将受电场力作用,加速运动到B点,设AB间的电势差为U,根据动能定理得:对质子:qnU=^mnVH①对a粒子:q a U=^maVa②答案:将质子和a粒子分別从A点由静止释放到达B点时,它们的速度大小Z比是£: 1.»针对性训练3.如图所示,一电子(质量为in,电量绝对值为e)处于电压为U的水平加速电场的左极板A内侧,在电场力作用下由静止开始运动,然后穿过极板B中间的小孔在距水平极板M、N等距处垂直进入板间的匀强偏转电场.若偏转电场的两极板间距为d,板长为1,求:(1)电子刚进入偏转电场时的速度vo;(2)要使电子能从平行极板M、N间飞出,两个极板间所能加的最大偏转电压•令 習 厂 M解析:(1)在加速电场屮,由动能左理有:eU=^mvo —0©(2)电子在偏转电场屮做类平抛运动,有: 平行极板方向:要飞出极板区:联解③④⑤式得:「即 U‘ .ax=-^-U. @答案:见解析创新探究有这样一种观点:有质量的物体都会在英周围空间产生引力场,而一个有质量的物体在英他有质量 的物体所产生的引力场中,都要受到该引力场的引力(即万有引力)作用,这种情况可以与电场类比,那么, 在地球产生的引力场中重力加速度,可以与电场中下列哪个物理量相类比()A. 电势B.电势能C.电场强度D.电场力解析:本题的情境比较新,引力场与电场是两个不同性质的场,但有可比性.引力场的特点是对处于 引力场的有质量的物体有力的作用即F=n )g, g 为重力加速度,这是引力场中力的性质.而电场的特点是 对处于电场的电荷有力的作用即F=Eq, E 为电场强度.两者都是从力的角度显示场的重要性质.答案:C第二部分典型错误释疑典型错误之一忽视对电性的讨论真空中两个静止点电荷相距10 cm,它们之间的相互作用力大小为9X1(E" N,当它们合在一起吋, 成为一个带电量为3X10—8 C 的点电荷,问:原來两个电荷的带电量各为多少?【错解】根据电荷守恒定律:qi + q 2=3X10-8 C=a©2 [ /\ —2 x 2根据库仑定律:q 】q2=〒F=—— X9X10-4 C 2=1X1O -15 C 2=bh以q2飞代入①式得:qf )+ b = 01 =Vot ③ leU'2 C ④垂直极板方向: 解①得:②解得 qi=-(a±-\/a 2 —4b ) =~(3X 10_s ±^/9X 10_1(,—4X 10_I :,)C.【分析纠错】学生的思维缺乏全面性,因两点电荷有对能同号,也有可能异号.题中仅给出相互作用 力的大小,两点电荷可能异号,按电荷异号计算.由 qi —Q2=3X 10 s C=a.q 】q2=l X 10-11 C 2 = b.得 qf —aqi — b=0,由此解得:q 】 = 5X10 8 Cq 2=-2X10-8 C.典型错误之二因错误理解直线运动的条件而出错如图所示,一粒子质量为m,带电量为+ q,以初速度v 与水平方向成45°角射向空间匀强电场区 域,粒子恰做直线运动.求这匀强电场最小场强的大小,并说明方向.【错解】因粒子恰做直线运动,所以电场力刚好等于mg ,即电场强度的最小值为:歸=才.【分析纠错】因粒子恰做直线运动,说明粒子所受的合外力与速度平行,但不一定做匀速直线运动, 还可能做匀减速运动.受力图如图所示,显然最小的电场强度应是:厂 mgs in 45°亠宀工士〒“宀,亠 Emin= ------------- = —,方I 口J 垂直于V 斜冋上方. q 2q典型错误之三因错误判断带电体的运动情况而出错质量为m 的物块,带正电Q,开始时让它静止在倾角u=60°的固定光滑绝缘斜面顶端,整个装置 放在水平方向、大小为的匀强电场,如图所示,斜面高为H,释放物体后,物块落地的速度大小 为()【错解】不少同学在做这道题时,一看到“固定光滑绝缘斜而”就想物体沿光滑斜而下滑不受摩擦力作 A.J72+&) gH C. 2V2gH41用,由动能定理得:mgH+QE#=$Tiv2,得v=p(2+羽)gH而错选A.【分析纠错】其实“固定光滑绝缘斜面”是干扰因素,只要分析物体的受力就不难发现,物体根本不 会沿斜面下滑,而是沿着重力和电场力合力的方向做匀加速直线运动,弄清了这一点,就很容易求得本题 正确答案应是C.典型错误之四 因忽视偏转电场做功的变化而出错一个动能为Ek 的带电粒子,垂直于电场线方向飞入平行板电容器,飞出电容器时动能为2应,如果 使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍,那么它飞出电容器吋的动能变为()A. 8EuB. 5EkC. 4.25EkD. 4Ek【错解】当初动能为Ek 时,未动能为2Ek ,所以电场力做功为W=E k ;当带电粒子的初速度变为原來 的两倍时,初动能为4比,电场力做功为W=Ek ;所以它飞出电容器时的动能变为5Ek,即B 选项正确.【分析纠错】因为偏转距离为丫=跻,所以带电粒子的初速度变为原来的两倍时,偏转距离变为》, 所以电场力做功只有W=0.25Ek,所以它飞出电容器时的动能变为4. 25E k ,即C 选项正确.高中物理第二章恒定电流章末总结新人教版选修3-1 原理测电阻率 描述小灯泡的伏安特性曲线 测电池的便用多用表第一部分题型探究将复杂的研究对象转换成简单的物体 模型解决实际问题在国庆日那天,群众游行队伍中的国徽彩车,是由一辆电动车装扮而成,该电动车充一次电可以走 100 km 左右.假设这辆电动彩车总质量为6. 75X 103 kg,当它匀速通过天安门前500 m 长的检阅区域时 用时250 s,驱动电机的输入电流I = 10 A,电压为300 V,电动彩车行驶时所受阻力为车重的0. 02倍.g 取10 m/s 2,不计摩擦,只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量,求:(1) 驱动电机的输入功率;(2) 电动彩车通过天安门前时的机械功率;龄规律 电路的连接开艾猜动变阻器恆定电流 导线I 控制件 111源 ① 电開定鏗② 部分电路欧姆定律③ 焦耳定律®闭合电路欧姆定禅 用电器 电浣表电压表多用表(3)驱动电机的内阻和机械效率. 【思路点拨】转换对象彩车一“非纯电阻电路”模型思路立现把复杂的实际研究对象转化成熟悉的非纯电阻电路进行处理,抓住了问题的实质,忽略了次要因素,看似复杂的问题变得非常容易解析:(1)驱动电机的输入功率:P 入=UI = 300 VX10 A = 3 000 W.V(2)电动彩车通过天安门前的速度v =?=2 m/s,电动彩车行驶时所受阻力为Fr=0. 02mg=0. 02X6. 75X 103X 10 N=l. 35X10’ N;电动彩车匀速行驶吋F=Ff, 故电动彩车通过天安门前时的机械功率P 机=Fv = 2 700 W.(3)设驱动电机的内阻为R,由能量守恒定律得:1)入七=P机t +『Rt,解得驱动电机的内阻R=3 Q,驱动电机的机械效率H XI00%=90%.1入答案:(1)3 000 W (2)2 700 W (3)3 Q 90%小结:电动彩车是由电动机驱动的,其含电动机的电路是一非纯电阻电路模型,处理此类问题常用能量守恒定律列式求解.a针对性训练1.有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,通过测量钻孔中的电特性反映地下的有关情况.如图为一钻孔,其形状为圆柱体,半径为10 cm•设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率P =0.314 Q・m. 现在在钻孔的上表面和底部加上电压测得U =100 V, 1 = 100 mA,求该钻孔的深度.解析:设该钻孔内的盐水的电阻为R,由R=p得R jo男Q=io‘ Q・由电阻定律得:深度hRS 103X3. 14X0. I2=i =—= -----------------------P 0.314答案:100 m含电容电路的分析与计算方法(多选)如图所示,乩、R2、R3、出均为可变电阻,G、C2均为电容器,电源的电动势为E,内阻r^O. 若改变四个电阻中的一个阻值,贝9()m= 100 m.&所带的电量都增加 C2所带的电量都增加 C2所帯的电量都增加C2所带的电量都增加【思路点拨】由电路图可知,电阻R2、&、串联接入电路,电容器G 并联在电阻R2两端,电容器C2 与心、出的串联电路并联;根据电路电阻的变化,应用欧姆定律及串联电路特点判断电容器两端电压如何 变化,然后由Q=CU 判断出电容器所带电荷量如何变化.解析:Ri 上没有电流流过,R 】是等势体,故减小R 】,G 两端电压不变,C2两端电压不变,G 、C2所带的 电量都不变,选项A 错误;增大G 、C2两端电压都增大,G 、G 所带的电量都增加,选项B 正确;增大 心,G 两端电压减小,C2两端电压增大,G 所带的电量减小,C2所带的电量增加,选项C 错误;减小心,G 、 C2两端电压都增大,C 】、C2所带的电量都增加,选项D 正确.答案:BD小结:解决含电容器的直流电路问题的一般方法:(1) 通过初末两个稳定的状态來了解中间不稳定的变化过程.(2) 只有当电容器充、放电时,电容器支路中才会有电流,当电路稳定时,电容器对电路的作用是断 路.(3) 电路稳定时,与电容器串联的电阻为等势体,电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压.(4) 在计算电容器的帶电荷量变化吋,如果变化前后极板帯电的电性相同,那么通过所连导线的电荷 量等于始末状态电容器电荷量之差;如果变化前后极板带电的电性相反,那么通过所连导线的电荷量等于 始末状态电容器电荷量之和.a 针对性训练2. (多选)如图所示电路中,4个电阻阻值均为R,电键S 闭合时,有质量为叭带电量为q 的小球静 止于水平放置的平行板电容器的正中间.现断开电键S,则下列说法正确的是(AC)A. 小球带负电B. 断开电键后电容器的帯电量增大C. 断开电键后带电小球向下运动0.断开电键后带电小球向上运动解析:带电量为q 的小球静止于水平放置的平行板电容器的正屮间,说明所受电场力向上,小球带负 电,选项A 正确;断开电键后电容器两端电压减小,电容器的带电量减小,带电小球所受电场力减小,带 电小球向下运动,选项C 正确、D 错误.A. 减小Ri, B. 增大R2, C. 增大 D. 减小Ri, G 、 C 】、 /?ft创新情景探究角速度计可测量航天器自转的角速度3,其结构如图所示.当系统绕OCT 转动时,元件A 在光滑 杆上发生滑动,并输出电压信号成为航天器的制导信号源.已知A 质量为m,弹簧的劲度系数为k,原长 为I 』,电源电动势为E,内阻不计.滑动变阻器总长为L,电阻分布均匀,系统静止时滑动变阻器滑动头P 在中点,与固定接点Q 正对,当系统以角速度3转动时,求:(1) 弹簧形变量x 与3的关系式;(2) 电压表的示数U 与角速度(Q 的函数关系.【思路点拨】当系统在水平面内以角速度3转动时,由弹簧的弹力提供元件A 的向心力,根据牛顿 第二定律得到角速度3与弹簧仲长的长度x 的关系式.根据串联电路电压与电阻成正比,得到电压U 与x的关系式,再联立解得电压U 与角速度3的函数关系.解析:(1)根据牛顿第二定律,有:F r .=ma = mw 2R, 而 F n = kx = m 2 (Lo + x),2m 3 *L 0(k —mco 2) 答案:见解析.小结:本题是一道典型的理论联系实际的题目,也是一道力学、电学的综合题,关键是要弄懂滑动变 阻器上当滑动头P 滑动时的电阻关系.»针对性训练3. 如图所示,图甲是我市某中学在研究性学习活动中,吴丽同学自制的电子秤原理示意图.目的是 利用理想电压表的示数指示物体的质量.托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计•・滑 动变阻器的滑动端与弹簧上端连接,当托盘屮没有放物体时,滑动触头恰好指在变阻器R 的最上端,此吋 电压表示数为零.设变阻器总电阻为R,总长度为L,电源电动势为E,内阻为「限流电阻阻值为R 。
高中物理全套练习选修31答案答案高中物理§1、2电荷及其守恒定律 库仑定律〔1〕【基础练习】 一、选择题:1、A2、A3、B4、A5、AD6、AD 二、填空题:7、制造 消灭 一个物体 另一个物体 物体的一部分 另一部分 8、q A = 5×10-6 C ,q B = 7.5×10-6 C ,q C =7.5×10-6 C 9、n 2F F/n 2 n 4F 三、运算题:10、F=K 22r q 3.6×10-4=9×109·10012q 得q=2×10-8C 198106.1102--⨯⨯=1.25×1011 11、1.67×10-7C 3.3×10-8C 12、F 83 【能力提升】1、AD2、使A 、B 做加速运动的库仑力大小相等,故加速度与质量成正比,A 的加速度始终是B 的1/2,由动量守恒,A 、B 的速度方向始终相反,且A 的速度为B 的1/2。
故此题答案a/2 、 v/2 3、A 、B 间原先的库仑力为F 1=K ·227r Q 反复接触的结果是A 、B 、C 最终的带电量均为2Q ,故现在的库仑力F 2= K ·224rQ ∴F 2=74F 1 4、要三个电荷合力均为零,q 1、q 3必为同种电荷,且q 2与q 1、q 3电性相异,由库仑定律,当q 2平稳时有()2322212l q q k l q q k=,⑴当q 3平稳时有()()23223123l q q k l q q k =,⑵由⑴⑵两式解得q 1:q 2:q 3=-9:4:〔-36〕或9:〔-4〕:36§1、2电荷及其守恒定律 库仑定律〔2〕【基础练习】 一、选择题1、BCD2、C3、B4、D5、D6、C 二、填空题:7、Q/2 8、q A = 1.5×10-3C 、q B =-2.5×10-4C ,q C = -2.5×10-4 C 9、匀速圆周运动 1:4三、运算题:10、4 F /3 1 F /3 11、kmre rT π2= 12、在+Q 和+9Q 的连线上,与+Q 的距离为0.1m ,与+9Q 的距离为0.3m ,q =-Q 169 【能力提升】1、C2、C3、4:1 2:14、【简解】A 、B 、C 三者作为整体为研究对象,有: F=3ma ……⑴以A 为研究对象,有ma l q q K l q K c =⋅⋅+⋅-222488……⑵ 以B 为研究对象,有ma lq q K l q K c =⋅⋅+⋅2228……⑶可解得q c =16q F=2272l Kq§3电场强度〔1〕【基础练习】 一、选择题:1、ABC2、D3、AB4、D5、C6、AD 二、填空题:7、103、1.1×10-9 8、mg/q 竖直向上 9、2、0、 2E 210、带电小球除受电场力外,还受自身的重力和细线的拉力,而重力的切向分力mgsin α有使小球摆下的成效,为了使小球静止,电场力至少要平稳这一回复力,即电场方向沿与水平方向成α角偏向右上。
F=qE min =mgsin α∴E min =qmgsin α11、⑴E=F 库/q B =10-5/4×10-8=250 N/C ⑵F 库=k2rQ Q B A r=库F Q kQ BA =0.6m E C =E A +EB =k ·()28923.01051092-⨯⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+r Q Q B A = 5000N/C12、⑴F 库=k2rQ Q BA =mgtan45°解得r=0.2m ⑵距O 点0.1m 处、0【能力提升】1、D2、C3、0 224R KQr4、⑴E A =E B =k C N C r Q /4.145.0100.410921092=⨯⨯⨯=- E P =2E A cos θ=2×14.4×5040=23.04N/C 方向平行于AB ,沿AB 方向⑵E O =22/rkQ=2×9×109×C N /454.0100.4210=⨯- 125644504.23==O P E E §3电场强度〔2〕【基础练习】 一、选择题:1、B2、ABC3、B4、BCD5、BD6、BC 二、填空题:7、竖直向下 2.5N/C 8、向下 mg/e 9、不是 E d >E a >E b >E c 三、运算题:10、0.3N/C 11、设:板间匀强电场的场强为E ,板与水平方向夹角为θ, 在竖直方向由平稳条件得:Eqcos θ=mg ……⑴ 在水平方向由动量定理得:Eqsin θt=2mv 0……⑵解得:E=22024tv g q m +θ=arccot2v gt 12、⑴由平稳条件得:Eq=mgtan θ q=Emg θtan 是正电荷 ⑵烧断丝线后,小球沿原悬线方向〔与竖直方向成θ〕斜向下作匀加速直线运动。
【能力提升】1、BC2、AD3、5mg+EQ QE/34、作用力大小为F=()2322LRKQqL+方向水平向右。
§4电势能和电势【基础练习】一、选择题:1、D2、CD3、AD4、BC5、CD6、D 二、填空题:7、正 减小 负 增加 8、减小2.0×10-2J 2.0×10-2J 2000V 9、4V -4V -8eV 三、运算题:10、-W AB =〔B A ϕϕ-〕q A ϕ=200V C ϕ=-300V11、增加 E P =1×10-6J A ϕ=100V 负电 W=2×10-6J 12、Eq=mg+cos θW F +mgl 〔1-cos θ〕=Eqlsin θ W F =mgl θθcos sin 2-mgl+mglcos θ W F =mgL 〔1cos 1-θ〕【能力提升】1、A2、AD3、100:1 1:14、电能从D 到C 电场力不做功,因此mg ×23L=22/2121mv mv - v /=23v gL +在D 点ma mg Eq =+-223 在C 点ma /=ma mg mg Eq -=+223 因此a /=g-a§5电势差【基础练习】一、选择题:1、BC2、ABCD3、ABCD4、BC5、ACD6、D 二、填空题:7、-Eqlcos θ -Eqlcos θ -Eqlcos θ 与路径无关 8、B A -200V 9、5 10 5 0 三、运算题:10、U ab =10-4V 11、E=1000N/C 12、V m =1.55×103m/s 【能力提升】1、C2、C3、向上 2.5×104V 2.5×104V/m4、S=fmv qEx 20021+§6电势差与电场强度的关系【基础练习】一、选择题:1、D2、BD3、B4、CD5、C6、C 二、填空题:7、103 8、100 -6×10-11J 9、U 32-qU 31 -qU 31三、运算题:10、⑴104V/m ⑵600V ⑶-200V 11、ϕb =-16V ϕc =-28.2V ϕd =-12V 12、2×10-4【能力提升】 1、C 2、A 3、2lkqdq Fd + 4、ϕD =9V §7电容器与电容【基础练习】一、选择题:1、BD2、B3、B4、BC5、CD6、D 二、填空题:7、2.5×10-11 8、20 5 9、变大 不变 三、运算题:10、2×10-4C, 负电 5×10-15C 11、-2×10-8C 3×10-8C 12、18.75PF 7.5×10-10C2×104V/m 【能力提升】 1、BC 2、BC 3、⑴Q mgd αcos ⑵αsin 2gL ,αsin 2g L4、【简解】对小球运动的全过程运用动能定理,如下图,-mgh 1+Eqh 2=0得E=m V qh mgh /50021=由U=Eq C=UQ得C=26105500101--⨯⨯⨯=Ed Q =4×10-8F§8带电粒子在电场中的运动〔1〕【基础练习】一、选择题:1、A2、A3、C4、B5、BD6、D 二、填空题:7、()qH h mg mv +-2021 8、1:2 2:1 9、2V/m 0.29m三、运算题:10、3.125×103C/㎏ 1.6×104V/m 0.25m 11、⑴2002T me E ⑵t=〔2n+1〕20T n=0、1、2…… E km =()m T eE 820012、⑴n=1gcd 2+q m ⑵n /=()12++q d h mgc 【能力提升】1、C2、AC3、60V ~240V4、负电 E=39mg§8带电粒子在电场中的运动〔2〕【基础练习】一、选择题:1、D2、B3、C4、C5、ACD6、A 二、填空题:7、1:2 2:18、qmgd2 9、-3eBV 0 三、运算题:10、板长0.2m tan 21=θ 11、y=d U U 124 12、左测【能力提升】1、ACD2、AB3、0 sq v m 2θ4、d t dm Uq =⋅⋅221 t=d Uq m ⋅2 l=vt=dv Uqm⋅2S=222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=dv Uq m l ππ S=Uqv md 222π第一章复习一、选择题:1、C2、CD3、AB4、C5、C6、B7、AC8、B9、C 10、ABD 二、填空题:11、d c b a ϕϕϕϕ>>> N 12、0<x <1,x <-1 13、20 14、qmg θsin 沿斜面向上 三、运算题:15、略 16、依照动能定理 -fs+mgh+Eqh=0-2021mv s=()fmv h mg Eq 2021++17、252mv 18、∆s <0.8m 时,无法判定 ∆s >0.8m 时,B 一定在前 第一章测试一、选择题:1、C2、BD3、D4、AD5、BC6、ABD7、AC8、D9、AC 10、B 二、填空题:11、2×10-10 200 2.5×10-4 4×103 12、Eqmlπ13、F q kq 21 14、6.25×1025 2三、运算题:15、⑴E=400V/m ⑵U AC =4V U CB =8V E=400V/m ⑶E /AC =600 V/m E /CB =300 V/m 16、每料烟尘都在极板作匀加速运动L=221t dmUq ⋅⋅ 0.05=2151710205.010*******t ⋅⨯⨯⨯⨯⋅-- t=0.02s W=0.04×0.05×1013q 2U=2.5×10-4J2/212t dmUq L = t /=0.014s 17、正电荷 1.5×104m/s arctan 158 18、6.8×10-2J第二章§1导体中的电场和电流【基础练习】 一、选择题:1、D2、B3、C4、BC5、D6、D 二、填空题:7、电子、正离子和负离子 8、8×10-2 向右 9、3.2 三、运算题: 10、I=Q/t=300÷0.005=6×104A t /=Q/I /=300÷0.5=600s 11、Q=It=1×10-3C n=Q/q=1×10-3÷〔1.6×10-19〕=6.25×1015个 12、7.5×1018个 1.2A 20Ω 【能力提升】 1、CD 2、D 3、n=A N M s ρ n=2.3×1023 4、I=tnqSvtt Q ==nqSv §2、3电动势 欧姆定律【基础练习】一、选择题:1、C2、AB3、C4、C5、ACD6、A 二、填空题:7、3 2×1020 b a a b 8、90 50 9、5 10 三、运算题:10、220/300>0.6 不能 11、6/30=0.2 减小0.1A ,6V 12、伏安特性曲线略,是线性元件【能力提升】1、CD2、B3、D4、1.2A§4串联电路和并联电路【基础练习】 一、选择题:1、B2、A3、B4、C5、AC6、BC 二、填空题:7、40 258、 I 1=I R R R 212+ I 2=I R R R 211+ P 1 =P R R R 212+ P 2 =P R R R 211+ 9、4757500三、运算题: 10、8123VR = Ω=∴K R V 2 U=10V 11、3.6V <U <10V 12、P 1=1W 或P 1=81W 【能力提升】1、A2、C3、A4、伏特表1V 安培表1A§5焦耳定律【基础练习】 一、选择题:1、B2、AB3、BC4、AD5、D6、C 二、填空题:7、6 10 8、55 54.5 0.5 9、eIR 三、运算题:10、0.6W 15Ω 11、1210Ω 0.09A 8.3W 40W 灯丝赶忙烧断 12、1.32×105J1.2×104J 1.2×105J 【能力提升】1、A2、B3、20 0.2 2.564、20 1.2×105J§6电阻定律【基础练习】 一、选择题:1、C2、B3、A4、C5、A6、AD7、B 二、填空题:8、3:2 3:29、nm 三、运算题: 10、R=S L ρ 61035.0215.0-⨯=ρ m ⋅Ω⨯=-7105.4ρ 11、R=Ω==25004.010R U L=802400250⨯⨯=⨯总总L R R =25km 12、不能 【能力提升】1、B2、C3、R=48104.35107.1--⨯⨯⨯=S L ρ=2.5×10-4 I=43105.2105.2--⨯⨯=R U =10A n=19106.1110-⨯⨯==e It e Q = 6.25×1019个 4、R/4 §7闭合电路欧姆定律【基础练习】一、选择题:1、B2、D3、C4、A5、A6、C 二、填空题:7、6 2 8、1.25 1.8 9、变小 变大 变大 变小 变小 变大 三、运算题:10、S 断开U C =E=10V S 合 U C /=5V 2:1 Q=4×10-7C Q /=2×10-7C∴C Q 7102-⨯=∆ 11、I=P/U=2A P M 总=EI-P L -I 2r=60-12-4×1=44WP 机= P M 总-I 2R=44-8=36W 12、依照闭合电路欧姆定律U=E-Ir ,电池用久了,内阻r 较大,由于小灯泡的电阻较小,电流I 较大,因此路端电压U 较低,小灯泡只能发出柔弱的光;用电压表测量或装入电子钟,由于电流I 专门小,内阻上的电压专门小,路端电压仍接近于电源电动势。