高一物理电学专题提升训练(打包12套)师生通用 含解析
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高一物理电路试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下哪种情况会导致电路中的电流增加?A. 增加电阻B. 减少电阻C. 增加电压D. 减少电压答案:B、C2. 欧姆定律的公式是?A. V = IRB. I = VRC. R = VID. V = RI答案:A3. 串联电路中,总电阻与各部分电阻的关系是?A. 等于各部分电阻之和B. 等于各部分电阻之差的绝对值C. 等于各部分电阻之积D. 等于各部分电阻之商答案:A4. 并联电路中,总电阻与各部分电阻的关系是?A. 等于各部分电阻之和B. 等于各部分电阻之差的绝对值C. 等于各部分电阻之积D. 1/R总 = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn答案:D5. 电路中的电流I、电压U和电阻R之间的关系,以下哪个描述是正确的?A. I与U成正比,与R成反比B. I与U成反比,与R成正比C. I与U和R都成正比D. I与U和R都成反比答案:A6. 以下哪个不是电路的基本组成部分?A. 电源B. 开关C. 导线D. 电阻答案:D7. 以下哪个不是电路的状态?A. 开路B. 短路C. 断路D. 并联答案:D8. 以下哪种情况下,电路中的电流为零?A. 电路中有电源,但电阻无限大B. 电路中有电源,电阻为零C. 电路中没有电源,但电阻有限D. 电路中有电源,电阻有限答案:A、C9. 以下哪个不是电容器的特性?A. 储存电荷B. 储存电能C. 通过电流D. 隔离直流电答案:C10. 以下哪个不是电感器的特性?A. 储存磁能B. 阻碍电流变化C. 通过直流电D. 储存电能答案:D二、填空题(每题2分,共20分)11. 电路中的电流I等于电压U除以电阻R,即I = ________。
答案:U/R12. 串联电路中,总电阻R总等于各部分电阻之和,即R总 =________。
答案:R1 + R2 + ... + Rn13. 并联电路中,总电阻R总的倒数等于各部分电阻倒数之和,即1/R总 = ________。
第11章 1A 组·基础达标1.关于电流的说法中正确的是( ) A .根据I =qt,可知I 与q 成正比B .如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流C .电流有方向,电流是矢量D .电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位【答案】D 【解析】根据I =qt ,可以知道I 是通过某一横截面积的电量q 与通过这些电量所用时间t 的比值.当t 一定时,I 与q 成正比,当q 一定时,通电时间越长,电流越小,故A 错误;恒定电流的电流大小和方向都不随时间变化,而在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,只能说明大小相等,不能说明方向也不变,故B 错误;电流有方向,但电流的运算满足代数法则,而矢量的运算满足平行四边形定则,故电流是标量,故C 错误;电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位,故D 正确.2.通过一个导体的电流是5 A ,经过4 min 通过该导体横截面的电荷量是( ) A .20 C B .50 C C .1 200 CD .2 000 C【答案】C 【解析】t =4 min =240 s ,通过导体横截面的电荷量Q =It =5 A ×240 s =1 200 C .故选C .3.关于电流下列说法中正确的是( ) A .只有正电荷的移动,才能形成电流 B .电子定向运动的速率越大,电流一定越大 C .通过导线截面的电量越多,电流一定越大D .单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大【答案】D 【解析】无论是正电荷还是负电荷,只要是电荷定向移动,都会形成电流,故A 错误;由电流的微观表达式I =neSv ,电流的大小跟导体的材料(决定n),导体的横截面积(S)和电荷定向移动的速率(v)共同决定,故电子定向移动的速率大时,电流不一定大,故B 错误;由I =qt 可得,单位时间内通过导线截面的电量越多,电流越大,故C 错误,D 正确.4.有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的2倍,而乙在单位时间内通过横截面的电荷量是甲的2倍,以下说法正确的是( )A .甲、乙两导体的电流相同B .乙导体的电流是甲导体的2倍C .乙导体中自由电荷定向移动的速度是甲导体的2倍D .甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速度大小相等【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,A 错误,B 正确;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 的大小,C 、D 错误.5.(多选)如图所示,将左边的细铜导线与右边的粗铜导线连接起来,已知粗铜导线的横截面积是细铜导线横截面积的两倍,在细铜导线上取一个截面A ,在粗铜导线上取一个截面B ,若在1 s 内垂直地通过它们的电子数相等,那么,通过这两个截面的( )A .电流相等B .电流不相等C .自由电子定向移动的速率相等D .自由电子定向移动的速率不相等【答案】AD 【解析】由电流定义知I =q t =net ,故A 正确,B 错误;由电流的微观表达式I =nSqv 知,I 、n 、q 均相等,因为SA<SB ,所以vA>vB ,故C 错误,D 正确.6.在研究长度为l 、横截面积为S 的均匀导体中的电流时,在导体两端加上电压U ,于是导体中有匀强电场产生,在导体中移动的自由电子受匀强电场的作用而加速,但又和做热运动的阳离子碰撞而减速,这样边反复碰撞边向前移动.可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v 成正比,其大小可以表示成kv(k 为恒量).电场力和碰撞的阻力平衡时,导体中的电子移动的平均速率v 为一定值,这一定值是( )A .ekU lB .eU klC .elU kD .elkU【答案】B 【解析】电场力和碰撞阻力平衡时,有kv =eE =e Ul ,所以电子定向移动的平均速率v =eUkl,B 正确.7.如图所示,一根横截面积为S 的均匀带电长直橡胶棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动.棒单位长度所带电荷量为-q ,则由于棒的运动而形成的等效电流大小和方向为( )A .vq ,方向与v 的方向相反B .vqS ,方向与v 的方向相反C .vqS ,方向与v 的方向相反D .vqS,方向与v 的方向相同【答案】A 【解析】棒沿轴线方向以速度v 做匀速直线运动时,每秒通过的距离为v 米,v 米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面,则每秒内通过横截面的电量大小为Q =q ·v ,根据电流的定义式为I =Qt ,t =1 s ,得到等效电流为I =qv.由于棒带负电,则电流的方向与棒运动的方向相反,即与v 的方向相反.故A 正确,B 、C 、D 错误.8.(多选)半径为R 的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q ,现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动,则由环产生的等效电流下列说法正确的是( )A .若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍B .若电荷量Q 不变而使ω变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍C .若使ω、Q 不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变大D .若使ω、Q 不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变小【答案】AB 【解析】截取圆环的任一截面S ,如图所示,在橡胶圆环运动一周的时间T 内,通过这个截面的电荷量为Q ,则有I =q t =Q T ,又T =2πω,所以I =Q ω2π,可知,电流的大小只与Q 和ω有关,A 、B 正确,C 、D 错误.9.已知电子的电荷量为e ,质量为m ,氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r 的匀速圆周运动,则电子运动形成的等效电流大小为多少?【答案】e22πr2mkmr【解析】截取电子运动轨道的任一截面,在电子运动一周的时间T 内,通过这个横截面的电荷量q =e ,则有I =q t =e T①再由库仑力提供向心力,有ke2r2=m 4π2T2·r , 解得T =2πremr k②由①②解得I =e22πr2mkmr.B 组·能力提升10.一个阻值为R 的电阻两端加上电压U 后,通过电阻横截面的电荷量q 随时间变化的图像如图所示,此图像的斜率可表示为( )A .UB .RC .U RD .1R【答案】C 【解析】此图线的斜率表示电流,即I =q t ,又由欧姆定律知I =UR ,C 正确.11.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,今有一根横截面积为S 的铜导线,当通过的电流为I 时,电子平均定向移动的速率为( )A .光速cB .I neSC .ρIneSmD .mIneS ρ【答案】D 【解析】假设电子定向移动的速率为v ,那么在t 时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vtS 中的自由电子数,而体积为vtS 的铜的质量为vtS ρ,摩尔数为vtS ρm ,所以电荷量q =vtS ρne m ,因电流I =q t =vS ρne m ,于是得到v =mI neS ρ.12.(多选)如图所示的电解池接入电路后,在t 秒内有n1个一价正离子通过溶液内某截面S ,有n2个一价负离子通过溶液内某截面S ,设e 为元电荷,以下说法正确的是( )A .电流方向从A →B B .当n1>n2时,电流为I =()n1-n2etC .当n1<n2时,电流为I =()n2-n1etD .无论n1、n2大小如何,电流都为I =()n1+n2et【答案】AD 【解析】根据题意可以知道,流过溶液截面上的电量q =(n1+n2)e ,则电流I =(n2+n1)et ,方向与正电荷的定向移动方向相同,故由A 到B .故A 、D 正确,B 、C 错误.。
高中物理电学试题及答案一、选择题(25×4=100分)1、如图,A、B是两个带电量为+Q和-Q的固定的点电荷,现将另一个点电荷+q从A附近的A附近的a沿直线移到b,则下列说法中正确的是:A、电场力一直做正功B、电场力一直做负功C、电场力先做正功再做负功D、电场力先做负功再做正功2、在第1题的问题中,关于电势和电势能下列说法中正确的是:A、a点比b点的电势高,电荷+q在该点具有的电势能大B、a点比b点的电势高,电荷+q在该点具有的电势能小C、a点和b点的电势一样高,电荷+q在两点具有的电势能相等D、a点和b点电势高低的情况与电荷+q的存在与否无关3、如图所示,两个完全相同的金属小球用绝缘丝线悬挂在同一位置,当给两个小球带有不同电量的同种电荷,静止时,两小球悬线与竖直线的夹角情况是:A、两夹角相等B、电量大的夹角大C、电量小的夹角大D、无法判断4、在第3题的问题中若将两小球互相接触一下再静止时应是:A、夹角都增大,但不一定再相等B、夹角仍为原值C、夹角有增大和减小,但两夹角的和不变D、夹角都增大了相同的值5、如图所示,这是一个电容器的电路符号,则对于该电容器的正确说法是:A、是一个可变电容器B、有极性区别,使用时正负极不能接错C、电容值会随着电压、电量的变化而变化D、由于极性固定而叫固定电容6、如图所示的电路,滑动变阻器的电阻为R,其两个固定接线柱在电压恒为U的电路中,其滑片c位于变阻器的中点,M、N间接负载电阻R f=R/2,,关于R f的电压说法正确的是:A、R f的电压等于U/2B、R f的电压小于U/2C、R f的电压大于U/2D、R f的电压总小于U7、在第6题的问题中,如果将滑动变阻器b端断开,则关于R f的电压变化范围说法正确的是:A、U/2-UB、0-UC、U/3-UD、0-U/28、如图所示的电路中,当变阻器R的阻值增加时,关于通过电源的电流和路端电压说法正确的是:A、通过电源的电流I将增大B、通过电源的电流I将减小C、路端电压将增大D、路端电压将减小9、在第7题的问题中,关于通过R的电流和R两端的电压说法正确的是:A、R两端的电压将增大B、R两端的电压将减小C、通过R的电流不变D、通过R的电流减少10、关于电源的总功率和效率说法正确的是:A、总功率减少,效率提高B、总功率增加,效率增加C、总功率减少,效率降低D、总功率增加,效率不变11、磁感应强度是描述磁场的重要概念,磁场的基本性质是对电流有安培力的作用,则关于磁感应强度的大小,下列说法正确的是:A、一段通电导体,在磁场某处受的力越大,该处的磁感应强度越大B、一段通电导线在磁场某处受的力等于零,则该处的磁感应强度一定等于零C、匀强磁场中某处的磁感应强度的大小等于该处单位面积穿过的磁感线的条数D、磁感线密处,磁感应强度大,磁感线疏的地方,磁感应强度一定小12、在第11题的问题中,关于磁感应强度的方向,下列说法正确的是:A、磁感应强度的方向,就是该处电流受力的方向B、磁感应强度的方向就是该处小磁针静止是北极的受力方向C、磁感应强度的方向与该处小磁针静止是北极的受力方向垂直D、磁感应强度的方向与该处电流的流向有关13、关于安培力的说法中,正确的是:A、一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置,它受的磁场力一定为零B、一小段通电导线在某点不受安培力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C、一小段通电导线所受的安培力其方向一定与电流垂直D、一小段通电导线所受安培力的方向与该点磁感应强度方向及电流方向三者一定互相垂直14、磁通量是研究电磁感应的重要概念,关于磁通量的概念,以下说法正确的是:A、磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大B、磁感应强度越大,线圈面积越大,穿过闭合回路的磁通量也越大C、穿过线圈的磁通量为零时,磁感应强度不一定为零D、磁通量发生变化时,磁通密度也一定发生变化15、在匀强磁场中,有一个闭合金属线框如图,它可以绕轴转动,开始时金属线框与磁感线平行,下列说法正确的是:A、当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量最大B、当金属线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量最大C、当金属线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量为零D、当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量为零16、材料、粗细相同相同,长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线,分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上,并与导轨垂直,如图。
高中物理-电源和电流专题强化训练学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.示波器是电子技术实验测量中常用的仪器,若示波器中显象管的电子枪在2s内发射6×1013个电子,则示波管中电流强度大小为()A.4.8×10-6A B.3×10-3AC.9.6×10-6A D.3×10-6A2.下列属于矢量的物理量是()A.电势B.电场强度C.重力势能D.电流3.下列说法中正确的有()A.元电荷就是最小电量的点电荷B.电场线就是电荷静止释放后电荷运动的轨迹C.电流强度有方向,它是一个矢量D.电场是电荷周围空间实际存在的物质4.下列说法正确的是()A.如果没有电压导体中的电荷是静止的B.在国际单位制中,电流的单位是AC.电流有方向,他是一个矢量D.任何物体,只要其两端电势差不为0,就有电流存在5.下列物理量属于矢量的是()A.时间B.电流C.速率D.电场强度6.关于电流强度的概念,下列叙述正确的是()A.因为电流有方向,所以电流强度是矢量B.电流强度越大,通过导线横截面的电荷量越多C.电子定向移动的平均速率越大,电流强度一定越大D.单位时间内通过导线横截面的电荷量越多,电流强度一定越大7.下列说法中正确的是()A.导体中只要电荷运动就形成电流B.在国际单位制中,电流的基本单位是mAC.电流有方向,它是一个矢量D.闭合回路下任何导体,只要其两端电势差不为零,就有电流存在8.一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v 0,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v 0B .自由电子定向移动的速率为I v nes= C .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I v ne =9.下列说法中正确的是( )A .导体中的电流是正电荷定向移动形成的B .电荷定向移动的速率等于电流的传递速率C .单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大D .在导体中,只要自由电子在运动,就一定会形成电流10.地球表面附近存在一竖直向下的电场,晴天时在电场作用下,大气中的正离子向下运动、负离子向上运动,由此形成的微弱电流称为地空电流。
高一物理电学试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 两个点电荷之间的库仑力大小为F,当它们之间的距离增大为原来的两倍时,它们之间的库仑力大小变为:A. F/2B. F/4C. F/8D. 2F2. 将一个电荷量为Q的点电荷从电场中某点A移动到另一点B,电场力做的功为W,下列说法正确的是:A. 电场强度一定为W/QB. 电势差一定为W/QC. 电荷的电势能一定增加WD. 电荷的电势能一定减少W3. 一个电容器的电容为C,当其两极板间电压为U时,电容器所带的电荷量为:A. UCB. U/CC. C/UD. 1/(UC)4. 两个完全相同的金属球A和B,A带正电,B不带电,将它们接触后分开,以下说法正确的是:A. A带正电,B带负电B. A带负电,B带正电C. A和B都带正电D. A和B都带负电5. 一个带电粒子在电场中运动,不计重力,下列说法正确的是:A. 电场力一定做正功B. 电场力一定做负功C. 电场力可能做正功,也可能做负功D. 电场力一定不做功6. 一个电容器的电容为C,当其两极板间电压为U时,电容器所带的电荷量为Q,则电场强度E为:A. E = U/CB. E = UQ/CC. E = Q/UCD. E = QC/U7. 一个带电粒子在电场中从A点移动到B点,电场力做功W,下列说法正确的是:A. 粒子的电势能一定增加WB. 粒子的电势能一定减少WC. 粒子的电势能可能增加W,也可能减少WD. 粒子的电势能一定不变8. 两个点电荷之间的库仑力大小为F,当它们之间的距离减小为原来的一半时,它们之间的库仑力大小变为:A. 2FB. 4FC. 8FD. F/29. 一个电容器的电容为C,当其两极板间电压为U时,电容器所带的电荷量为Q,则电势差U为:A. U = Q/CB. U = QC/CC. U = C/QD. U = QC10. 一个带电粒子在电场中从A点移动到B点,电场力做功W,下列说法正确的是:A. 粒子的动能一定增加WB. 粒子的动能一定减少WC. 粒子的动能可能增加W,也可能减少WD. 粒子的动能一定不变二、填空题(每题4分,共20分)11. 两个点电荷q1和q2之间的库仑力大小为F,当它们之间的距离增大为原来的两倍时,它们之间的库仑力大小变为原来的________。
第二部分恒定电流专题2.12 电动机电路(提高篇)一.选择题1.(2019河南八市重点高中联盟五模拟)如图所示的电路中,当开关S置于a处时,电流表(内阻不计)示数为I,额定功率为16W的电动机正常工作,带动质量为0.7kg的物体以2m/s的速度匀速竖直上升。
当开关置于b处时,电流表示数变为I/2,灯泡正常发光,已知电阻R=1.5Ω,灯泡额定电压为10V,额定功率10W,重力加速度g=10m/s2,则()A.电动机线圈的内阻为0.5Ω B.电动机的额定电压为0VC.电源电动势为12V D.电源内阻为1Ω【参考答案】AC【名师解析】开关置于b处时,流过电源的电流为l1=P1/U1=1A,电源电动势E=I1(R+r)+U L,开关置于a 处时,流过电源的电流为l2=2A,电动机的额定电压U M= P2/U2=8V,电源电动势E=I2(R+r)+U M,联立解得E=12V,r=0.5Ω,故C正确,BD错误;开关置于a处时,P M=I22R M+mgv,解得R M=0.5Ω,故A正确。
2.(2017·江西南昌调研) (多选)如图10所示,A为电解槽,M为电动机,N为电炉,恒定电压U=12 V,电解槽内阻r A=2 Ω。
当S1闭合,S2、S3断开时,电流表A示数为6 A;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表A 示数为5 A,且电动机输出功率为35 W;当S3闭合,S1、S2断开时,电流表A示数为4 A。
则()A.电炉的电阻为2 ΩB.仅S1闭合时,电炉的发热功率为72 WC.电动机的内阻为1.2 ΩD.在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为48 W【参考答案】AB【名师解析】电炉为纯电阻电器,仅当S 1闭合时,由欧姆定律得R =U I 1=126 Ω=2 Ω,其发热功率为P =UI 1=12×6 W =72 W ,所以选项A 、B 正确;电动机为非纯电阻设备,仅当S 2闭合时,由能量守恒定律得UI 2=I 22r M +P输出,所以r M =UI 2-P 输出I 22=12×5-3552Ω=1 Ω,选项C 错误;电解槽为非纯电阻装置,仅当S 3闭合时,由能量守恒定律得P 化=UI 3-I 23r A ,所以P 化=(12×4-42×2) W =16 W ,选项D 错误。
物理电学实验专题一、伏安法测电阻及拓展1.下表中选出适当的器材,下表中选出适当的器材,试设计一个测量阻值约为试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。
的电阻的电路。
要求方法简捷,要求方法简捷,R X 两端电压能从0开始变化,要求有尽可能高的精确度。
电流表A 1:量程1mA 内阻约50Ω;电流表A 2:量程300A μ内阻约300Ω电流表A 3:量程100A μ内阻约500Ω;电压表V 1:量程10V 内阻约15K Ω固定电阻:R 0=9990Ω;电流表G :I g =300A μ、R g =10Ω。
滑动变阻器R 1:阻值约50Ω;额定电流为1A滑动变阻器R 2:阻值约100K Ω额定电流为0.001A 电池组:E=3V ;内阻小但不可忽略;开关,导线若干2. 两块电压表测电阻用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω):电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ;电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω;电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω;滑线变阻器R ,最大阻值约为100Ω;单刀单掷开关K ,导线若干。
(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的31,试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。
(2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。
(3)若电压表V 1的读数用U 1表示,电压表V 2的读数用U 2表示,则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x =_________________。
3. 两块电流表测电阻从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。
要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。
器材代号规格电流表(A 1)量程100mA ,内阻r 1待测(约40Ω)电流表(A 2)量程500uA ,内阻r 2=750Ω电压表(V )量程10V ,内阻r 3=10k Ω电阻(R 1)阻值约100Ω,作保护电阻用滑动变阻器(R 2)总阻值约50Ω电池(E )电动势1.5V ,内阻很小开关(K )导线若干(1)画出电路图,标明利用器材的代号。
高中物理电学电荷练习题及讲解### 高中物理电学电荷练习题及讲解#### 练习题一:静电感应现象题目描述:某金属导体球在带正电的物体靠近时,会发生静电感应现象。
请解释静电感应现象,并计算感应电荷的分布。
解答要点:1. 静电感应现象是指带电物体靠近导体时,导体内部的自由电子会重新分布,导致导体两端出现等量异号的感应电荷。
2. 计算感应电荷分布时,可以利用电场线和导体表面的电势分布来分析。
3. 感应电荷的量与靠近的带电物体的电荷量成正比,但符号相反。
#### 练习题二:电容器的充放电过程题目描述:一个平行板电容器,板间距离为 \( d \),电容为 \( C \)。
当电容器充电后,两板间电压为 \( V \)。
求电容器存储的电荷量,并解释放电过程。
解答要点:1. 电容器存储的电荷量 \( Q \) 可以通过公式 \( Q = CV \) 计算。
2. 放电过程中,电容器两板间的电荷量逐渐减少,电压也随之降低。
3. 放电过程可以通过RC电路的放电公式来描述,即 \( V(t) = V_0 (1 - e^{-t/RC}) \),其中 \( V_0 \) 是初始电压,\( t \) 是时间,\( R \) 是电路的总电阻,\( C \) 是电容。
#### 练习题三:欧姆定律的应用题目描述:一段导线,电阻为 \( R \),通过它的电流 \( I \) 为 \( 2A \),求导线两端的电压。
解答要点:1. 根据欧姆定律 \( V = IR \),可以直接计算导线两端的电压。
2. 电压 \( V \) 等于电流 \( I \) 与电阻 \( R \) 的乘积。
3. 应用欧姆定律时,需要注意电流和电阻的单位应保持一致。
#### 练习题四:电场强度的计算题目描述:一个点电荷 \( q \) 产生一个电场,求距离点电荷 \( r \) 处的电场强度 \( E \)。
解答要点:1. 点电荷产生的电场强度 \( E \) 可以通过库仑定律的推导公式\( E = k \frac{q}{r^2} \) 计算。
高中物理电学复习题集附答案高中物理电学复习题集附答案一、选择题1. 电阻器可以通过改变____ 来改变电阻的大小。
A. 电源电压B. 导体材料C. 电流D. 电阻答案:B2. 当两个电阻分别为R₁和R₂的电阻器并联时,总电阻为____。
A. R₁ + R₂B. 1/(1/R₁ + 1/R₂)C. R₁ × R₂D. R₁ - R₂答案:B3. 以下哪种导体材料属于半导体?A. 铜B. 铁C. 硅D. 铝答案:C4. 单位时间内通过导体截面积的电荷量称为____。
A. 电势差B. 电流C. 电位D. 电容答案:B5. 以下哪个物理量不属于基本电学量?A. 电阻B. 电势差C. 电容D. 电感答案:D二、填空题1. 在电路中,如果电阻增大而电流保持不变,此时电源电压____。
答案:增大2. 一台电视机的功率为500W,将其接入220V的交流电源中,此时电流的大小为____A。
答案:2.273. 若两个电阻相串联,电流通过它们时____。
答案:相等4. 电阻为36Ω的电阻器通过5A的电流,计算通过该电阻器的电压为____V。
答案:1805. 在直流电路中,电势差等于____乘以电流。
答案:电阻三、计算题1. 一个电源电压为12V的电路中,串联有两个电阻分别为6Ω和8Ω,求总电阻和通过电路中的电流大小。
解析:总电阻通过公式1/(1/R₁ + 1/R₂)计算,即1/(1/6 + 1/8) = 3.43Ω。
根据欧姆定律,电流I = U/R = 12/(6+8) = 1A。
答案:总电阻为3.43Ω,电流为1A。
2. 一台电视机额定功率为800W,电压为220V,求其运行时的电流大小。
解析:根据功率公式P = U × I,可以求得电流I = P/U = 800/220 = 3.64A。
答案:电流大小为3.64A。
3. 一个电路中,三个电阻分别为2Ω、4Ω和6Ω,其并联电路的总电阻和通过总电路的电流大小分别为多少?解析:总电阻通过公式R = 1/(1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃)计算,即1/(1/2 + 1/4 + 1/6) = 0.96Ω。
9.3 电场 电场强度(素养提升练)(解析版):_______________________________________________________一、单选题(本题共12小题,每小题5分,共60分。
每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.(2024·浙江嘉兴·二模)如图所示,把头发碎屑悬浮在蓖麻油里,加上电场后可模拟点电荷周围电场线。
图中A 、B 两点的电场强度分别为A B E E 、,电势分别为A B ϕϕ、。
两个试探电荷放在A 、B 两点时电势能分别为pA pB E E 、,所受静电力分别为A B F F 、,则( )A .AB E E > B .A B ϕϕ>C .pA pB E E >D .A B F F <【答案】A【详解】电场线的疏密程度表示电场强度的大小,故A B E E >根据F qE =,由于电量未知,无法比较电场力大小,电场线方向未知,无法比较电势高低,试探电荷的电性未知,也无法比较电势能大小。
故选A 。
2.(22-23高一下·湖南邵阳·期末)关于电场,下列说法不正确的是( ) A .电荷在它的周围空间激发电场 B .电荷之间通过电场发生库仑力C .电场中某点的电场强度的大小和试探电荷在该点所受电场力无关D .试探电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向 【答案】D【详解】A .电荷在它的周围空间激发电场,故A 正确,不满足题意要求; B .电荷之间通过电场发生库仑力,故B 正确,不满足题意要求;C .电场中某点的电场强度的大小只有电场自身决定,与试探电荷在该点所受电场力无关,故C 正确,不满足题意要求;D .带正电的试探电荷在电场中某点所受电场力的方向与该点的电场强度方向相同,带负电的试探电荷在电场中某点所受电场力的方向与该点的电场强度方向相反,故D 错误,满足题意要求。
专题01 全面理解库仑定律 掌握库仑力的应用问题一:专题概述本专题围绕对库仑定律的理解而展开,涉及到如下内容:1.适用条件:于真空中静止点电荷间的相互作用.2.在空气中,两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况,可以直接应用公式.3. 当两个带电体的间距远大于本身的大小时,可以把带电体看成点电荷.4.对于两个均匀带电绝缘球体,可将其视为电荷集中在球心的点电荷,r 为球心间的距离.5.对于两个带电金属球,要考虑表面电荷的重新分布,如图所示.(1)同种电荷:F <k q 1q 2r 2;(2)异种电荷:F >k q 1q 2r 2. 6.不能根据公式错误地认为r →0时,库仑力F →∞,因为当r →0时,两个带电体已不能看做点电荷了.7.库仑力的方向:由相互作用的两个带电体决定,且同种电荷相互排斥,为斥力;异种电荷相互吸引,为引力。
8.电荷的分配规律(1)两个相同的导体球,一个带电,一个不带电,接触后电荷量平分.(2)两个相同导体球带同种电荷,先接触再分离,则其电荷量平分.(3)两个相同导体球带异种电荷,先接触再分离,则其电荷量先中和再平分. 二:典例精讲1. 库仑定律内容的理解典例1:对于库仑定律,下面说法正确的是( )A. 凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力,就可以使用公式F =B. 两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律C. 相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的静电力大小一定相等D. 当两个半径为r 的带电金属球中心相距为4r 时,对于它们之间的静电力大小,只取决于它们各自所带的电荷量【答案】AC【解析】库仑定律的适用条件是:真空和静止点电荷.如果在研究的问题中,带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计,即可将它看作是一个几何点,则这样的带电体就是点电荷.一个实际的带电体能否看作点电荷,不仅和带电体本身有关,还取决于问题的性质和精度的要求,D中两个金属球不能看成点电荷,库仑定律不适用,故A正确,BD错误.相互作用的两个点电荷之间的库伦力为作用力和反作用力的关系,大小始终相等,故C正确.故选AC.2. 库仑定律公式的理解典例2:关于库仑定律的公式下列说法中正确的是()A. 当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时,它们之间的静电力F→0B. 当真空中的两个点电荷间的距离r→0时,它们之间的静电力F→∞C. 当两个点电荷之间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了D. 当两个点电荷之间的距离r→0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了【答案】AD3. 研究点电荷作用力与距离、电荷量关系典例3:在研究点电荷作用力与距离、电荷量关系的演示实验中,利用 ______ 的方法来改变点电荷的电荷量.演示装置如图所示,如果F=mgtanα=mg A、O′、B的连线必须在 ______ .【答案】控制变量法;一条直线【解析】探究决定电荷间的相互作用力大小的因素有电荷电量的大小和电荷之间的距离,研究一个变量与多个变量之间的关系时,应用控制变量法,本实验改变了电荷间的距离,没有改变电荷量的大小,所以这个实验目的是研究电荷间的相互作用力的大小和电荷之间距离的关系,小球受重力mg,绳的拉力,库仑力F,绳与竖直方向夹角为α,则有:因此A 、O′、B 的连线必须在一条直线上.4. 库仑力的求解典例4: 18世纪70年代,法国物理学家库仑发现了点电荷间的相互作用规律,把静电学的研究推进到精确科学阶段.如图所示,如果在真空中有两个完全相同的金属小球A 和B ,其大小可忽略不计,被固定在同一条直线上,距离为1 m .如果让它们均带上1.0×10-10C 的异种电荷,求球B 所受静电力的大小和方向.【答案】9×10-11N 由B 指向A【解析】根据库仑定律,代入数据解得: 11910AB F N -=⨯由异种电荷相互吸引可知球B 所受的静电力的方向由B 指向A .5. 电荷守恒定律及库仑定律的综合问题典例5:真空中有两个完全相同的金属小球,A 球带q A =6.4×10-16 C 的正电荷,B 球带q B =-3.2×10-16 C 的负电荷,均可视为点电荷,求:(1) 当它们相距为0.5 m 时,A 、B 间的库仑力为多大?(2) 若将两球接触后再分别放回原处,A 、B 间的库仑力又为多大?(以上结果均保留三位有效数字)【答案】(1)7.37×10-21 N (2)9.22×10-22N6. 库仑定律及图象问题典例6:某实验小组在研究检验电荷所受电场力跟所带电荷量的关系时,利用测得的数据画出A 、B 两点的F -q 图象如图乙所示,O 、A 、B 为x 轴上的三点,位置关系如图甲所示,电场力的正方向与x 轴正方向一致,但实验时忘记了验证场源电荷的电性,也忘记了记下场源电荷在x 轴上的具体位置.请分析能否判断场源电荷的电性、大致位置及A 、B 两点电势高低.【答案】A 点的电势低于B 点的电势三 总结提升1.对库仑定律的两点理解(1)F =k q 1q 2r 2,r 指两点电荷间的距离。
对可视为点电荷的两个均匀带电球,r 为两球心间距。
(2)当两个电荷间的距离r →0时,电荷不能视为点电荷,它们之间的静电力不能认为趋于无限大。
2.应用库仑定律的四条提醒(1)在用库仑定律公式进行计算时,无论是正电荷还是负电荷,均代入电量的绝对值计算库仑力的大小。
(2)作用力的方向判断根据:同性相斥,异性相吸,作用力的方向沿两电荷连线方向。
(3)两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律,大小相等、方向相反。
(4)库仑力存在极大值,由公式F =kq 1q 2r 2可以看出,在两带电体的间距及电量之和一定的条件下,当q 1=q 2时,F 最大。
3.两个完全相同的带电金属球接触时电荷的分配规律(1)如果接触前两金属球带同种电荷,电荷量分别为q 1和q 2,两球接触时,总电荷量平均分配,两球的电荷量都等于q 1+q 22.(2)如果接触前两金属球带异种电荷,电荷量分别为q 1和q 2,且q 1>q 2,接触时,先中和再将剩余的电荷量(q 1-q 2)平均分配,两球的电荷量都等于q 1-q 22.四 提升专练1.(多选) 两个半径为R 的金属球所带电荷量分别为+Q 1和+Q 2,当两球心相距为r 时,相互作用的库仑力大小不正确的是( )C. 无法确定【答案】BD2. 如图所示,两个半径均为的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为3r,带等量同种电荷,电荷量为Q,两球间的静电力为下列选项中的哪一个( )A. 等于229Q k rB. 大于229Q k r C. 小于229Q k r D. 等于22Q k r【答案】C【解析】由于两球心间的距离l 为球半径的3倍,它们之间的距离并不是很大,所以此时的电荷不能看成是点电荷,由于它们带的是等量同种电荷,由于电荷之间的相互排斥,电荷之间的距离会比3r 大,所以此时电荷间的库仑力小于()222293kQ kQ F rr ==库.故C 正确、ABD 错误.故选C . 3. 两个点电荷相距为L 时的排斥力为F ,若两个点电荷所带电荷量不变,它们之间的斥力变为64F ,则距离应为 ( ) A. 164L B. 18L C. 4L D. 8L 【答案】B【解析】根据库仑定律,两个点电荷相距为L 时的排斥力为F ,则122q q F kL =;若两个点电荷所带电荷量不变,它们之间的斥力变为64F ,则12'264q q F k L =;联立解得8L L '=,故选B.4.对库仑定律适用条件的理解]关于库仑定律的公式F =k q 1q 2r 2,下列说法正确的是( ) A .当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时,它们之间的静电力F →∞B .当真空中的两个电荷间的距离r →0时,它们之间的静电力F →∞C .当真空中的两个电荷之间的距离r →∞时,库仑定律的公式就不适用了D .当真空中的两个电荷之间的距离r →0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了【答案】D【解析】r →∞时,电荷可以看成点电荷,库仑定律的公式适用,由公式可知,它们之间的静电力F →0;r →0时,电荷不能看成点电荷,库仑定律的公式就不适用了.5. 两个半径为1cm 的导体球分别带上+Q 和﹣3Q 的电量,两球心相距90cm 时相互作用力为F ,现将它们碰一下后放在球心间相距3cm 处,则它们的相互作用力大小( )A. 300FB. 1200FC. 900FD. 无法确定【答案】D6.半径相同的两个金属小球A 、B 带有电荷量大小相等的电荷,相隔一定的距离,两球之间的相互吸引力大小为F.今用第三个半径相同的不带电的金属小球C 先后与A 、B 两个球接触后移开,这时,A 、B 两个球之间的相互作用力大小是( ) A. 14F B. 18F C. 38F D. 34F 【答案】B【解析】两球之间的相互吸引力,则两球带等量异种电荷;假设A 带电量为Q ,B 带电量为-Q ,两球之间的相互吸引力的大小是: 2Q Q F kr ⋅=;第三个不带电的金属小球C 与A 接触后,A 和C 的电量都为2Q ;C 与B 接触时先中和再平分,则C 、B 分开后电量均为-4Q ,这时,A 、B 两球之间的相互作用力的大小: 224'8Q Q kF F r ⋅==,故B 正确;ACD 错误.故选B . 7. 用控制变量法,可以研究影响电荷间相互作用力的因素.如图所示,O 是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P 1、P 2、P 3位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小,这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来.若物体O 的电荷量用Q 表示,小球的电荷量用q 表示,物体与小球间距离用d 表示,物体和小球之间的作用力大小用F 表示.则以下对该实验现象的判断正确的是()A .保持Q 、q 不变,增大d ,则θ变大,说明F 与d 有关B .保持Q 、q 不变,减小d ,则θ变大,说明F 与d 成反比C .保持Q 、d 不变,减小q ,则θ变小,说明F 与q 有关D .保持q 、d 不变,减小Q ,则θ变小,说明F 与Q 成正比【答案】C8.有两个点电荷,如果将两个点电荷电荷量都变为原来的2倍时,而距离变为原来的3倍,则库仑力变为原来的( )D. 【答案】A2倍,而距离变为原来的3A 正确,BCD 错误。
故选:A 。
9.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径.球1的带电荷量为q ,球2的带电荷量为nq ,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F .现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此进1、2之间作用力的大小仍为F ,方向不变.因此可知( )A .n =3B .n =4C .n =5D .n =6【答案】D10. 一半径为R 的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为+Q 的电荷,另一电荷量为+q 的点电荷放在球心O 上.由于对称性,点电荷受力为零.现在球壳上挖去半径为r (r ≪R )的一个很小的圆孔,则此时置于球心处的点电荷( ).A .受力大小为零B .受力大小为kqQ R 2,方向由圆孔指向球心 C .受力大小为kqQr 24R 4,方向由圆孔指向球心 D .受力大小为kqQr 24R 4,方向由球心指向圆孔 【答案】 D【解析】 把球壳分成无限多个微元,由对称性可知除挖去的圆孔和其对称处外其他都有两个微元关于圆心对称,两对称微元对球心处的点电荷作用力的合成为零.球壳上电荷面密度为Q4πR 2,与挖去的圆孔对称处的微元带电荷量ΔQ =Qr 24R 2. 由库仑定律得ΔQ 对圆心处点电荷q 的作用力大小F =k ΔQq R 2=kqQr 24R 4,由同种电荷相互排斥可知库仑力方向由球心指向圆孔,选项D 正确.11. 如图所示,一个均匀的带电圆环,带电荷量为+Q ,半径为R ,放在绝缘水平桌面上.圆心为O 点,过O 点作一竖直线,在此线上取一点A ,使A 到O 点的距离为R ,在A 点放一检验电荷+q ,则+q 在A 点所受的电场力为( ).A.kQq R ,方向向上 B .2kQq 4R,方向向上 C.kQq 4R 2,方向水平向左 D .不能确定 【答案】B12. (多选) 如图所示,质量为m 、电荷量为q 的带电小球A 用绝缘细线悬挂于O 点,带有电荷量也为q 的小球B 固定在O 点正下方绝缘柱上.其中O 点与小球A 的间距为l ,O 点与小球B 的间距为l .当小球A 平衡时,悬线与竖直方向夹角θ=30°.带电小球A 、B 均可视为点电荷,静电力常量为k .则( )A. A 、B 间库仑力大小为FB. A 、B 间库仑力大小为FC. 细线拉力大小为F TD. 细线拉力大小为F T【答案】BC【解析】由题,OA=l,.当小球A平衡时,悬线与竖直方向夹角θ=30°,由几何关系可知,△AOB为等腰三角形,AB=AO=l;小球A的受力分析如图:由库仑定律得:.故A错误;△AOB为等腰三角形,由于对称性,绳子拉力等于库仑力,且根据平衡条件则:,即:F=T故BC正确,AD错误.故选BC.专题02 库仑力作用下的平衡及加速问题一:专题概述库仑力作用下的平衡及加速问题的分析方法与纯力学的分析方法是相同的,只是在原来受力的基础上多了电场力,本专题重点训练这方面的内容。