物理選修3-1練習題帶問題詳解_第1頁
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文檔簡介

1、標準文檔課時1。描述電場的物理量請同學們先認真研讀物理課本選修3-1第一節至第七節容,完成課本例題和課后練習,在此基礎上,用45分鐘的時間完成以下作業基礎回顧1. 什么是點電荷、試探電荷、場源電荷、元電荷?2 .在靜電場中a、b、c、d四點分別放一檢驗電荷,其電荷量可變, 但很小,結果測出檢驗電荷所受電場力與電荷量的關系如圖所示 由圖線可知()A. a、b、c、d四點不可能在同一電力線上B. 四點場強關系是 Eo Ea> Eb> EdC. a、C場強方向不同實用大全已知初m,2. 庫侖定律的容是 表達式是適應條件是3. 電場及其基本性質(1) 電場強度:是反映 的物理量,定義為 定

2、義式適用于電場. 場強是由 決定的,與檢驗電荷 關,點電荷場強的決定式是,勻強電場的計算公式是 。場強是_量,方向規定為 場強的疊加合成遵守 什么是電場線?電場線有什么特點(2) 電勢:是描述 的物理量,定義是 的比值即 =; 電場中某點的電勢,在數值上等于 什么是等勢面?等勢面有什么特點?與電場線有什么聯系?D.以上答案都不對3如圖所示,平行線代表電場線,但未指明方向,帶電荷量為10-2 C的正電微粒在電場中只受電場力作用,當由A點運動到B點,動能減少了 0.1 J.已知A點的電勢為-10 V ,則()A. B點的電勢是0 V ,微粒運行軌跡是1B. B點的電勢是-20 V ,微粒運行軌跡是

3、1C. B點的電勢是0 V ,微粒運行軌跡是 2D. B點的電勢是-20 V ,微粒運行軌跡是 24. A、B兩帶電小球,A固定不動,B的質量為1始時,A、B間的距離為d,B的加速度為a,經過一段時間后,B的加速度變為a,此時A、B4間的距離應為 .已知此時B的速度為V,則在此過程中電勢能的減少量為 .5. 把帶電荷量q=2 × 10-8 C的正點電荷,從無限遠處移到電場中A點,要克服電場力做功為8× 10-6 J.若把該電荷從無限遠處移到電場中B點,需克服電場力做功 2× 10-6 J,求:(1) A點的電勢;(2) A、B兩點的電勢差;(3) 若把2×

4、; 10-5 C的負電荷由A點移到B點,電場力所做的功. 電勢差定義在數值上等于可表示為:UAB= 電場力做的功由 和決定,而與無關,用公式可表示為: 電場力做功的過程,就是 轉化的過程且電場力做功的數值等于。精題訓練1. 半徑相同的兩個金屬小球A、B帶有電荷量相等的電荷,相隔較遠的距離,兩球之間的相互吸引力的大小為 F;今用第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開,這時A、B兩球之間的相互作用力的大小是()FF3F3FA. B.C.D.-846. 在場強為E、方向豎直向下的勻強電場中,有兩個質量均為m的帶電小球 A和B,電量分別為+2q和一q ,兩小球間用長為I的絕緣細線連

5、接,并用絕緣細線懸掛在O點,如圖所示平衡時,細線對懸點的作用力多大?A .電荷量一定相等B.質量一定相等C .比荷一定相等D .質量、電荷量都可能不等課時2帶電粒子在電場中的運動請同學們先認真研讀物理課本選修3 1第一章第九節容,完成課本例題和課后練習,在此基礎上,用45分鐘的時間完成以下作業3.如圖所示,平行板電容器與電池相連,當兩極板間的距離減小后,則兩極板間的電壓U和電場強度E電容器的電容 C及電容的帶電荷量 Q與原來相比()基礎回顧不變,E不變,C不變,Q不變不變,E變小,C變小,Q變小不變,E變大,C變大,Q變大不變,E不變,C變大,Q變小A.UB.UC.UD.U一、帶電粒子的加速1

6、. 運動狀態分析:帶電粒子沿著與電場平行的方向進入勻強電場,受到的電場力與運動方向在 上,做勻加(減)速直線運動.2用功能觀點分析:粒子動能的變化等于電場力做的功(1) 若粒子初速度為零,則:;(2) 若粒子的初速度不為零,則:.以上公式適用于 電場.3.如果在勻強電場中,也可直接用 和公式求解:二、帶電粒子的偏轉1電場使帶電粒子的速度方向發生改變,這種作用就是帶電粒子的偏轉,其中最簡單的情況是帶 電粒子以垂直場強的方向進入勻強電場,帶電粒子的運動類似于.2. 帶電粒子運動方向的偏轉角帶電粒子在豎直方向做勻加速運動,加速度 ,速度在水平方向做勻速運動,速度VX=Vo,通過電場時所需時間 .粒子

7、離開電場時偏轉角 (偏離入射方向的角度)的正切值為 .3. 帶電粒子的側向位移 y側向位移是指偏離入射方向的位移.帶電粒子通過電場發生的側向位移為:.從偏移量y和偏轉角tan可看出二者只差 丄.因此,兩個不同的帶電粒子進入同一偏2轉電場只要偏轉位移相等,偏轉角一定 .三、電容器電容器的電容定義式是 ,決定式是精題訓練4.一個氫離子以速度 V垂直電場方向飛入平行板電容器的兩板間,它飛離電場時的偏轉距離為d.如果換成一個二價氦離子以速度2v沿同樣的方向飛入該電場,則飛離電場時的偏轉距離為5如圖所示,帶負電的小球靜止在水平放置的平行板電容器兩板間,距下板0.8 Cm,兩板間的電勢差為300 V .如

8、果兩板間電勢差減小到60 V ,則帶電小球運動到極板上需多長時間?6在圖中,一個質量為 m、電荷量為-q的小物體,可在水平軌道 OX上運動,O端有一與軌道垂 直的固定墻,軌道處在場強為E、方向沿OX軸向的勻強電場中,小物體以初速V0從0點沿OX軌道運動,運動中受到大小不變的摩擦力 求它在停止前通過的總路程.f的作用,且fv qE ,小物體與墻碰撞時不損失機械能1.讓原來靜止的氫核(;H )、氘核(:H )、氚核(13H )的混合物經同一電場加速后,具有(A.相同的速度C.相同的動量2.幾種混合帶電粒子(重力不計),初速為零,B .相同的動能D .以上都不對它們從同一位置經同一電場加速后,又都垂

9、直場強方向進入另一相同的勻強電場.設粒子剛出偏轉電場時就打在熒光屏上,且在熒光屏上只有一個光點,則到達熒光屏的各種粒子()U1,偏轉電1/2倍,下列方法中正確的是課時3單元自測題(一)、選擇題(每小題 6分,8小題,共48 分)1如圖所示,原來不帶電的絕緣金屬導體MN在其兩端下面都懸掛著金屬驗電箔,若使帶負電的絕緣金屬球 A靠近導體的M端,可能看到的現象是()A. 只有M端驗電箔開,且 M端帶正電B. 只有N端驗電箔開,且N端帶負電C. 兩端的驗電箔都開,且N端帶負電,M端帶正電D兩端的驗電箔都開,且 N端帶正電,M端帶負電2、電場中有一點 P,下列說法中正確的是()A .若放在P點的電荷的電

10、荷量減半,貝UP點的場強減半B .若P點沒有試探電荷,則 P點場強為零C. P點的場強方向為放在該點的負電荷的受力方向D . P點的場強越大,則同一電荷在P點受到的電場力越大3、 如圖所示三個同心圓是以點電荷一Q為圓心的等勢面,下列說確的是(A. 個點電荷+q在B點所受的電場力比在 A點的大B. 一個點電荷+q在B點具有的電勢能比在 A點的小C. 將同一電荷從 B點移到D點,電場力做功比由 B點移到C點多D將電荷+q由B點移到C點,電場力做正功4、如圖所示,當平行板電容器帶電后,靜電計的指針偏轉一定角度,若不改變A、B兩極板帶的電量而減少兩極板間的 距離,同時在兩極板間插入電介質,那么靜電計指

11、針的偏轉角度()A 一定減小B 一定增大C 一定不變D可能不變5、如圖所示的電場中有 A、B兩點,下列判斷正確的是A .電勢 A B,場強EAEBB 電勢A B ,場強EA EBC.將電荷量為q的正電荷從A點移到B點,電場力做正功,電勢能減少D .將電荷量為q的負電荷分別放在 A、B兩點,電荷具有電勢能 EpA>EpB6、關于電場,下列敘述正確的是()A 以點電荷為圓心,r為半徑的球面上,各點的場強都相同B .正電荷周圍的電場一定比負電荷周圍的電場強C .在電場中某點放入檢驗電荷q ,該點的場強為 E=Fq ,取走q后,該點場強不變D. 電荷在電場中某點所受電場力大,該點電場強度一定很大

12、7、帶電粒子以初速 Vo垂直電場方向進入平行金屬板形成的勻強電場中,它離開時偏離原方向y,偏角為,下列說確的是()A .粒子在電場中作類似平拋的運動B .偏角 與粒子的電量和質量無關C. 粒子飛過電場的時間,決定于極板長和粒子進入電場時的初速度D. 粒子偏移距離y,可用加在兩極板上的電壓控制 &如圖所示,從燈絲發出的電子經加速電場加速后,進入偏轉電場,若加速電壓為壓為U2,要使電子在電場中的偏轉量減小為原來的A.使U1增大為原來的2B .使U2減小為原來的1/2倍C.使偏轉板的長度增大為原來2倍D .使偏轉板的距離減小為原來的1/2、填空題(每題 6分,共12分)9、真空中有甲、乙兩個

13、點電荷,相距為r,它們間的靜電力為 F,若甲的電量變為原來的2倍,乙的電量變為原來的 1/2,它們之間的距離變為 2r ,則它們之間的靜電力為 FO在電場中A、B兩點的電勢分別為A =300V , B =200V ,一個質子從 A點運動到B點,電場力做功Jo (質子的電荷量為1.6 × 10 19C)10、如圖,在勻強電場中的M、N兩點距離為2 Cm ,兩點間的電勢差為 5 V , M、N連線與場強方向成60°角,則此電場的電場強度為 o三、計算題(11題18分,12題22分,共40分)11、兩平行導體板水平放置,極板長度為I ,板間距離為d,板間電壓為 U。有一質量為 m

14、、電荷量為q的帶電粒子以水平速度 V0進入板間的勻強電場。忽略粒子的重力。求:(1)粒子在水平方向和豎直方向分別做什么運動。(2)粒子在電場中的運動時間 t o(3)粒子在電場中的加速度。(4) 穿出電場時粒子在豎直方向上的位移yo于電源的阻;而圖象與橫軸的截距就不再等于外電路短路時的電流了課時4閉合電路歐姆定律請同學們先認真研讀物理課本選修3-1第二章第七節容,完成課本例題和課后練習, 在此基礎上,用45分鐘的時間完成以下作業基礎回顧:一 1閉合電路歐姆定律:(1)容:閉合電路里的電流,跟電源的電動勢成,跟、外電路的電阻之和成(2) 公式:或(3) 適用條件:閉合電路歐姆定律適用于外電路為

15、.E(2)1=E=U 外 +IrR r純電阻電路2.路端電壓與外電阻的關系:根據U=IR=E R=_E可知,當R增大時,電壓 U,R r r1 R當R減小時,電壓 U,當r=0 (理想電源)時,U不隨R的變化而變化.(1) 當外電路斷開時,外電阻R為,1為,Ir也為,可得,即外電路斷路時的路端電壓等于電源電動勢的大小(2) 當外電路短路時,夕卜電阻R=O,此時電路中的電流 ,即In=上,路端電壓為 r由于通常情況下電源阻很小,短路時會形成很大的電流,很容易把電源燒壞,這就是嚴禁把電源 兩極不經負載直接相接的原因二、路端電壓與電流的關系1.根據公式U=E-Ir可知,路端電壓與電流的關系圖象(即

16、U-I圖象)是一條斜向下的直線,如 圖所示2.部分電路歐姆定律的 U-I圖象(如右圖)與閉合電路歐姆定律的U-I圖象的區別.(1) 從表示的容上來看,右圖是對某一固定電阻R而言的,縱坐標和橫坐標分別表示該電阻兩 端的電壓U和通過該電阻的電流I ,反映I跟U的正比關系;而左圖是對閉合電路整體而言的,是電源的外特性曲線,U表示路端電壓,I表示通過電源的電流,圖象反映U與I的制約關系.(2) 從圖象的物理意義上來看,右圖表示的是導體的性質,左圖表示的是電源的性質.在右圖中,U與I成正比(圖象是直線)的前提是電阻R保持一定;在左圖中電源的電動勢和阻不變,外電阻是變化的,正是外電阻R的變化,才有I和U的

17、變化.三、電源的輸出功率與效率1閉合電路的功率:根據能量守恒,電源的總功率等于電源的輸出功率(外電路消耗的電功率) 與電源阻上消耗的功率之和,即P總=IU+I 2r=l(U+lr)=IE.其中IE為電源總功率,是電源非靜電力移動電荷做功,把其他形式的能轉化為電能的功率;IU為電源的輸出功率,在外電路中,這部分電功率轉化為其他形式的能(機械能、能等) ;2r為電源由于阻而消耗的功率,轉化為焦耳 執八、2.電源的輸出功率:外電路為純電阻電路時,電源的輸出功率為P=I2R=E2R(R r)2(R r)2R4r由此式可知,(1)當R=r時,電源的輸出功率最大,且Pn=E24r(2) 當R>r時,

18、隨著R的增大,輸出功率減小.(3) 當RV r時,隨著R的減小,輸出功率減小.(4) 輸出功率與外電阻的關系如圖所示,由圖象可知,對應某一輸出功率(非最大值)可以有兩個不同的外電阻 R和艮,且有r2=R R2.(1) 圖象與縱軸的截距等于電源的電動勢大小;圖象與橫軸的截距等于外電路短路時的電流I =EI max=.r(2) 圖象斜率的絕對值等于電源的阻,即r=y=tan ,角越大,表明電源的阻越大.I說明:橫、縱坐標可以選不同的坐標起點,如左圖所示,路端電壓的坐標值不是從零開始的,而是從U0開始的,此時圖象與縱軸的截距仍然等于電源的電動勢大小;圖象斜率的絕對值仍然等P屮IJI3.電源的效率:

19、=P總EI總、有最大輸出功率時,其效率僅為,可見當R增大時,50%效率并不高效率增大.當R=r時,即電源精題訓練6如圖所示,線段A為某電源的U-I圖線,線段B為某電阻的U-I圖線,以上述電源和電阻組成1.如圖所示為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的U-I圖象,則下列說確 的是()A. 電動勢B. 電動勢C. 電動勢日=曰,E = Ea,E>Ez,短路電流1>2阻 r1>r2阻 r1<r2閉合電路時,求:(1)電源的輸出功率 P出為多大?(2)電源部損耗的電功率是多少?(3)電源的效率為多大?D. 當兩電源的工作電流變化相同時,電源2的路端電壓變化較大2如圖所示,電源電動勢

20、為 E,阻為當可變電阻的滑片 P向b點移動時,電壓表 Vi的讀數U與電壓表V2的讀數U2的變化情況是(AU變大,U2變小B.UC.U變小,U2變小D.U3.如圖所示的電路中,電源的電動勢 發光.如果變阻器的滑片向 b端滑動,E和阻則(1變大,U2變大1變小,U2變大r恒定不變,電燈)A.電燈L更亮,安培表的示數減小C.電燈L變暗,安培表的示數減小B.D.電燈L更亮,電燈L變亮,填空題.4 一個電源的阻為1 ,某用電器上標有“則電源的電動勢為計算題L恰能正常安培表的示數增大安培表的示數不變10 V 20 W ”的字樣,接到該電源上恰能正常工作,V ,電源阻上的熱功率為W.5.如圖所示的電路中,當

21、K閉合時,電壓表和電流表(均為理想電表)的示數各為1.6 V和0.4A.當K斷開時,它們的示數各改變0.1 V和0.1 A.電源的電動勢和電阻為多大?能力提咼:7如圖所示是電飯煲的電路圖,s是一個控溫開關,手動閉合后,當此開關溫度達到居里點(103 C)時,會自動斷開.S2是一個自動控溫開關,當溫度低于70 C時,會自動閉合;溫度高于80 C時,會自動斷開.紅燈是加熱時的指示燈,黃燈是保溫時的指示燈,定值電阻R=R=500,加熱電阻絲 R3=50 ,兩燈電阻不計.(1)分析電飯煲的工作原理(2) 簡要回答,如果不閉合開關S ,能將飯煮熟嗎?(3)計算加熱和保溫兩種狀態下,電飯煲消耗的電功率之比

22、課時5實驗:測定電源電動勢和阻、描繪小燈泡的伏安特性曲線請同學們先認真研讀物理課本選修3-1第三節、第九節容,完成課本例題和課后練習,在此基礎上,用45分鐘的時間完成以下作業基礎回顧2、測電池電動勢和阻的實驗中,由于電流表和電壓表阻的影響,以下說確的是()A. 在圖甲所示電路中,E測E真B. 在圖甲所示電路中,r測r真C. 在圖乙所示電路中,E測E真D. 在圖乙所示電路中,r測r真1、測定電池的電動勢和阻(1)如圖所示,由閉合電路的歐姆定律得:E=U+lr,改變的阻值,從電流表、電壓表中讀出幾組U和I值,組成方程組可求解E,r.)(2)實驗器材:被測電池(干電池)、滑動變阻器、電鍵和導線等(3

23、)確定電流表、電壓表的量程,請按上圖所示電路把器材連接好:A.電源電動勢為 2 V1B.電源電阻為23C.電源短路時電流為 6 A0.8->hID.電路路端電壓為1 V時,電路中電流為 5 AO6力A3、如圖所示為某一電源的U-I曲線,4、表格中所列數據是測量小燈泡U I關系的實驗數據:由圖可知(U/(V)0.00.20.51.01.52.02.53.0I/(A)0.0000.0500.1000.1500.1800.0.2050.215 分析上表實驗數據可知,應選用的實驗電路圖是圖(3)對于E、r 一定的電源,路端電壓U與通過干路的電流I組成的U-I圖象應該是 這條直線與縱軸的交點表示

24、,與橫軸I的交點表示 ,圖線的斜率的絕對值表示電源的.在畫U-I圖象時,要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側,而不要顧及個別離開較遠的點,以減小偶然誤差2、描繪小燈泡的伏安特性曲線(1)本實驗要作出 I-U圖線,要求測出一組包括零在的電壓、電流值,因此變阻器要采用接法.(2)由于小燈泡電阻較小,故應采用電流表 法.(3)開關閉合前變阻器滑片移到接入電路中的阻值最 處.(4)實驗電路如圖所示 精題訓練IMS),圏乙U I曲線。分析曲線可知小燈泡的電阻隨I變大而 (填“變大”、“變小”或“不變”)1、某學生用電流表和電壓表測干電池的電動勢和阻時,所用滑動變阻器的阻值圍為 020

25、,連接電路的實物圖如圖所示該學生接線中錯誤的和不規的做法是()A.滑動變阻器不起變阻作用B.電流表接線有錯C.電壓表量程選用不當D.電壓表接線不妥(填“甲”或“乙”)5、用伏安法測量一個定值電阻的阻值,備用器材如下: 待測電阻RX:(阻值約為25k )能力提高電流表 A仁(量程100 A ,阻2k ) 電流表 A2:(量程500 A ,阻300 )電壓表 Vi:(量程10V ,阻100k)電壓表 V2:(量程50V ,阻500k) 電源E :(電動勢15V ,允許最大電流1A)滑動變阻器R:(最大阻值Ik )電鍵S,導線若干為了盡量減小實驗誤差,要求測多組數據(1)電流表應選 ,電壓表應選 (

26、2)畫出實驗電路圖,并在每個選用的器材旁標上題目所給的字母符號。7、測量電源的電動勢 E及阻r ( E約為6V,r約為1.5 Q。器材:量程3V的理想電壓表 V ,量 程0.6A的電流表A (具有一定阻),固定電阻R=8.5 ,滑線變阻器R'(0 10),開關S,導線(3)根據實驗原理圖連接實物圖。 畫出實驗電路原理圖。圖中各元件需用題目中給出的符號或字母標出。 用筆畫線代替導線完成實物連接圖。 實驗中,當電流表讀數為1時,電壓表讀數為 U1;當電流表讀數為2時,電壓表讀數為U2。則可以求出 E=, r=。(用1, 2, U1, U2及R表示)6、現有一阻值為10.0 的定值電阻、一個

27、開關、若干根導線和一個電壓表,該電壓表表盤上有刻度但無刻度值,要求設計一個能測定某電源阻的實驗方案,(已知電壓表阻很大,電壓表量程大于電源電動勢,電源阻約為幾歐)要求:(1)在下邊方框中畫出實驗電路圖 簡要寫出完成連線后的實驗步驟. 寫出用測得的量計算電源阻的表達式r=課時6單元自測題(二)5.如圖所示,直線 A為電源a的路端電壓與電流的關系圖像,直線B為電源b的路端電壓與電流的關系圖像,直線 C為一個電阻R的兩端電壓與電流的關系圖像.將這個電阻R分別接、選擇題(每小題6分,共48分。在每小題給出的四個選項中,至少有一個選項是正確的, 全部選對得6分,對而不全得3分。)1一個標有“ 220V

28、60W'的白熾燈炮,加上的電壓U由零逐漸增大到220V,在此過程中,電壓(U)和電流(I)的關系可用圖線表示圖中給出的四個圖線中,肯定不符合實際的是()到a, b兩電源上,那么A . R接到a電源上,電源的效率較高B. R接到b電源上,電源的輸出功率較大C. R接到a電源上,電源的輸出功率較大,但電源效率較低D. R接到b電源上,電阻的發熱功率和電源的效率都較高6.如圖是一火警報警的一部分電路示意圖.其中&為用半導體熱敏材料制成的傳感器,電流表為值班室的顯示器,a、b之間接報警器.當傳感器 R2所在處出現火情時,顯示器的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是()E2可用理想電壓

29、表 V、理想電流表A、變阻器R以及電鍵K和導線等器材來測量某一電源 E的電 動勢和阻下面給出了四個電路圖, 圖中+、一代表電源的正、 負極和電表的正負接線柱 正確A . I變大,U變大B . I變小,U變小的電路圖是C . I變小,U變大D . I變大,U變小7.在如圖所示的電路中, 電鍵K1、K2、K3、K4均閉合,C是 極 板水平放置的平行板電容器,板間懸浮著一油滴P,斷開哪一個電鍵后 P會向下運動()A . K1B . K2C . K3D . K43.在研究微型電動機的性能時,應用如圖所示的實驗電路。當調節滑動變阻器R并控制電動機停止轉動時, 電流表和電壓表的示數分別為0.50A和2.0

30、V。重新調節R并使電動機恢復正常運轉,此時電流表和電壓表的示數分別為 正常運轉時輸出功率為2.0A和24.0V。則這臺電動機)A . 32WB . 44WC. 47WD. 48W4.如圖所示的電路中,電源電動勢為E,阻為R, L1和L2為相同的燈泡,每個燈泡的電阻和定&如圖所示電路,當 S閉合后兩燈均不亮,已知兩燈、電源、電鍵及電鍵到電源負極間的導線 都完好,其余三條導線中有一條發生斷路.若某同學使用多用電表來檢查斷線部分,他用多 用表的紅表棒與 a點相連接,把黑表棒分別先后與b點、C點相連,則以下能檢測出斷線部分的方法有()A . S閉合,多用表用6V量程的電壓表 B . S閉合,多

31、用表用0.3A量程的電流表C . S斷開,多用表用 R×1量程的歐姆表 D.以上三種方法都不可以第H卷(非選擇題,共52分)值電阻相同,阻值均為 R,電壓表為理想電表, K為單刀雙擲開關,當開關由1位置打到2、填空題(9, 10題各6分,。把正確答案填寫在題中橫線上,或按題目要求作答。)位置時A .電壓表讀數將變大B . L1亮度不變,L2將變亮C . L1將變亮,L2將變暗D .電源的發熱功率將變大( )9如圖,用伏安法測電阻,當被測電阻阻值不能估計時,可采用試接法.讓伏特表一端接在電路的a點上,另一端先后接在b點和C點,注意觀察兩個電表的示數. 若安培表的示數有顯著變化,則待測電

32、阻的阻值跟表阻可以比擬,伏特表應接在 a、兩點,并且測量結果 J (VV三、計算題(共40分。要求寫出必要的文字說明、主要方程式和重要演算步驟,有數值計算的 要明確寫出數值和單位,只有最終結果的不得分。)11. (18分)在如圖所示的電路中,Ri、R2均為定值電阻,且 R=100, R2阻值未知,R3是滑動變阻器,當其滑片從左端滑至右端時, 測得電源的路端電壓隨電流的變化圖線如圖所示, 其中A、B兩點是滑片在變阻器的兩個不同端點得到的求:(1) 電源的電動勢和阻;(2) 定值電阻R2的阻值;(3) 滑動變阻器的最大阻值。U 2【甲)乙J12. ( 22分)一個電源的路端電壓U隨外電路電阻 R的

33、變化規律如圖(甲)所示,圖中U=12V的直線為圖線的漸近線現將該電源 和一個變阻器 Ro接成如圖(乙)所示 電路,已知電源允許通過的最大電流 為2A ,變阻器的最大阻值為Ro=22 .求(1) 電源電動勢E和電阻r.(2) 空載時A、B兩端輸出的電壓圍.(3) A、B兩端所能接負載的電阻的最小值.標準文檔3課時7、磁場、磁場對通電導線的作用力請同學們先認真研讀物理課本選修3 2第四章第13節容,完成課本例題和課后練習,在此基礎上,用45分鐘的時間完成以下作業。、 基礎回顧1. 地球本身就是一個大磁體,它的N極位于附近,S極位于 附近.2. 磁場方向的規定: . 而通電導線在磁場中受安培力的方向

34、要用 判定.其方向與B、丨的方向的關系 3. 直線電流的磁場方向可以用 來表示:右手握住導線,讓伸直的 所指的方向與一致,彎曲的四指所指的方向就是 .這個規律也叫 .4. 如圖,一束負離子沿虛線飛過,S極偏向紙,畫出負離子的運動方向右,如圖所示.在導線以其中心點為軸轉動90°的過程中,導線受到的安培力(A. 大小不變,方向不變B.由零增大到最大,方向時刻變C.由最大減小到零,方向不變D.由零增大到最大,方向不變2. 下列敘述正確的是()A. 放在勻強磁場中的通電導線受到恒定的磁場力B. 沿磁感線方向,磁場逐漸減弱C. 磁場的方向就是通電導體所受磁場力的方向D. 安培力的方向一定垂直磁

35、感應強度和直導線所決定的平面3. 如圖3-4-9所示,A為一水平旋轉的橡膠盤,帶有大量均勻分布的負電荷,在圓盤正上方水平放置一通電直導線,電流方向如圖.當圓盤高速繞中心軸OO '轉動時,通電直導線所受磁場力的方向是()A.豎直向上B.豎直向下C.水平向里D.水平向外4. 在一勻強磁場中放一通電直導線,方向與磁場成30°角,導線為0.2 m,通以10 A電流,測得它受到的磁場力為0.4 N.該磁場的磁感應強度為 .XXCj,d5. 如圖所示,ab、Cd為兩根相距2 m的平行金屬導軌,水平放置在豎直向下的勻 強磁場中,通以5 A的電流時,質量為 3.6 kg的金屬棒MN沿導軌做勻

36、速運動; 當棒中電流增大到 8 A時,棒能獲得2 ms2的加速度.求勻強磁場的磁感應強度 的大小.5有一個矩形線圈,線圈平面與磁場方向成角,如圖所示.設磁場為勻強磁場,磁感應強度為B,線圈面積為S,則穿過線圈的磁通量為 。6.以下說法中正確的是()A. 通電導線在某處所受磁場力為零,那么該處的磁感應強度必定為零B. 若長為L、電流為I的導線在某處受到的磁場力為F,則該處的磁感應強度必為ILC. 如果將一段短導線(有電流)放入某處,測得該處的磁感應強度為B ,若撤去該導線,該處的磁感應強度為零D.以上說法均不正確7.在測定某磁場中一點的磁場時,得到圖中的幾個關系圖象,正確的是(6.輕直導線桿ab

37、沿垂直軌道方向放在水平平行的光滑軌道上,ab桿所在區域充滿豎直向下的勻強磁場, 如圖所示,磁感應強度B=0.2 T ,軌道間距為10 cm, 當給ab桿施加一個大小為 0.04 N、方向水平向左的力時, ab桿恰好靜止不 動,已知電源阻r=1 ,電阻R=8 , ab桿電阻為4 ,導軌電阻不計,求KXK.rI XXKXR'J X X XX電源電動勢、精題訓練1. 一段通電導線平行于磁場方向放入勻強磁場中,導線上的電流方向由左向 實用大全標準文檔課時8帶電粒子在磁場中的運動請同學們先認真研讀物理課本選修3-1第三章第六節容,完成課本例題和課后練習,在此基礎上,用45分鐘的時間完成以下作業

38、基礎回顧1、 當帶電粒子平行射入磁場時,粒子將做 運動;當帶電粒子垂直射入勻強磁場時,粒子將做運動。2、洛倫茲 力的方向總與 速度 方向 ,所以 洛倫茲力不改 變帶電粒 子速度的,只改變速度的 ,或者說洛倫茲力對帶電粒子不 。3、勻速圓周運動的半徑和周期(1) 由洛倫茲力提供向心力可得 ,得到軌道半徑為 (2)由周期公式可得周期為 4、質譜儀和回旋加速器的工作原理分別是什么?2、如圖所示,半徑為 r的圓形空間,存在著垂直于紙面向里的勻強磁場,一個帶電粒子(不計重力),從A點以速度Vo垂直磁場方向射入磁場中,并從B點射出, AOB=120°,則該帶電粒子在磁場中運動的時間為()3、如圖

39、所示,在 X軸上方存在著垂直紙面向里,磁感應強度為B的勻強磁場,一個不計重力的帶電粒子從坐標原點O處以速度V進入磁場,粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場且與X軸向成120角,若粒子穿過 y軸正半軸后在磁場中到X軸的最大距離為Ira,則該粒子的比荷和所帶電荷的正負是()XX XX實用大全5、在回旋加速器中運動的帶電粒子,若D形盒的半徑為R,則粒子獲得的最大動能為多少?由此可得,最大動能與哪些因素有關?A3v2aB正電荷VB 2aB正電荷XXxC3v2aB負電荷VD 2aB負電荷6、如何確定粒子的軌道圓心和軌道半徑?4、如圖所示,一束電子(電荷量為 e)以速度V垂直射入磁感應強度為 B,寬度為d的

40、勻強磁場中,穿過磁場時速度方向與電子原來入射方向的夾角為30度,則電子的質量是 :7、如何確定帶電粒子在磁場中運動的時間?精題訓練1.質子(P)和粒子以相同的速率在同一勻強磁場中作勻速圓周運動, 周期分別為TP和Ta.則下列選項正確的是()(A)RP : Ra= : 2,TP : Ta =1 : 2 (B)RP : Ra =1 : 1,軌道半徑分別為 RP和Ra,TP : T a =1 : 1穿入磁場的時間5、如圖所示,一個質量為 m的帶電液滴,以速度中,液滴在此空間剛好能在豎直平面做勻速圓周運動,求(C)RP : Ra =1: 1, TP : T a =1: 2(D)RP : Ra =1:

41、2,TP : T a =1: 1(1)液滴在空間受幾個力?(2)液滴帶電荷量及電性(3)液滴做勻速圓周運動的半徑多大?V射入互相垂直的勻強電場E和勻強磁場BXkx6、如圖所示,一帶電荷量為2× 10-9C,質量為1.8 × 10-16kg的粒子,在直線 MN上一點O沿30度角方向進入磁感應強度為B的勻強磁場中,經歷1.6× 10-6 S后,到達直線上另一點P,求:(1) 粒子做圓周運動的周期(2) 磁感應強度B的大小(3) 若OP距離為0.1m,則粒子的運動速度為多大?課時一答案1.解析:本題主要是考查電荷守恒定律與庫侖定律的應用由于A、B間有吸引力,kQ 2則A

42、、B帶異種電荷,設為 Q,兩球之間的相互吸引力 F 廠,r為兩球之間的距離.當C球r與A球接觸后,A、C兩球帶電量q1 ,當C球再與B球接觸后,B、C兩球要先中和后平2分剩余電量,所以 B、C兩球帶電量q? ,此時A、B兩球之間的相互作用力大小F' .故48選項A正確.2解析:F=Eq ,場中位置確定了,則 E就確定了 .對于確定的點,FX q.在Fq圖上E應從斜率反 映出來.由斜率知EC>Ea>EbV Ed,又因為斜率均為正值,所以 a、b、c、d四點場強方向相同.此 四點可以是孤立的點電荷形成電場的一條電力線上的四個點,也可以是等量異種電荷連線中垂線上的四個點,所以它們

43、可以在一條電力線上,也可以不在一條電力線上答案:B3.解析:(1)帶電微粒由A點運動到B點的電勢能的增加量為: = 即 q( - A)= E則B點電勢為:B= Ek + A=V+(-10 V)=10 V-10 V=O V.q 10能力提高7、一個負離子,質量為 m,電量大小為q,以速率V垂直于屏S經過小孔O射入存在著勻 強磁場的真空室中, 如圖所示。磁感應強度B的方向與離子的運動方向垂直,并垂直于圖中紙面(2)帶正電微粒動能減少,則電場力對電荷做負功,由此可知電場方向水平向左,電場力方向 水平向左,帶電微粒做曲線運動,其軌跡曲率中心應在軌道左側,所以微粒運行軌跡應是1.綜上所述本題只有選項 A

44、是正確的.4.解析:取B球為研究對象,當 A、B相距為d時,B受A的庫侖力作用,則有:向里。(1) 求離子進入磁場后到達屏 S上時的位置與 O點的距離。(2) 如果離子進入磁場后經過時間t到達位置 P,證明:直線qBOP與離子入射方向之間的夾角跟t的關系是to2mX V 、XX->BX>XX” P×XXXl×XXXk譬=mad2當A、B相距為r時,同理有:k譬=m1ar4由得:r=2d根據能量守恒定律,電勢能減少量等于B帶電小球動能增加量,即Ti = 2mg+F Ei Fe2 = 2mg+qE .5. 解析:(1)正點電荷從無限遠處移到A點,電場力做負功,則有:

45、WA=q( - A)W - A=8 10 62 10 8V=-400 V因為 =0,所以 A=400 V 同理,B點的電勢: b=100 V.(2) A、B 兩點電勢差 UAB= a- b=400 V-100 V=300 V.(3) 負電荷從A點移到B點電場力所做的功為WAB =q( A- b)=-2 × 10-8 × 300 J=-6.0 × 10-6 J.根據牛頓第三定律,所以細線對懸點的拉力大小為2mg ÷ qE .說明如果把兩個小球和中間的細線作為一個整體(系統),那么電荷間相互作用的庫侖力FC、FC'細線的拉力T2、T2'都是系

46、統的力,它們互相抵消,作用在系統上的外力僅為兩球重力2mg、懸線拉力T1,電場力FE=qE (圖3),于是由力平衡條件立即可得6. 解析:細線對懸點的作用力大小等于懸線對上面一個小球A的作用力.可以隔離每個小球,通過受力分析,由力平衡條件求得.設上、下兩細線的拉力分別為 T1、T2,以兩小球為研究對象,作受力分析:A球受到向上的懸線拉力T1,向下的重力mg、細線拉力T2,庫侖 FC ,電場力Fe1 ;B球受到向上的細線拉力T2',力F',電場力Fe2,向下的重力 mg .它們的 體受力圖如圖1所示.平衡時,滿足條件T1 =mg + T2÷ Fc+ F E1,T2+ F

47、c'÷E2=mg .T1 = 2mg ÷ F E=2mg ÷ qE .7. 解析:本題涉及到帶電粒子在電場中的平衡、帶電粒子在電場中的圓周運動及等效重力場中 的臨界條件、能量守恒定律等知識,重在考查學生分析力、電綜合問題的能力同時關于物理上的等效方法也是研究物理問題常用的方法,應特別注意物體做圓周運動時物理上的最高點與幾何上的最高點的意義不同,注意分析物理上的最高點的臨界條件(1)小球在B點受力平衡,由平衡條件有:TSin =qE Tcos =mg所以 qE=mgtan 設小球由C點(細線與豎直方向的夾角為,如圖)運動至最低點處時速度恰為零,此過程小球的重

48、力勢能減少mgl(1-cos )電勢能增加qElsin 由能量守恒知:mgl(1-cos )=qElsin 1 CQS由以上兩式得tanSin即 tan tan ,貝U =2 2也可這樣分析:由于小球是在復合場中運動,小球在A、C間的運動類比為一單擺,B點為振動的平衡位置,A、C點為最大位移處,由對稱性即可得出結論 =2.(2)繩系小球在復合場中做圓周運動的條件與在重力場中類似,只不過其等效 最高”點為D ,最因 T2=T2',Fc=Fc',FE1=2qE , FE2=qE ,聯立、兩式得2低”點為B,等效重力加速度 g' = g ,如圖所示,則有 mg =mvD-CQ

49、Sl標準文檔課時2答案聯立解得1qE0-fs=0- mv02解得 S=qEX2mv0基礎回顧一 1答案:一條直線1 22 答案:(1) qU= mv2211(2) qU= mv2- mvo2 任何223:答案:運動學 動力學 二1答案:平拋運動 qE qUqU lVyqUl2 答案:a= =vy=at=t t= tan =m mdmdVoVX mvo d方法二:用能量守恒定律解設小物塊共走過路程s,克服摩擦力做功的值為fs,這也就是轉變1為能的能量.動能與電勢能的總和減少了 E=qEx0+- mv02,能增加了 E ' =fs,又由 E= E '22L12 £的/曰2qEX0 mV0=qEx0+ mv02=fs ,解得 S= -.22f能力提咼7思路分析:(1)因qE=34tan =qE =_3 ,即 =37 mg 43答案:y=1at2=122 md丄)2=qUl2、C=QUVo2mv02d相同C= s4 kdmg,所以qE、mg的合力F合與豎直方向夾角qErsin -mgr(1-cos )=Ek,解得B點動能即最大動能為如圖所示,B點動能最大由動能定理得:精題訓練d1: B 2: D 3: C 4:81Ek=; mg

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