(学生用)高中物理《选修3-1》专题训练讲义

PAGE-35-第一课时：电场的力的性质一、单项选择 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 1．(2011年台州模拟)在电场中的某点放一个检验电荷，其电量为q，受到的电场力为F，则该点的电场强度为E＝eq\f(F,q)，下列说法正确的是(　　)A．若移去检验电荷，则该点的电场强度为0B．若检验电荷的电量变为4q，则该点的场强变为4EC．若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反D．若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小方向均不变2．使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上－3Q和＋5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1.现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2.则F1与F2之比为(　　)A．2∶1　　　　　　　B．4∶1C．16∶1D．60∶13.(2010年高考课标全国卷)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器．某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab为该收尘板的横截面．工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上．若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列四幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)(　　)4．法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图，以下几种说法中正确的是(　　)A．a，b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量B．a，b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量C．a，b为同种电荷，a的电荷量大于b的电荷量D．a，b为同种电荷，a的电荷量小于b的电荷量5．(2011年舟山模拟)A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v与时间t的关系图象如图甲所示．则此电场的电场线分布可能是图乙中的(　　)6．一个点电荷产生的电场，两个等量同种点电荷产生的电场，两个等量异种点电荷产生的电场，两块带等量异种电荷的平行金属板间产生的匀强电场．这是几种典型的静电场．带电粒子(不计重力)在这些静电场中的运动(　　)A．不可能做匀速直线运动B．不可能做匀变速运动C．不可能做匀速率圆周运动D．不可能做往复运动二、不定项选择题7.(2011年绍兴一中高三月考)如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用，根据此图可以作出正确判断的是(　　)A．带电粒子所带电荷的正、负B．带电粒子在a、b两点的受力方向C．带电粒子在a、b两点的加速度何处较大D．带电粒子在a、b两点的速度何处较大8．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示，则(　　)A．a一定带正电，b一定带负电B．a的速度将减小，b的速度将增加C．a的加速度将减小，b的加速度将增加D．两个粒子的电势能一个增加一个减小9．如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ＝60°的位置B时速度为零．以下说法正确的是(　　)A．小球重力与电场力的关系是mg＝eq\r(3)EqB．小球重力与电场力的关系是Eq＝eq\r(3)mgC．小球在B点时，细线拉力为FT＝eq\r(3)mgD．小球在B点时，细线拉力为FT＝2Eq10．(2011年北京考试院抽样测试)如图所示，真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2m和0.7m．在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，电场力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图中直线a、b所示．下列说法正确的是(　　)A．B点的电场强度的大小为0.25N/CB．A点的电场强度的方向沿x轴负方向C．点电荷Q是正电荷D．点电荷Q的位置坐标为0.3m三、计算题11．(2011年温州八校联考)如图所示，BCDG是光滑绝缘的eq\f(3,4)圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中．现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为eq\f(3,4)mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g.(1)若滑块从水平轨道上距离B点s＝3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大？(2)在(1)的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小；(3)改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小．12．如图所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成α＝30°的角倾斜固定．细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强E＝2×104N/C.在细杆上套有一个带电量为q＝－1.73×10－5C、质量为m＝3×10－2kg的小球．现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下，并从B点进入电场，小球在电场中滑至最远处的C点．已知AB间距离x1＝0.4m，g＝10m/s2.求：(1)小球在B点的速度vB；(2)小球进入电场后滑行的最大距离x2；(3)小球从A点滑至C点的时间是多少？第二课时：电场的能的性质一、单项选择题1．(2010年高考天津理综卷)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．b点的电场强度一定比a点大B．电场线方向一定从b指向aC．b点的电势一定比a点高D．该电荷的动能一定减小解析：选C.电场力做负功，该电荷电势能增加．正电荷在电势高处电势能较大，C正确．电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用，总功不一定为负．由动能定理可知，动能不一定减小，D错．电势高低与场强大小无必然联系，A错．b点电势高于a点，但a、b可能不在同一条电场线上，B错．2．(2011年宁波模拟)如图所示，a、b是竖直方向上同一电场线上的两点，一带负电的质点在a点由静止释放，到达b点时速度最大，则(　　)A．a点电势高于b点电势B．a点的场强大于b点的场强C．质点从a点运动到b点的过程中电势能增加D．质点在a点受到的电场力小于在b点受到的电场力解析：选B.负电荷所受电场力向上，所以电场线方向向下，A错；a点电场力大于重力，b点电场力等于重力，B对，D错；质点从a点运动到b点的过程中电场力做正功，电势能减小，C错．3．(2011年杭州毕业班综合测试)如图所示表示某静电场等势面的分布，电荷量为1.6×10－9C的正电荷从A经B、C到达D点．从A到D，电场力对电荷做的功为(　　)A．4.8×10－8J　　　　　　　B．－4.8×10－8JC．8.0×10－8JD．－8.0×10－8J解析：选B.电场力做功与电荷运动的路径无关，只与电荷的起始位置有关．从A到D，电场力对电荷做的功为W＝UADq＝(φA－φD)q＝(－40＋10)×1.6×10－9J＝－4.8×10－8J，A、C、D错误，B正确．4．(2011年皖南八校联考)一匀强电场，场强方向是水平的(如图所示)，一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角做直线运动．设小球在O点的电势能为零，则小球运动到最高点时的电势能为(　　)A.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)B.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)sin2θC.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)tan2θD.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)cos2θ解析：选D.由题意可知，小球所受合力为F＝eq\f(mg,sinθ)，设最高点到O点距离为s，则由动能定理可得eq\f(mg,sinθ)s＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，由能量守恒可得小球在最高点的电势能E＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－mgssinθ，联立两式解得E＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)cos2θ，D正确．5．(2010年高考安徽理综卷)如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R＝0.1m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小E＝100V/m，则O、P两点的电势差可表示为(　　)A．UOP＝－10sinθ(V)B．UOP＝10sinθ(V)C．UOP＝－10cosθ(V)D．UOP＝10cosθ(V)解析：选A.由于电场强度方向向下，据题意可知UOP＜0，则UOP＝－ERsinθ＝－100×0.1sinθ(V)＝－10sinθ(V)，故正确 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 为A.6．(2010年高考江苏物理卷)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．下列说法中正确的是(　　)A．O点的电势最低B．x2点的电势最高C．x1和－x1两点的电势相等D．x1和x3两点的电势相等解析：选C.由题图知，O点两侧电场强度方向相反，因电场强度的方向沿x轴，故O点可能电势最低，也可能电势最高，A选项不正确；x1、x2、x3三点在同一电场线上，由沿电场线方向电势逐渐降低可知，无论O点右侧电场强度沿x轴向右还是向左，x2点电势都不是最高，x1、x3两点的电势也不相等，故B、D不正确；由题图知，电场强度在O点两侧对称，故x1、－x1两点电势相等，C正确．二、不定项选择题7．图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点，可以判定(　　)A．M点的电势大于N点的电势B．M点的电势小于N点的电势C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D．粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力解析：选AD.沿电场线的方向电势降低，所以φM>φN，选项A对，B错；电场线越密的地方电场强度越大，同一粒子所受电场力越大，所以选项C错，D对．8.(2011年洛阳高三质检)如图所示，虚线a、b、c为三个同心圆面，圆心处有一个点电荷．现从b、c之间一点P以相同的速率发射两个带电粒子，分别沿PM、PN运动到M、N点，M、N两点都处于圆周c上，以下判断正确的是(　　)A．到达M、N时两粒子速率仍相等B．到达M、N时两粒子速率vM>vNC．到达M、N时两粒子的电势能相等D．两个粒子的电势能都是先减小后增大解析：选B.从粒子的运动轨迹可看出电场对到达M点的粒子做正功，对到达N点的粒子做负功，再根据动能定理可知，A错误，B正确；M、N两点电势相等，但带电粒子的电性不同，到达M、N两点时两粒子的电势能不同，C错误；到达M点的粒子其电势能先增大后减小，而到达N点的粒子其电势能先减小后增大，D错误．9．如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力的作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论中正确的是(　　)A．此液滴带负电荷B．合外力对液滴做的总功等于零C．液滴做匀加速直线运动D．液滴的电势能减少解析：选ACD.由题可知，带电液滴只受重力和电场力作用，合力沿bd方向，液滴匀加速运动，C正确；合力做正功，B不正确；电场力方向向右，故液滴带负电荷，A正确；电场力做正功，所以电势能减少，D正确．10.一正电荷在电场中仅受电场力作用，从A点运动到B点，速度随时间变化的图象如图所示，tA、tB分别对应电荷在A、B两点的时刻，则下列说法中正确的是(　　)A．A处的场强一定小于B处的场强B．A处的电势一定低于B处的电势C．电荷在A处的电势能一定大于在B处的电势能D．从A到B的过程中，电场力对电荷做正功解析：选B.由图象知A处的加速度大于B处的加速度，A处的场强一定大于B处的场强，A错．由功能关系及动能和电势能之和守恒知B正确，C、D错．三、计算题11．(2011年学军中学高三抽样测试)如图所示，水平光滑绝缘轨道MN的左端有一个固定挡板，轨道所在空间存在E＝4.0×102N/C、水平向左的匀强电场．一个质量m＝0.10kg、带电荷量q＝5.0×10－5C的滑块(可视为质点)，从轨道上与挡板相距x1＝0.20m的P点由静止释放，滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动．当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动，运动到与挡板相距x2＝0.10m的Q点，滑块第一次速度减为零．若滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变，求：(1)滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小；(2)滑块从P点运动到挡板处的过程中，电场力所做的功；(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能．解析：(1)设滑块沿轨道向左做匀加速运动的加速度为a此过程滑块所受合外力F＝qE＝2.0×10－2N根据牛顿第二定律F＝ma，解得a＝0.20m/s2.(2)滑块从P点运动到挡板处的过程中，电场力所做的功W1＝qEx1＝4.0×10－3J.(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能等于滑块由P点运动到Q点过程中电场力所做的功即ΔE＝qE(x1－x2)＝2.0×10－3J.答案：(1)0.20m/s2(2)4.0×10－3J(3)2.0×10－3J12．如图所示，固定在水平地面上的绝缘平板置于匀强电场中，电场方向与平板平行．在绝缘平板上，放置一个带负电的物体(可视为质点)，物体与平板间的动摩擦因数为0.5.现让物体以10m/s的初速度平行于电场方向运动，物体沿电场方向运动的最远距离为4m．已知物体所受电场力大于其最大静摩擦力，平板足够大，规定物体在出发点时的电势能为零，重力加速度g取10m/s2.求：(1)物体所受电场力与其所受重力的比值；(2)物体在离出发点多远处动能与电势能相等？解析：(1)设物体带电荷量为q，运动的最大位移为sm，由动能定理得－qEsm－μmgsm＝－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)得eq\f(qE,mg)＝eq\f(3,4).(2)设物体运动到离出发点距离为s处动能与电势能相等，即eq\f(1,2)mv2＝qEs在此过程中，由动能定理得－qEs－μmgs＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)代入数据解得s＝2.5m设物体在返回过程中经过距出发点距离为s′处动能与电势能再次相等，即eq\f(1,2)mv′2＝qEs′由动能定理得qE(sm－s′)－μmg(sm－s′)＝eq\f(1,2)mv′2解得s′＝1m.答案：(1)3∶4　(2)2.5m或1m第三课时：电容器与电容带电粒子在电场中的运动一、单项选择题1．如图所示的电容式键盘，是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的(　　)A．两板间的距离B．两板间的电压C．两板间的电介质D．两板的正对面积解析：选A.计算机键盘上下运动时，改变了上、下两板间的距离，故A正确．2．(2011年北京朝阳区联考)如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动．那么(　　)A．微粒带正、负电荷都有可能B．微粒做匀减速直线运动C．微粒做匀速直线运动D．微粒做匀加速直线运动解析：选B.微粒做直线运动的条件是速度方向和合外力的方向在同一条直线上，只有微粒受到水平向左的电场力才能使得合力方向与速度方向相反且在同一条直线上，由此可知微粒所受的电场力的方向与场强方向相反，则微粒必带负电，且运动过程中微粒做匀减速直线运动，故B正确．3．(2011年瑞安中学检测)如图所示，一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场，若不计重力，下列四个选项中能正确描述粒子在电场中运动轨迹的是(　　)解析：选C.电荷在电场中做类平抛运动，受力方向总是沿电场线方向，轨迹向右弯曲，C正确．4．(2011年台州模拟)一带电粒子在电场中仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度随时间变化的图象如图所示，tA、tB分别是带电粒子到达A、B两点时对应的时刻，则下列说法中正确的有(　　)A．A点的场强一定小于B点的场强B．A点的电势一定高于B点的电势C．带电粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能D．带电粒子从A点到B点过程中，电场力一定对带电粒子做正功解析：选D.由于v－t图象上各点的斜率表示加速度的大小，从图象可以看出带电粒子在A点时的加速度大于在B点时的加速度，由牛顿第二定律可知EA>EB，A错误；带电粒子带电性质未知，故无法判断A、B两点电势，B错误；从v－t图象中可以看出B点速度大于A点速度，故电场力对带电粒子做正功，电势能减小，所以C错误，D正确．5．如图所示，平行板电容器的电容为C，带电荷量为Q，两极板间距离为d，今在距两极板的中点eq\f(1,2)d处放一电荷q，则(　　)A．q所受电场力的大小为eq\f(Qq,Cd)B．q所受电场力的大小为keq\f(4Qq,d2)C．q点处的电场强度是keq\f(4Q,d2)D．q点处的电场强度是keq\f(8q,d2)解析：选A.两极板之间的电场强度E＝eq\f(U,d)，q受到的电场力F＝Eq＝eq\f(U,d)q＝eq\f(Q,Cd)q，A正确；Q不是点电荷，点电荷的场强公式E＝keq\f(Q,r2)在这里不能用，B、C、D不正确．6．(2011年广东珠海质检)分别将带正电、负电和不带电的三个等质量小球，分别以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间，已知上板带负电，下板接地．三小球分别落在图中A、B、C三点，则错误的是(　　)A．A带正电、B不带电、C带负电B．三小球在电场中加速度大小关系是：aAEkB>EkA解析：选C.由于A的水平射程x最远，A的运动时间t＝eq\f(x,v0)最长，C错误．A的加速度aA＝eq\f(2h,t2)最小，而C的加速度aC最大，aAEkB>EkA，D正确．二、不定项选择题7．(2011年杭州学军中学抽样测试)如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，两板间距离足够大．当两板间加上如图乙所示的交变电压后，在下图中，反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是(　　)解析：选AD.在平行金属板之间加上如题图乙所示的周期性电压时，因为电子在平行金属板间所受的电场力F＝eq\f(U0e,d)，所以电子所受的电场力大小不变，而方向随电压呈周期性变化．由牛顿第二定律F＝ma可知，电子在第一个eq\f(T,4)内向B板做匀加速直线运动，在第二个eq\f(T,4)内向B板做匀减速直线运动，在第三个eq\f(T,4)内反向做匀加速直线运动．在第四个eq\f(T,4)内向A板做匀减速直线运动，所以a－t图象如图1所示，v－t图象如图2所示；又因匀变速直线运动位移x＝v0t＋eq\f(1,2)at2，所以x－t图象应是曲线．故本题选AD.8.如图所示，足够长的两平行金属板正对竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连．闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上．下列说法中正确的是(　　)A．液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线B．电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大C．电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越短D．定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长解析：选BC.电容器充满电荷后，极板间的电压等于电源的电动势．极板间形成了电场，液滴受水平方向的电场力和竖直方向的重力作用，合力为恒力，而初速度为零，则液滴做初速度为零的匀加速直线运动，A项错；电源电动势越大，则液滴受到的电场力也越大，合力越大，加速度也越大，B项对；电源电动势越大，加速度越大，同时位移越小，则运动的时间越短，C对；定值电阻不会影响两极板上电压的大小，则对液滴的运动没有影响，D项错．9．如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在板右端L处有一竖直放置的光屏M，一带电荷量为q，质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在M屏上，则下列结论正确的是(　　)A．板间电场强度大小为mg/qB．板间电场强度大小为2mg/qC．质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等D．质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间解析：选BC.当质点所受电场力方向向上且大于重力时，质点才可能垂直打到屏上．由运动的合成与分解，可知质点在水平方向上一直做匀速直线运动，所以质点在电场中做类平抛运动的时间和在重力场中做斜上抛运动的时间相等．由运动规律可知质点在水平方向上做匀速直线运动，vx＝v0；在竖直方向上：在电场中vy＝at，如图所示，离开电场后质点做斜上抛运动，vy＝gt，由此运动过程的对称性可知a＝g，由牛顿第二定律得：qE－mg＝ma＝mg，解得：E＝2mg/q.故B、C正确．10．(2010年湖北黄冈模拟)如图所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L，板间距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行金属板的时间为t(不计粒子的重力)，则(　　)A．在前eq\f(t,2)时间内，电场力对粒子做的功为eq\f(Uq,4)B．在后eq\f(t,2)时间内，电场力对粒子做的功为eq\f(3,8)UqC．在粒子下落前eq\f(d,4)和后eq\f(d,4)的过程中，电场力做功之比为1∶2D．在粒子下落前eq\f(d,4)和后eq\f(d,4)的过程中，电场力做功之比为1∶1解析：选BD.电场力做的功W＝qE·eq\f(d,2)＝eq\f(qU,d)·eq\f(d,2)＝eq\f(qU,2)，前eq\f(t,2)和后eq\f(t,2)的位移之比为x1∶x2＝1∶3x1＝eq\f(1,4)·eq\f(d,2)＝eq\f(d,8)，x2＝eq\f(3,8)d，则前eq\f(t,2)：W1＝qE·eq\f(d,8)＝eq\f(qU,8)，后eq\f(t,2)：W2＝qE·eq\f(3,8)d＝eq\f(3,8)qU，B正确；前eq\f(d,4)和后eq\f(d,4)位移相等，电场力恒定，故做功相等，所以D正确．选B、D.三、计算题11．如图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连，它的极板长L＝0.4m，两板间距离d＝4×10－3m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为m＝4×10－5kg，电量q＝＋1×10－8C．(g＝10m/s2)求：(1)微粒入射速度v0为多少？(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U应取什么范围？解析：(1)eq\f(L,2)＝v0teq\f(d,2)＝eq\f(1,2)gt2可解得：v0＝eq\f(L,2)eq\r(\f(g,d))＝10m/s.(2)电容器的上板应接电源的负极当所加的电压为U1时，微粒恰好从下板的右边缘射出即eq\f(d,2)＝eq\f(1,2)a1(eq\f(L,v0))2又a1＝eq\f(mg－q\f(U1,d),m)解得：U1＝120V当所加的电压为U2时，微粒恰好从上板的右边缘射出即eq\f(d,2)＝eq\f(1,2)a2(eq\f(L,v0))2又a2＝eq\f(q\f(U2,d)－mg,m)解得：U2＝200V所以120V 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是(　　)A．a代表的电阻丝较粗B．b代表的电阻丝较粗C．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比解析：选B.b图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律R＝ρeq\f(l,S)知，b的导线粗，B正确，A、C不正确．电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，D不正确．2．下列四个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U2之间的函数关系是(　　)解析：选C.白炽灯泡为纯电阻，其功率表达式为：P＝eq\f(U2,R)，而U越大，电阻越大，图象上对应点与原点连线的斜率越小，故选项C正确．3．(2011年杭州模拟)在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V．则这台电动机正常运转时输出功率为(　　)A．32W　　　　　　　　　　B．44WC．47WD．48W解析：选A.当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为：r＝eq\f(U,I)，代入数据得：r＝4Ω，重新调节R并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为：P＝UI－I2r，代入数据解得：P＝32W，B、C、D错误，A正确．4．在如图所示电路中，E为电源，其电动势为9.0V，内阻可忽略不计；AB为滑动变阻器，其电阻R＝30Ω；L为一小灯泡，其额定电压U＝6.0V，额定功率P＝1.8W；S为开关，开始时滑动变阻器的触头位于B端，现在闭合开关S.然后将触头缓慢地向A端滑动，当到达某一位置C处时，小灯泡刚好正常发光，则CB之间的电阻应为(　　)A．10ΩB．20ΩC．15ΩD．5Ω答案：B5．把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是(　　)A．P甲＝P乙B．P甲＝3P乙C．P乙＝3P甲D．P乙>3P甲解析：选B.设各灯泡正常工作时的电流为I，则甲电路的总电流为I甲＝3I，乙电路的总电流为I乙＝I，所以由P＝UI得P甲＝3P乙，应选B.6．自动充电式电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接，骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时，发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来，现使车以500J的初动能在粗糙的水平路面上自由滑行，第一次关闭自动充电装置，其动能随位移变化关系如图线①所示；第二次启动自动充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则第二次向蓄电池所充的电能是(　　)A．200JB．250JC．300JD．500J解析：选A.根据能量守恒，第一次关闭自动充电装置时，动能全部转化为内能，第二次启动自动充电装置时，动能一部分转化为内能，另一部分转化为电能，电能为E电＝eq\f(4,10)Ek＝eq\f(4,10)×500J＝200J，A对．二、不定项选择题7．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．当n1＝n2时，电流为零B．当n1>n2时，电流方向从A→B，电流为I＝eq\f(n1－n2e,t)C．当n1 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 总电流减小，电路总电阻增大．若电阻R1断路，会导致总电阻增大，总电流减小，而此时灯L2两端电压会减小，致使灯L2变暗，故A错误；若电阻R2短路，灯L2将不亮，故B错误；若灯L1两接线柱间短路，电路的总电阻减小，总电流增大，电压表的读数减小，不符合题意，故C错误；若电阻R2断路，电路的总电阻增大，总电流减小，电压表的读数增大，符合题意，而总电流减小，导致内电压和灯L1、R1并联部分电压减小，灯L2两端电压增大，灯L2变亮，故D正确．5．(2010年高考上海卷)在如图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是(　　)A．A变大，V变大　　　　　B．A变小，V变大C．A变大，V变小D．A变小，V变小解析：选B.滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，总电阻也变大，电流表示数变小；由闭合电路的欧姆定律可知，回路中电流减小，电源内压减小，R0两端电压减小，所以滑动变阻器两端电压升高，电压表示数变大，故B项正确．6．如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则(　　)A．R1接在电源上时，电源的效率高B．R2接在电源上时，电源的效率高C．R1接在电源上时，电源的输出功率大D．电源的输出功率一样大解析：选A.电源的效率η＝eq\f(P出,P总)＝eq\f(UI,EI)＝eq\f(U,E)，由于UB>UC，故R1接在电源上时，电源的效率高，A项正确B项错误；将电阻接在电源上，电阻的U－I图象与电源两端电压与电流关系图象的交点，表示将这个电阻接到此电源上的输出电压和电流，从图象中只可看出电流的数值，但看不出两种情况下路端电压的关系，故无法确定两种情况下电源的输出功率的大小关系，C、D项均错误．本题易混淆电源效率和电源输出功率的概念而出现错误．二、不定项选择题7．如图所示，电源内阻不可忽略，已知R1为半导体热敏电阻，R2为锰铜合金制成的可变电阻，若发现灯泡L的亮度变暗，可能的原因是(　　)A．R1的温度逐渐降低B．R1受到可见光的照射C．R2的阻值逐渐增大D．R2的阻值逐渐减小解析：选AD.灯泡L亮度变暗，说明流过灯泡的电流减小，其原因可能是R1的阻值增大或R2的阻值减小引起，半导体热敏电阻随温度的升高电阻率减小，故可能的原因是R1的温度降低或R2的阻值减小，所以A、D正确，B、C错误．8．(2011年镇海中学检测)在图中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路．由图象可知(　　)A．电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB．电阻R的阻值为1ΩC．电源的输出功率为2WD．电源的效率为66.7%解析：选ABD.图象Ⅰ与纵轴交点表示电源电动势，为3V，图象Ⅰ斜率的绝对值表示电源内阻为0.5Ω，选项A正确；图象Ⅱ的斜率表示电阻R的阻值为1Ω，选项B正确；电源输出电压为U＝2V，电流为2A，电源输出功率为4W，选项C错；电源效率η＝P出/P总＝U/E＝2/3×100%＝66.7%，选项D正确．9．如图，电源内阻为r，电流表和电压表均为理想电表，下列判断正确的是(　　)A．若R1断路，两表的读数均变小B．若R2断路，两表的读数均变小C．若R3断路，电流表读数为0，电压表读数变大D．若R4断路，两表的读数均变大解析：选CD.若某电阻R断路即可理解为该电阻阻值变大，由“串反并同”可知C、D正确．10．如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电压表示数的变化量为ΔU.在这个过程中，下列判断正确的是(　　)A．电阻R1两端的电压减小，减小量等于ΔUB．电容器的带电荷量减小，减小量小于CΔUC．电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大D．电压表示数变化量ΔU和电流表示数变化量ΔI的比值不变解析：选BCD.增大R后，总电阻增大，总电流减小，则R1两端电压减小，内阻消耗电压减小，由于电动势不变，R两端电压的增加量等于两者减小量之和，所以电阻R1两端的电压减小，减小量小于ΔU，A错；U/I表示R的阻值，R增大，所以eq\f(U,I)增大，而ΔU/ΔI表示内阻和R1之和，比值是不变的．三、计算题11．(2011年陕西五校联考)如图所示，已知电源电动势E＝20V，内阻r＝1Ω，当接入固定电阻R＝4Ω时，电路中标有“3V,6W”的灯泡L和内阻RD＝0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作．试求：(1)电路中的电流大小；(2)电动机的额定电压；(3)电动机的输出功率．解析：(1)灯泡L正常发光，电路中的电流为I＝PL/UL＝eq\f(6,3)A＝2A.(2)由闭合电路欧姆定律可求得，电动机的额定电压为UD＝E－I(r＋R)－UL＝20V－2×(1＋4)V－3V＝7V.(3)电动机的总功率为P总＝IUD＝2×7W＝14W电动机的热功率为P热＝I2RD＝22×0.5W＝2W所以电动机的输出功率为P出＝P总－P热＝14W－2W＝12W.答案：(1)2A　(2)7V　(3)12W12．(2011年衢州一中月考)一电路如图所示，电源电动势E＝28V，内阻r＝2Ω，电阻R1＝12Ω，R2＝R4＝4Ω，R3＝8Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0pF，虚线到两极板间距离相等，极板长L＝0.20m，两极板的间距d＝1.0×10－2m.(1)若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R4的总电荷量为多少？(2)若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出(要求写出计算和分析过程，g取10m/s2)解析：(1)S断开时，电阻R3两端电压为U3＝eq\f(R3,R2＋R3＋r)E＝16VS闭合后，外电阻为R＝eq\f(R1R2＋R3,R1＋R2＋R3)＝6Ω路端电压为U＝eq\f(R,R＋r)E＝21V此时电阻R3两端电压为U′3＝eq\f(R3,R2＋R3)U＝14V则流过R4的总电荷量为ΔQ＝CU3－CU′3＝6.0×10－12C.(2)设微粒质量为m，电荷量为q，当开关S断开时有：eq\f(qU3,d)＝mg当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则mg－eq\f(qU′3,d)＝ma设微粒能从C的电场中射出，则水平方向运动时间为：t＝eq\f(L,v0)竖直方向的位移为：y＝eq\f(1,2)at2由以上各式求得：y＝6.25×10－3m>eq\f(d,2)故假设不成立，微粒不能从C的电场中射出．答案：见解析第六课时：磁场的描述　磁场对电流的作用一、单项选择题1.(2011年陕西西安地区名校联考)磁场中某处的磁感线分布如图所示，下列说法正确的是(　　)A．磁感应强度Ba>BbB．同一通电导线在b处所受的磁场力一定比在a处大C．通电导线在b处所受磁场力的方向可能与b处磁感线的方向相同D．若在a处的通电导线垂直磁感线放置，则所受磁场力最大解析：选D.由于a处磁感线比b处磁感线疏，所以磁感应强度Bamg时，棒沿导轨向下减速；在棒停止运动前，所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为：Ff＝μBLkt；当棒停止运动时，摩擦力立即变为静摩擦力，大小为：Ff＝mg，故选项C正确．6．(2011年湖北黄冈质检)如图所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架，ab、cd边均与ad边成60°角，ab＝bc＝cd＝L，长度为L的电阻丝电阻为r，框架与一电动势为E，内阻为r的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到的安培力的合力大小为(　　)A．0　　　　　　　　B.eq\f(5BEL,11r)C.eq\f(10BEL,11r)D.eq\f(BEL,r)解析：选C.总电阻R＝eq\f(3r·2r,3r＋2r)＋r＝eq\f(11,5)r，总电流I＝eq\f(E,R)＝eq\f(5E,11r)，梯形框架受的安培力可等效为I通过ad边时受到的安培力，F＝BIeq\x\to(ad)＝BI2L＝eq\f(10BEL,11r)，所以C选项正确．二、不定项选择题7．(2011年北京海淀区期末测试)有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在下图所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是(　　)A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D．