小物块所受电场力逐渐减小 A. 小物块具有的电势能逐渐增大 B. Q电场中M点的电势高于N点的电势 C. D.小物块电势能变化量的大小等于克服摩擦力做的功 考点: 电势能;电场强度.版权所有 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 根据物块与负电荷间距离的变化,由库仑定律分析小物块受到的电场力变化情况.由电场力做正功知,电荷的电势能减小.由题分析可知,物块与点电荷Q是同种电荷,物块带负电.电场线从无穷远出到点电荷Q终止,根据电场线的方向判断电势的高低.根据动能定理分析物块电势能变化量的大小与克服摩擦力做的功的关系. 解答: 解:A、从M点运动到N点的过程中,物块与点电荷Q的距离增大,带电量均不变,根据库仑定律分析可知,小物块所受电场力逐渐减小.故A正确. B、点电荷对物块的电场力方向向左,对物块做正功,物块的电势能一直减小.故B错误. C、由题分析可知,物块与点电荷Q是同种电荷,物块带负电,电场线从无穷远出到点电荷Q终止,根据顺着电场线电势降低可知,M点的电势低于N点的电势.故C错误. D、物块的初速度为零,末速度也为零,动能的变化量为零,根据动能定理可知,电场力做功与克服摩擦力做功相等,而小物块电势能变化量的大小等于电场力做功,则小物块电势能变化量的大小等于克服摩擦力做的功.故D正确. 故选AD 点评: 由库仑定律分析电场力的变化,根据电场力做功的正负判断电势能的变化,由电场线的方向判断电势高低等等都是电场中基本问题,要加强训练,熟练掌握. 三、填空题(本题共2小题,共14分,每空2分) 10.(10分)(2012秋?七里河区校级期中)用内阻为3000Ω的电压表和内阻为10Ω的电流表测电阻,在图甲、乙两种情况下,电压表的示数都是60V,电流表的示数都是0.2A 则R1的测量值为 300 Ω,真实值是 290 Ω, R2的测量值为 300 Ω,真实值是 333 Ω. 用伏安法测R2电阻应采用电流表 内接法 较好.(”外接法”或”内接法”)
考点: 伏安法测电阻.版权所有 专题: 实验题;恒定电流专题. 分析: 本题的关键是求电阻的真实值时,应考虑电表内阻的影响,然后根据欧姆定律和串并联规律求解即可. - 6 -
解答: 解:甲图中:电阻测量值:=; 真实值为:==; ; 乙图中:电阻测量值为:真实值为:=; 时,采用内接法测量误差较小,所以电流表应比较它们的绝对误差可知,伏安法测用内接法较好. 故答案为:300,290,300,333,内接法 点评: 伏安法测电阻内外接法的选择方法是:当满足时,电流表应用外接法,满足时,电流表应用内接法. 11.(4分)(2014秋?杨浦区校级期末)如图,已知R1=10Ω,R2=20Ω,R3=20Ω,AB两端间电压恒为30V,若CD之间接理想电压表,则电压表示数U= 20 V;若CD之间改接理想电流表,则电流表示数 I= 0.75 A.
考点: 欧姆定律;电流、电压概念.版权所有 专题: 恒定电流专题. 分析: 若CD之间接理想电压表,则电阻R1与R2串联;若CD之间改接理想电流表,则电阻R2与R3并联后与R1串联;根据串并联电路的电压和电流关系列式求解即可. 解答: 解:若CD之间接理想电压表,则电阻R1与R2串联,故电压表读数为:U=IR2=?R2=20V; 若CD之间改接理想电流表,则电阻R2与R3并联后与R1串联,则电流表示数为: IA=I==0.75A; 故答案为:20,0.75. 点评: 本题是串并联电路的运用问题,关键理清电路结构,明确理想电压表相当于断路,理想
- 7 -
电流表相当于短路. 四.计算题(本题共5小题,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.共75分) 12.(15分)(2011?甘肃模拟)在一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m.放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象如图中直线a,b所示,放在A点的电荷带正电,放在B点的电荷带负电.求: (1)B点的电场强度的大小和方向.
(2)试判断点电荷Q的电性,并说明理由. (3)点电荷Q的位置坐标.
考点: 电场强度;库仑定律;电场的叠加.版权所有 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: (1)电场强度等于电荷所受电场力和该电荷电量的比值,即E=.方向与正电荷所受电场力方向相同. (2)放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,而正电荷所受电场力与电场强度方向相同,负电荷所受电场力与电场强度方向相反.从而知道点电荷位于A、B之间. (3)根据点电荷场强公式E=解答: 分析. 解:(1)由图可知,B点的电场强度,方向指向x负方向. 同理A点的电场强度EA=40N/C,方向指向x正方向. (2)放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,而正电荷所受电场力与电场强度方向相同,负电荷所受电场力与电场强度方向相反.若点电荷在A的左侧或在B的右侧,正负电荷所受电场力方向不可能相同,所以点电荷Q应位于A、B两点之间,根据正负电荷所受电场力的方向,知该点电荷带负电. (3)设点电荷Q的坐标为x,由点电荷的电场E=,可知 解得x=2.6m.(另解x=1舍去) 所以点电荷Q的位置坐标为(2.6m,0). 答:(1)B点的电场强度的大小为EB=2.5N/C,方向指向x负方向.
- 8 -
(2)点电荷带负电. (3)点电荷Q的位置坐标为(2.6m,0). 点评: 解决本题的关键掌握电场强度的定义式E=和点电荷的场强公式E= 13.(15分)(2013秋?泰安期末)如图所示,两平行金属板A.B间为一匀强电场,A、B相距6cm,C、D为电场中的两点,C点在A板上,且CD=4cm,CD连线和场强方向成60°角.已知电子从D点移到C点电场力做功为3.2×10﹣17J,电子电量为1.6×10﹣19C.求: (1)匀强电场的场强;
(2)A.B两点间的电势差;
(3)若A板接地,D点电势为多少?
,以及知道电场强度的方向,与正电荷所受电场力方向相同,与负电荷所受电场力方向相反.
考点: 电场强度;电势差;电势.版权所有 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: (1)根据电场力做功W=qEd,d是沿电场方向两点间的距离,求解电场强度. (2)根据匀强电场中,场强与电势差之间的关系U=Ed求出电场强度E. (3)由公式U=Ed求出AD间电势差,再求解D点电势. 解答: 解:(1)由题,D→C电场力做正功,为: W=qELCDcos60° 得:E==N/C=1×104N/C (2)因电场力做正功,则知电子在电场中受到的电场力方向向上,电子带负电,则场强方向为A→B. 所以A、B间电势差为:UAB=EdAB=104×6×10﹣2=600V (3)A、D间电势差为: UAD=EdADcos60°=1×104×4×10﹣2×0.5V=200V 由 UAD=φA﹣φD,φA=0, 得:φD=﹣200V 答:(1)匀强电场的场强为1×104N/C; (2)A、B两点间的电势差是600V; (3)若A板接地,D点电势为是﹣200V. 点评: 电场力具有力的一般性质,电场力做功可根据功的一般计算公式W=Flcosα计算.本题还要掌握公式U=Ed,知道d是沿电场线方向两点间的距离. 14.(12分)(2013秋?东台市校级期中)有一电流表G,内阻为R=30Ω,满偏电流是1mA,求:
(1)如果它改装成量程为0﹣15V的电压表,要串联多大的电阻?改装后电压表的内阻是多
- 9 -
大?
(2)如果它改装成量程0﹣3A的电流表,要并联多大的电阻?改装后电流表的内阻是多大? 考点: 把电流表改装成电压表.版权所有 专题: 实验题;恒定电流专题. 分析: 本题(1)的关键是根据串并联规律写出表达式,然后解出分压电阻的阻值即可;题(2)的关键是根据串并联规律列出表达式,然后解出分流电阻即可. 解答: 解:(1):改装为电压表时,根据串并联规律应有:U=, 代入数据解得:=14970Ω; 改装后电压表的内阻为:=; (2):改装为电流表时,应有:I=代入数据解得:=0.01Ω; , 改装后电流表的内阻为:=; 答:(1)如果它改装成量程为0﹣15V的电压表,要串联14970Ω的电阻,改装厚1电压表的内阻为15000Ω (2)如果它改装成量程0﹣3A的电流表,要并联0.01Ω的电阻,改装后电流表的内阻为0.01Ω. 点评: 应明确电压表是由电流表与分压电阻串联改装成的,电流表是由电流表与分流电阻并联改装成的. 15.(16分)(2013秋?东台市校级期中)小明准备参加玩具赛车比赛,她想通过实验挑选一只能量转换效率较高的电动机,实验时她先用手捏住电动机的转轴,使其不转动,然后放手,让电动机正常转动,分别将2次实验的有关数据记录在表格中.请问: 电动机的电压/V 电动机工作状态 通过电动机的电流/A 0.2 0.4 不转动 2.0 1.0 正常转动 (1)这只电动机线圈的电阻为多少? (2)当电动机正常工作时,转化为机械能的功率是多少? (3)当电动机正常工作1分钟时,电动机消耗的电能是多少? (4)该玩具电动机正常工作时电能转化为机械能的效率是多少? 考点: 电功、电功率.版权所有 专题: 恒定电流专题. 分析: (1)电动机不转动时,是纯电阻电路,根据欧姆定律求解线圈电阻; (2)当电动机正常工作时,转化为机械能的功率等于总功率减去内阻消耗的功率;
- 10 -