花落知多少在P点,如图所示.以E表示两极板间的场强,U表示电容器两极板间的电压,W表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,那么
A. U变小,E不变 B. E变大,W变大 C. U变小,W不变 D. U不变,W不变 【答案】AC
【解析】由板间距离d减小,可知电容C增大;因充电后与电源断开,可知带电量Q不变;由U=可知板间电压U减小。由
和U=得:
,再由
得:
,
即E由决定,因Q、S都不变,所以E不变。又因P点与负极板间电压不变,则P点的电势φP不变,那么正电荷的电势能就不变。 故选:AC。
10. 如图所示,一个带电荷量为+Q的点电荷甲固定在绝缘平面上的O点;另一个带电荷量为-q、质量为m的点电荷乙,从A点以初速度v0沿它们的连线向甲滑行运动,运动到B点静止.已知静电力常量为k,点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ,A、B间的距离为s.下列说法正确的是
A. O、B间的距离为
B. 点电荷乙从A运动到B的运动过程中,中间时刻的速度小于 C. 点电荷乙从A运动到B的过程中,产生的内能为mv0
2
D. 在点电荷甲产生的电场中,A、B两点间的电势差UAB=【答案】BD
【解析】试题分析:因为在B点静止,所以
,即
,故选项A错误;因为小球
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花落知多少从A运动到B过程中,加速度越来越大,所以中间时刻的速度小于,故选项B正确;由能量守恒定律可知:减小的动能转化为电势能和内能,故选项C错误;从A到B过程中,由动能定理可知:
,解得
,故选项D正确.
考点:本题借助带电小球的运动,考查了力与运动、牛顿第二定律、动能定理等基础知识的综合应用.
11. 如图所示,现有一个以O为圆心,以OP长为半径的圆,四边形ABCD为圆的内接正方形、
a、b、c、d分别为正方形的四个边AB、BC、CD和DA的中点,P、Q分别为弧AB和弧CD的中
点.现在A和B、C和D四点分别放上等量的正电荷和负电荷,若取无穷远处电势为零,下列说法正确的是
A. O点的电场强度和电势均为零
B. 把同一电荷从b点移到d点,电场力做功为零 C. 把同一电荷从a点移到c点,电场力做功为零 D. 同一电荷在P、Q两点所受电场力相同 【答案】BD
【解析】如图,左右两个电荷和上下两个电荷都是等量异种电荷,PQ连线的垂直平分线是一条等势线,并延伸到无穷远,则O点电势与无穷远电势相等,则O点的电势为零,在O点放入一个单位正电荷,对电荷进行受力分析,可知电场力合力不为零,则O点的场强不为零,选项A错误;由四个电荷分布的位置可知,电场线关于PQ连线对称,等势线关于PQ连线也对称,则b点与d点电势相等,电势差U为零,由W=qU分析可知,把一电荷从b点移到d点电场力做功为零,选项B正确;由四个电荷分布的位置可知,电场线关于PQ连线对称,且由
a指向c,故电荷从a点移到c点电场力做功不为零,选项C错误;根据电场线的对称性可知,PQ两点电场线疏密相同,场强大小相等,方向相同,则同一电荷在PQ两点所受电场力相同,
选项D正确;综上本题选BD.
12. 如图为电场中x轴上各点电势分布图像,x轴上相邻坐标点间距相等,由图像可以看出
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花落知多少
A. 正电荷沿x轴从x1运动到x5的过程中,电场力一直在做正功 B. x轴上,x3到x4之间沿x轴方向各点的场强大小相等且不为零 C. 沿x轴方向,x5处的场强比x2处的场强大
D. 负电荷从x1到x2电势能的减少量一定小于从x4到x5电势能的减少量 【答案】CD
..................
点睛:φ-x图象中:①电场强度的大小等于φ-x图线的斜率大小,电场强度为零处,φ-x图线存在极值,其切线的斜率为零.②在φ-x图象中可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向.③在φ-x图象中分析电荷移动时电势能的变化,可用WAB=qUAB,进而分析WAB的正负,然后作出判断. 三、实验题:
13. 在描绘小电珠的伏安特性曲线的实验中,可以同时测定小电珠的功率和电阻. (1)测得的小电珠的功率与实际的功率相比较,测量功率_______.
A.总偏大 B.总偏小 C.无误差 D.都有可能 (2)小电珠的电阻的测量值与实际值相比较_______.
A.偏大 B.偏小 C.有时偏大,有时偏小 D.都有可能
(3)有一个小电珠上标有“4 V 2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个电珠的U-I图线,
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花落知多少有下列器材供选用:
A.电压表(0~5 V,内阻10 kΩ) B.电压表(0~10 V,内阻20 kΩ) C.电流表(0~0.3 A,内阻1 Ω) D.电流表(0~0.6 A,内阻0.4 Ω) E.滑动变阻器(5 Ω,10 A) F.滑动变阻器(500 Ω,0.2 A)
实验中电压表应选用______,电流表应选用______.为使实验误差尽量减小,要求电压从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用_______.则所选器材字母为________. A:A、D、F; B:A、D、E; C:A、C、D; D:B、D、F 【答案】 (1). (1)A (2). (2)B (3). (3)B
【解析】(1)本实验电路采用的是电流表外接法,测量到的电流比真实电流大,测量的电压为准确值,所以测量功率比真实功率大,选项A正确;
(2)因为小灯泡的测量电压是准确值,测量电流偏大,所以测量电阻比真实电阻偏小,选项B正确;
(3)小灯泡额定电压4V,电压表应选A,灯泡的额定电流
本实验中滑动变阻器采用分压式接法,应选用E,综上选项B正确.
14. 图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路.
,电流表应选择D,
(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω,满偏电流为lmA;R1和R2为阻值固定的电阻.若使用a和b两个接线柱,电表量程为3mA;若使用a和c两个接线柱,电表量程为10mA.由题给条件和数据,可以求出R1=______Ω,R2=______Ω.
(2)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻.图(b)中的R′为保护电阻,虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路.则图中的d点应和接线柱______(填“b”或“c”)相连.判断依据是:闭合开关时,若电表指针偏转,则损坏的电阻是______.
【答案】 (1). (1)15 (2). 35 (3). (2)c, (4). R1
【解析】(1)定值电阻和毫安表都是并联关系,电压相等,电流和电阻成反比,若使用a和b
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花落知多少两个接线柱,量程为3mA,则通过和的电流为2mA,电流比为1:2,所以电阻比为2:1,可得
,若使用a和c两个接线柱,电表量程为10mA,通过的电流为9mA,
,整理可得
,
;
电流比为1:9,可得电阻比为9:1,即
(2)因为只有一个损坏,所以验证是否损坏即可,所以d点应和接线柱c相连,若电流表没有示数,则说明损坏,若电流表有示数,则说明四、计算题:
15. 如图所示,绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面,AC部分为竖直平面内半径为R的圆轨道,斜面与圆轨道相切.整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中.现有一个质量为m的小球,带正电荷量为q=多大?
,要使小球能安全通过圆轨道,在O点的初速度应为
.
【答案】
【解析】试题分析:小球先在斜面上运动,受重力、电场力、支持力、然后在圆轨道上运动,受重力、电场力、轨道的作用力,如图所示,
类比重力场,将电场力与重力的合力视为等效重力mg′,大小为,
,解得θ=30°,等效重力的方向与斜面垂直指向右下方,小球在斜面上匀速运
动,
因要使小球能安全通过圆轨道,在圆轨道的等效最高点(D)点满足等效重力提供向心力,有:
,
因θ=30°,与斜面倾角相等,由几何关系可知AD=2R.
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