2015年2月11日物理 考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系．菁优网版权所有 专题：电场力与电势的性质专题． 分析： 因为电势φ随x变化的关系图线上每点切线的斜率为（△x→0），表示电场强度E，所以可知P点的场强为0，从而知道AB中点的场强．根据P点场强为0，知两电荷是同种电荷，根据电势的变化，判断电荷的电性．根据P点的场强为0可知两电荷的电量大小．根据电场力做功判断电势能的变化． 解答： 解：A、C电势φ随x变化的关系图线上每点切线的斜率：=E，P点的切线斜率为0，可知P点的场强为0，所以A、B两点的电荷在P点产生的场强大小相等，方向相反，两电荷为同种电荷，根据沿电场线方向电势逐渐降低，则知两电荷一定为正电荷．故A错误，C正确． B、因为P点的场强为0，所以A、B两点的电荷在P点产生的场强大小相等，方向相反，根据E=k，可知距离大的电量大，所以q1的电荷量大于q2的电荷量．故B正确． D、负电荷在P点所受电场力为0，在P点左边所受电场力向左，在P点右边所受电场力向右，负电荷从P点左侧移到P点右侧，电场力先做负功，后做正功，电势能先增大后减小．或根据EP=qφ，电势先减小后增大，电势能先增大后减小．故D错误． 故选：BC 点评：解决本题的关键掌握电势φ随x变化的关系图线上每点切线的斜率强为0作为突破口，展开分析． 二、探究与实验题（本大题共2小题，共16分．把答案填在题中的横线上或按要求作在图中） 11．（6分）一多用电表的欧姆档有四个档，分别为×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ，现用它来测一未知电阻，当用×10Ω档测量时，发现指针的偏转角很大，为了测量结果准确些，测量前应进行如下操作： （1）把选择开关旋到 ×1Ω 档；（2）接着进行 欧姆 调零；（3）测量并读数． 考点：用多用电表测电阻．菁优网版权所有 专题：实验题；恒定电流专题． 分析：欧姆表刻度不均匀，零刻度在最右边，偏角大说明阻值小，要准确测量，应换挡使指针指在中央附近．欧姆表每次换挡后都要重新进行欧姆调零． 解答： 解：第一次测量时用×10挡，调零后测量时发现指针偏转角度很大，说明待测电阻阻值较小，应换一较小挡，所以，换×1的档位， 换挡后重新进行欧姆调零，然后再测量． 故答案为：（1）×1Ω；（2）欧姆． 点评：本题考查了欧姆表的表盘刻度特点，要注意每次换挡后都要重新进行欧姆调零． 12．（10分）在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度l=0.810m．金属丝的电阻大约为4Ω．先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．
（1）从图中读出金属丝的直径为 0.520mm ．
（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材： 直流电源：电动势约4.5V，内阻很小； 电流表A1：量程0～0.6A，内阻0.125Ω； 电流表A2：量程0～3.0A，内阻0.025Ω；
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=E．以P点场2015年2月11日物理
电压表V：量程0～3V，内阻3kΩ； 滑动变阻器R1：最大阻值10Ω； 滑动变阻器R2：最大阻值50Ω； 开关、导线等．
在可供选择的器材中，应该选用的电流表是 （3）根据所选的器材，画出实验电路图．
（4）若根据伏安法测出电阻丝的电阻为RX=4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为 1.1╳ ，应该选用的滑动变阻器是
．
Ω?m．（保留二位有效数字）
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2015年2月11日物理 考点：测定金属的电阻率．菁优网版权所有 专题：实验题；恒定电流专题． 分析：螺旋测微器读数时要先读整数，再读小数，注意半毫米刻度线，要估读， 解答： 解：（1）、金属丝的直径为d=0.5mm+2.0×0.01mm=0.520mm． （2）、因伏安法测定金属丝的电阻时的电流不能太大，否则由于随着温度升高电阻会增大而测不准，故应选电流表A1，由闭合电路欧姆定律及电流表读数要求应满足：11.25≤≤≤，≤22.5Ω，所以若滑动变阻器采用限流式接法，变阻器阻值范围是7.25Ω≤，金属丝电阻很小，故电流表可采用外接法． ≤18.25Ω，可见应选用滑动变阻器（3）、实验电路图如图 （4）、根据电阻定律R=（保留二位有效数字）． 故答案为（1）0.520mm （2）， ，其中S=，ρ=，代入数据求得电阻率为ρ=1.1╳Ωm （3）如图 （4）1.1╳Ωm 点评： 若滑动变阻器采用限流式时能限住电流，则应用限流式，因为限流式操作方便且节能．因本题中电流表和电压表内阻一定，可以精确测量待测电阻值，此时无所谓电流表内外接法选择了． 三、论述与计算（本题共4小题，13题8分，14题10分，15题12分，16题14分，共44分．解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位） 13．（8分）如图所示，电源电动势E=6V，电源内阻不计．定值电阻R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ．
（1）若在ab之间接一个C=100μF的电容器，闭合开关S，电路稳定后，求电容器上所带的电量； （2）若在ab之间接一个内阻RV=4.8kΩ的电压表，求电压表的示数．
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考点：闭合电路的欧姆定律；电容．菁优网版权所有 专题：恒定电流专题． 分析： （1）电路稳定后，电容器的电压等于R2的电压．对于电路结构，电容器相当开关断开．求出电压，即可求出电容器的电量． （2）在ab之间接一个内阻RV=4.8kΩ的电压表，电压表相当一个电阻，电路结构是电压表与R2并联，再与R1串联．根据欧姆定律求出电压表的示数． 解答： 解：（1）设电容器上的电压为Uc．则 电容器的带电量Q=CUC，代入解得：Q=4×10﹣4C （2）设电压表与R2并联后电阻为R并= 则电压表上的电压为：UV=E 解得：UV=3V 答：（1）电容器上所带的电量为4×10﹣4C； （2）若在ab之间接一个内阻RV=4.8kΩ的电压表，电压表的示数为3V． 点评：对于电容器，关键在于电压的计算，当电容器与电阻并联时，电容器等于并联电阻的电压．对于有一定内阻的电压表，看成可测量电压的电阻． 14．（10分）如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E=1.0×102V/m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h=0.80m的a处有一粒子源，盒内粒子以v0=2.0×102m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m=2.0×10﹣15kg，电荷量为q=+10﹣12
C的带电粒子，粒子最终落在金属板b上．若不计粒子重力，求：（结果保留两位有效数字） （1）粒子源所在处a点的电势；
（2）带电粒子打在金属板上时的动能；
（3）从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围（所形成的面积）．
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2015年2月11日物理 考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；动能定理；电势．菁优网版权所有 专题：电场力与电势的性质专题． 分析： （1）金属板接地，电势为零，粒子源处a点的电势高于金属板的电势，由U=Eh求出粒子源与金属板间的电势差，即为a点的电势； （2）粒子向金属板运动的过程中，只有电场力做功，根据动能定理求解粒子打在金属板上时的动能； （3）粒子向各个方向向下运动，打金属板上形成一个圆形区域，当粒子初速度方向水平方向向左或右时，粒子做类平抛运动，打在圆形区域的边界上，水平位移等于圆的半径，根据牛顿第二定律和运动学公式，求解圆的半径，再求解面积． 解答： 解：（1）粒子源所在处a点的电势φa=Eh=80V （2）由动能定理得 qEh=Ek﹣得到 J （3）粒子源打在金属板上的范围是圆，设半径为R， 则 解得 ，R=v0t 代入数据得：m 所以面积为：S=πR2=4m2 答：（1）粒子源所在处a点的电势为80V； （2）带电粒子打在金属板上时的动能为1.2×10﹣10J； （3）从粒子源射出的粒子打在金属板上所形成的面积为4m2． 点评：求解电势，往往先求出某点与零电势的电势差，再求解电势；本题实质是类平抛运动问题，采用运动的分解法进行处理，常规题． 15．（12分）如图所示，某空间内存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里．一段光滑绝缘的圆弧轨道AC固定在场中，圆弧所在平面与电场平行，圆弧的圆心为O，半径R=1.8m，连线OA在竖直方向上，圆弧所对应的圆心角θ=37°．现有一质量m=3.6×10﹣4
kg、电荷量q=9.0×10﹣4C的带正电的小球（视为质点），以v0=4.0m/s的速度沿水平方向由A点射入圆弧轨道，一段时间后小球从C点离开圆弧轨道．小球离开圆弧轨道后在场中做匀速直线运动．不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求： （1）匀强电场场强E的大小；
（2）小球刚射入圆弧轨道瞬间对轨道压力的大小．
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