
1.如圖甲所示,直線AB是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線。若有一質(zhì)子僅在電場(chǎng)力的作用下以某一初速度沿直線AB由A運(yùn)動(dòng)到B,其速度圖像如圖乙所示,下列關(guān)于A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EA、EB和電勢(shì)φA、φB,以及質(zhì)子在A、B兩點(diǎn)所具有的電勢(shì)能EpA、EpB和動(dòng)能EkA、EkB,判斷錯(cuò)誤的是( )
A. EAφBC. EpA>EpBD. EkAEB,故A錯(cuò)誤;
B.質(zhì)子帶正電,在電場(chǎng)力的作用下做加速運(yùn)動(dòng),所以電場(chǎng)方向從A指向B,則B點(diǎn)的電勢(shì)低,即φA>φB,故B正確;
CD.電場(chǎng)力對(duì)質(zhì)子做正功,電勢(shì)能減小,動(dòng)能增大,則EpA>EpB,EkAEA>EC,故A正確;
B、場(chǎng)強(qiáng)的方向規(guī)定為正電荷受力的方向,則正點(diǎn)電荷在A處所受電場(chǎng)力的方向就是A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向,故B正確;
C、沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低,電勢(shì)φB>φA>φC,C點(diǎn)電勢(shì)最低,故C錯(cuò)誤;
D、把一負(fù)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,故D錯(cuò)誤;
故選:AB。
電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小,電場(chǎng)線越密,場(chǎng)強(qiáng)越大.沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低.
本題考查對(duì)電場(chǎng)線物理意義的理解,知道電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低.
7.【答案】CD
【解析】解:A、保持連接電源,則兩板間的電勢(shì)差不變,將兩極距離不變,非常緩慢地錯(cuò)開(kāi)一些,根據(jù)C=?rS4πkd可知,電容減小,由U=QC可知,U不變時(shí),A極板上的電荷量減少,則電流計(jì)中電流從a流向b,故A錯(cuò)誤;
B、如果保持連接電源,將A板上移,根據(jù)E=Ud可知,電場(chǎng)強(qiáng)度減小,則合力向下,油滴將向下加速運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C、如果斷開(kāi)電源,A板上移,B板接地,根據(jù)E=Ud,C=QC,C=?rS4πkd可得E=4πkQ?rS,則可知電場(chǎng)強(qiáng)度不變,則油滴靜止不動(dòng)。B板接地,小球到B板的距離不變,則油滴P處電勢(shì)φp=EdPB不變,故C正確;
D、如果斷開(kāi)電源,兩板間接靜電計(jì),B板下移,由C選項(xiàng)的分析可知,Q不變,電場(chǎng)強(qiáng)度E不變,根據(jù)E=Ud可知,d在增大,兩極板電勢(shì)差增大,因此靜電計(jì)指針張角變大,故D正確。
故選:CD。
帶電油滴原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài),電場(chǎng)力與重力平衡;分別對(duì)連接電源和斷開(kāi)電源兩種情況分析,根據(jù)電容的定義式和決定式進(jìn)行分析,明確電場(chǎng)強(qiáng)度的變化,再分析電勢(shì)差和電量的變化,從而分析電勢(shì)以及電荷的流動(dòng)方向。
本題是電容的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題,關(guān)鍵確定電容器的電壓和電量,要知道電路穩(wěn)定時(shí),電容器的電壓等于所并聯(lián)的電路兩端的電壓,并掌握電容定義式與決定式的內(nèi)容,及理解電場(chǎng)力做功正負(fù),與其電勢(shì)能變化關(guān)系;注意應(yīng)用當(dāng)電容和電源斷開(kāi)只改變兩板間距離時(shí),兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變。
8.【答案】BC
【解析】解:AB.若使用A、B兩個(gè)端點(diǎn)時(shí),電阻R2與表頭串聯(lián)再與電阻R1并聯(lián);
電阻R1兩端電壓UR=Ig(Rg+R2)
根據(jù)歐姆定律結(jié)合并聯(lián)電路的特點(diǎn)
電路的最大電流為I1m=Ig+Ig(Rg+R2)R1=10mA+10×(90+9)1mA=1000mA=1A
則電流表量程為0~1A,故A錯(cuò)誤,B正確;
CD.若使用A、C兩個(gè)端點(diǎn)時(shí),電阻R1與R2串聯(lián)再與表頭并聯(lián);
電阻R1、R2兩端電壓UR′=IgRg
根據(jù)歐姆定律結(jié)合并聯(lián)電路的特點(diǎn)
電路的最大電流為I2m=Ig+IgRgR1+R2=10mA+10×901+9mA=100mA=0.1A
則電流表量程為0~0.1A,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選:BC。
并聯(lián)電阻有分流作用,分流與電阻成反比;根據(jù)歐姆定律結(jié)合并聯(lián)電路的特點(diǎn)分析作答。
本題考查了電流表改裝,知道電表改裝原理與分析清楚電路結(jié)構(gòu)是解題的前提。
9.【答案】2.236 10.235
【解析】解:1、螺旋測(cè)微器的固定刻度為2mm,可動(dòng)刻度為23.6×0.01mm=0.236mm,所以最終讀數(shù)為2mm+0.236mm=2.236mm.
2、游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為102mm,游標(biāo)尺上第7個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊,所以游標(biāo)讀數(shù)為7×0.05mm=0.35mm,所以最終讀數(shù)為:102mm+0.35mm=102.35mm=10.235cm.
故答案為:2.236,10.235
解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法,主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需估讀.螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù),在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀.
對(duì)于基本測(cè)量?jī)x器如游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等要了解其原理,要能正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測(cè)量.
10.【答案】a 小于 0.50 4.8
【解析】解:(1)電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻阻值,為減小實(shí)驗(yàn)誤差,電流表應(yīng)采用外接法,電路圖應(yīng)選擇圖a所示的電路。電流表采用外接法,由于電壓表的分流作用,電流表所測(cè)電流偏大,由歐姆定律可知,電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值。
(2)電壓表量程為3V,由圖c電壓表可知,其分度值為0.1V,則讀數(shù)為2.40V;電流表量程為0.6A,由圖示電流表可知,其分度值為0.02A,則讀數(shù)為0.50A,電阻阻值
R=UI=Ω
故答案為:(1)a,小于;(2)0.50,4.80。
(1)根據(jù)待測(cè)電阻阻值與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法,然后選擇實(shí)驗(yàn)電路圖;
(2)由圖示電表讀出其示數(shù),然后由歐姆定律求出電阻阻值。
確定電流表的接法是正確選擇實(shí)驗(yàn)電路的關(guān)鍵,當(dāng)電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻阻值時(shí),電流表采用外接法。
11.【答案】解:(1)粒子在加速電場(chǎng)中,由動(dòng)能定理得:qU1=12mv02
變形整理解得:v0= 2qU1m
(2)粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)
水平方向上有:L=v0t
變形得:t=Lv0
豎直方向上有:y=12at2
又根據(jù)牛頓第二定律有:a=qU2md
聯(lián)立解得:y=U2L24dU1
(3)粒子從靜止到離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,由動(dòng)能定理得:q(U1+U2dy)=Ek
解得,粒子在離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能:Ek=qU1+qU22L24U1d2
答:(1)粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)速度v0為 2qU1m;
(2)粒子在離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的縱向偏移量y為U2L24dU1;
(3)粒子在離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek為(qU1+qU22L24U1d2)。
【解析】(1)由動(dòng)能定理可以求出加速后的速度;
(2)粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),由類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以求出粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏移量;
(3)對(duì)整個(gè)過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理求出粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能。
解決本題的關(guān)鍵掌握處理類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的方法,知道粒子在垂直電場(chǎng)和沿電場(chǎng)方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解。
12.【答案】解:(1)在H點(diǎn)由重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得:
mg=mvH2R
解得:vH= gR
(2)設(shè)MN間的水平距離為L(zhǎng),從M點(diǎn)到H點(diǎn)的全過(guò)程,由動(dòng)能定理得:
qEL?0.5mgL?2mgR=12mvH2
解得:L=R
(3)從P到H的過(guò)程,由動(dòng)能定理得:
?qER?mgR=12mvH2?12mvP2
在P點(diǎn)彈力F與電場(chǎng)力的合力提供向心力,由牛頓第二定律得:
F?qE=mvP2R
聯(lián)立解得:F=12mg
答:(1)小滑塊在最高點(diǎn)H的速度vH大小為 gR;
(2)M點(diǎn)距半圓軌道最低點(diǎn)N的水平距離L為R;
(3)小滑塊通過(guò)半圓軌道中點(diǎn)P時(shí),軌道對(duì)小滑塊的彈力F大小為12mg。
【解析】(1)在H點(diǎn)由重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求解;
(2)對(duì)于從M點(diǎn)到H點(diǎn)的全過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理求解;
(3)從P到H的過(guò)程,由動(dòng)能定理求得在P點(diǎn)的速度,在P點(diǎn)彈力F與電場(chǎng)力的合力提供向心力,由牛頓第二定律求解。
本題考查了帶電體在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有軌道的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,涉及到圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件問(wèn)題?;A(chǔ)題,分析向心力的來(lái)源,應(yīng)用動(dòng)能定理和牛頓第二定律解答。
13.【答案】解:(1)微粒在加速電場(chǎng)中,根據(jù)動(dòng)能定理可得:
qU0=12mv02,
可得從P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度的大?。?br>v0= 2qU0m。
(2)微粒在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,微粒做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),則有:
x0=v0t,
解得微粒在一象限運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間為:
t=x0 m2qU0。
(3)粒子的加速度:
a=qEm,以及vy=at
對(duì)Q點(diǎn)有:
tan60°=vyv0,
聯(lián)立解得:
E=2 3U0x0。
答:(1)從P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度v0的大小為v0= 2qU0m;
(2)微粒在一象限運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間為t=x0 m2qU0;
(3)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為E=2 3U0x0。
【解析】(1)微粒在電場(chǎng)中加速,電場(chǎng)力做功轉(zhuǎn)化為微粒動(dòng)能,可求出速度;
(2)微粒在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),利用類(lèi)平拋公式可求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(3)利用牛頓第二定律求出微粒加速度,然后結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出電場(chǎng)強(qiáng)度。
本題將動(dòng)能定理、類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)與牛頓第二定律結(jié)合,考查了考生多方面的知識(shí)掌握情況。
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