2017级第三学期物理补充练习十

1、2017级 第三学期 物理 补充练习 十1、如图所示，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R = 0.40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E =1.0×104N/C。现有一质量m = 0.10kg的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s = 1.0m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零。已知带电体所带电荷q = 8.0×105C，取10g=10m/s，求：  （1）带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小；（2

2、）带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小；（3）带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力和摩擦力带电体所做的功各是多少。2、如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量为，电量为q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为（小球的重力大于所受的电场力）。（1）求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小；（2）若使小球通过圆轨道顶端的B点时不落下来，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？（3）若小球从斜轨道h=5R 处由静止释放。假设其能够通过B点，求在此过程中小球机械能的改变量。3、（12分）一束电子流（电子质量为m

3、,电量绝对值为e）经电压为U的加速电场加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间距为d，板长为l，那么，要使电子能从平行板间飞出，则(1)电子进入偏转电场的速度大小是多少？（4分）(2)两个极板上最多能加多大的偏转电压U ?（8分）4、“220V、66W”的电风扇，线圈电阻为20，当接上220V电压后求：（1）电风扇发热功率（2）电风扇转化为机械能的功率（3）如接上220V电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率5、如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r =06 ,R =10 ,U =160 V，电压表的读数为110 V，求：（1）通过电动

4、机的电流是多少？（2）输入到电动机的电功率是多少？（3）在电动机中发热的功率是多少？（4）电动机工作1 h所产生的热量是多少？6、如图13，一束电子（电量为e）以速度v0垂直射入磁感应强度为B，宽为d的匀强磁场中，穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°，求：（1）电子的质量是多少？  （2）穿过磁场的时间是多少？  （3）若改变初速度，使电子刚好不能从A边射出，则此时速度v是多少？              &#

5、160;                                7、如图所示，直角坐标系中的第象限中存在沿y轴负方向的匀强电场,在第象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场。一电量为q、质量为m的带正电的粒子，在-x轴上的点a以速率v0，方向和-x轴方向成60°射入磁场,然后经过

6、y轴上yL处的 b点垂直于y轴方向进入电场，并经过x轴上x处的c点。不计重力。求：(1)磁感应强度B的大小(2)电场强度E的大小(3)粒子在磁场和电场中的运动时间之比8、在如图所示的坐标系中，第一象限y轴至bP虚线的范围内有竖直向下的匀强电场；第四象限y轴至bQ虚线的范围内有水平向里的匀强磁场，PQ与y轴间距为3L。现有一个质量为m，电量为+q的带电粒子，从坐标为（0、L）的a点以沿x轴正向的速度v0射入电场，最终恰从b点沿与x轴成45°角的方向射出。已知在Ob间粒子只穿过x轴一次，不计带电粒子的重力。（1）定性地画出带电粒子的运动轨迹，并求出从b点射出时的速度大小；（2）计算电场强

7、度E的大小；（3）求粒子进入磁场的位置离O点的距离；（4）计算磁感应强度B的大小。9、(多选)如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小电珠R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列结论正确的是（）A电流表示数变小，电压表示数变大B小电珠L变亮C电容器C上电荷量增大D电源的总功率变大10、在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r、R1、R2为定值电阻，当滑动变阻器R3的滑动片P由a向b移动时：（ ）A电压表示数变大，电流表示数变小B电压表示数变小，电流表示数变大C电压表和电流表的示数均变大D电压表和电流表的示数均变小11、 (多选)流电路

8、如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（   ）A总功率一定减小B效率一定增大C内部损耗功率一定减小D输出功率一定先增大后减小12、（多选）如图所示，电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A，电流表的内阻为0.2，那么有关待测电阻Rx的说法正确的是（   ）               A Rx的测量值比真实值大    B Rx的测量值比真实值小C Rx的真实值为99.8&#

9、160;        D    Rx的真实值为100.213.在“测定金属的电阻率”的实验中，被测金属丝的电阻大约为6。现先用刻度尺测出金属丝的长度l；接着用螺旋测微器测量金属丝直径d，其刻度位置如图甲所示；再用伏安法测出金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，计算出它的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。从图甲中读出金属丝的直径d为        mm。在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝以及

10、电键K外，还有如下供选择的实验器材：直流电源E：电动势约4.5V，内阻很小；电流表A1：量程00.6 A，内阻为0.125；电流表A2：量程03.0 A，内阻为0.025；电压表V1：量程03.0V，内阻为3k；电压表V2：量程015 V，内阻为15 k；滑动变阻器R1：最大阻值10，允许通过的最大电流为0.2A；滑动变阻器R2：最大阻值20，允许通过的最大电流为1.0A；要求有较高的测量精度，并能测得多组数据。在可供选择的器材中，应该选用的电流表是     ，应选用的电压表是   ，应该选用的滑动变阻器是

11、0;      。根据所选的器材，在图乙的虚线框中画出实验电路图。写出用测得的物理量表示的计算电阻率的表达式(用字母表示)：=         .2017级 第三学期 物理 补充练习 十 参考答案1、解：（1）设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有qE = ma 解得m/s2 设带电体运动到B端的速度大小为vB，则解得m/s （2）设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支持力为N，根据牛顿第二定律有 解得N根据牛顿第三定律可知，

12、带电体对圆弧轨道B端的压力大小N （3）因电场力做功与路径无关，所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力所做的功J 设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W摩，对此过程根据动能定理有  解得 W摩 =0.72J2、解：（1）根据牛顿第二定律：    （2）若小球刚好通过B点不下落，据牛顿第二定律                       小球由A到

13、B，据动能定理：      式联立，得   （3）小球从静止开始沿轨道运动到B点的过程中，机械能的变化量为E电由  E机 = W电      W电 =3REq得  E机 =3REq 3、4、电功、电功率【分析】（1）根据功率P=UI可以求得电动机的电流的大小，根据PQ=I2r可以求得转化为内能的功率的大小；（2）再由P机=PPQ可以求得转化为机械能的功率；（3）当扇叶被卡住不能转动时，此时可以看做是纯电阻，总的功率即为发热的功率【解答】解：（1）由P=UI

14、可得电流为：I=0.3A；线圈电阻发热功率：PQ=I2r=1.8w；（2）机械功率：P机=PPQ=64.2W；（3）当叶片不转动时，作纯电阻，根据欧姆定律，有：I=11A；P=UI=I2r=11×11×20=2420w答：（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是0.3A；（2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是64.2W；（3）如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，电动机的发热功率是2420W5、解：（1）电动机和电阻串联，所以电流相等，电阻R两端电压U1=160-110V=50V, I=U/R=5   A（2）电动机的电功率P=UI=110&

15、#215;5W =550W                                         （3）电动机的热功率P热=I2 R=15W    &

16、#160;                                   （4）产生的热量Q=P热t   =15×3600J =54×104J      

17、 6、18解:(1)设电子在磁场中运动轨道半径为r电子的质量是m由几何关系得:r=dlsin30° =2d  电子在磁场中运动Bq v0= r=.     由得:m=(2)电子运动轨迹圆心角=30° 电子运动的周期T=   电子穿过磁场的时间t=(3)电子刚好不能从A边射出电子轨道半径为r=d 由Bqv=    得:       V= = 7、 8、（20分）（1）带电粒子先在电场中做类似平抛运动，由c点进入磁场后，在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动，其轨迹如右图所示。由于对称性，粒子过c点