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1、PAGE PAGE 89第九单元(dnyun) 电场一、知识要点(yodin)分析本单元(dnyun)主要研究电场的基本性质及带电粒子在静电场中的运动问题场强和电势是分别描述电场力的性质和能的性质的两个物理量本单元知识点可分为:库仑定律,电场强度;电势能,电势,电势差,电场中的导体;电容器,电容,带电粒子在电场中的运动(一)库仑定律、电场强度1电荷守恒定率:电荷既不能被创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的这一部分转移到另一部分即系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒元电荷:它的电量等于质子或电子电量e=1610-19C物体所带电量为元电荷电量的整数倍2库仑定律

2、:F= (条件:真空,点电荷, 静电力常量K=90109Nm2 /c2 )3电场强度:是描述静电场力学性质的物理量电荷间的相互作用是通过电场来实现的电场强度是矢量,电场中某点的场强方向即正点电荷在该点的受力方向,电场强度的合成遵守平行四边形定则。(1)三个公式:定义式:E=F/q电场强度的大小、方向是由电场本身决定的,是客观存在,与是否放检验电荷、以及放入的检验电荷的正负、电量的多少均无关。该公式适用于任何电场决定式:E=适用于真空中点电荷的电场,Q为场源电荷,r 为研究点到场源的距离关系式:E=U/d适用于匀强电场U为两点间电势差,d为这两点所在等势面间的距离,即沿场强方向的距离()电场线:

3、为了形象地描述电场的强弱和方向而引入的一系列曲线其特点:电场线是有源线,不是闭合线,它起于正电荷(或无穷远),止于负电荷(或无穷远)电场线上每一点的切线方向,就是该点的场强方向,也是正点电荷在该点所受电场力的方向电场线密处场强大,电场线疏处场强小任意两条电场线都不相交(二)电势能、电势、电势差、电场中的导体电势能:由电荷和电荷在电场中的相对位置(wi zhi)所决定的能量叫电势能它具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能的零点电势(dinsh):是描述电场的能的性质的物理量()定义(dngy)式:U=/q 适用于任何电场U与和q无关()电势是标量,其高低也具有相对意义,高于零电势为正值,低于零

4、电势为负值只有选定零势位置后,电势才有确定的值通常选大地为零电势,对于点电荷的电场,选无穷远处为零势电场叠加时,其电势的合成遵守代数和运算法则电势差:即电场中两点间电势之差()定义式:UAB=适用于任何电场,UAB与WAB和q无关()关系式UAB=EdAB适用于匀强电场,dAB为A、B两点沿场强方向的距离等势面:电场中电势相等的点构成的面()等势面与电场线垂直,沿电场线方向电势降低()在同一等势面上移动电荷电场力不做功()画等势面时,相邻两等势面间的电势差相等在等势面密处场强大,蔬处场强小电场力做功(l)电场力做功特点:电场力做功与电荷移动路经无关,仅与初末位置的电势差有关WAB=ABqU(2

5、)电场力做功的过程是电荷电势能变化的过程,电场力做功电势能减少,克服电场力做功电势能增加电势能变化的数值等于电场力做功的数值电场中的导体(1)静电感应:把导体放在外电场中,导体内的自由电子由于受电场力作用而定向运动,使导体的两个端面出现等量的异种电荷的现象(1)静电平衡:放在电场中的导体的感应电荷产生的电场强度和原场强在导体内部叠加为零时,自由电荷停止定向移动,导体处于静电平衡状态(3)处于静电平衡状态的导体,具有下列特征:导体内部场强处处为零,电场线在导体内部中断整个导体是等势体,导体表面是等势面电场线与导体表面垂直孤立导体净电荷分布在导体外表面(三)电容器和电容、带电粒子在电场中的运动电容

6、器和电容(1)电容器:两个(lin )互相靠近又彼此绝缘的导体构成电容器它是容纳电荷的一种元件(2)电容(dinrng):是反映电容器容纳电荷本领的一个物理量 定义(dngy)式:C(= )C是电容器本身的性质,与Q和U无关、适用于任何电容器 决定式:C= 适合于平行板电容器,d为两板间的距离,s为正对面积(3)对平行板电容器有关的Q、E、U、C的讨论要熟记两种情况:若两板保持与电源相连,则两极板间电压U不变若充电后断开电源,则 带电量Q不变带电粒子在电场中的运动(电子、质子、离子不计重力,颗粒、液滴一般计重力)(1)静止或匀速直线运动:合外力为零(2)带电粒子的加速:加速度a=; qUmvm

7、 v(3)带电粒子的偏转:vE,(E为匀强电场场强)带电粒子做类平抛运动(4)匀速圆周运动:vE ,qE,E为点电荷Q的场强,KQqr(5)往复运动:通常从运动的加速、减速入手分析以上各类问题是电学知识和力学知识的结合,分析方法和力学的分析方法基本相同(只是增加了电场力和电势能)仍然是:选定研究对象;受力分析;运动情况分析;选择恰当的规律解题qF二、典型例题 1如图是表示在一个电场中的a、b、c、d四个点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷受的电场力跟它的电量的函数关系图象,那么下述正确的是()(A)这个电场是匀强电场(B)a、b、c、d四点场强大小关系是(c)、b、d四点场强大小关系是(D)无

8、法确定(qudng)四点的场强大小关系如图所示,a、是一条(y tio)电场线上的三个点,电场线方向由a到,a、间距离(jl)等于、间距离用、和、分别表示a、三点的电势和电场强度,可以断定()a()()()()如图所示,完全相同的金属小球A和B带等量异种电荷,中间连接着一个轻质绝缘弹簧,放在光滑绝缘水平面上,平衡时弹簧的压缩量为x现将不带电的与AB完全相同的金属球C与A接触一下,然后拿走,重新平衡后,弹簧的压缩量为,则()()() ()()电容器的电容决定于极板面积、极板距离以及极板间的电解质等几个因素如图所示是测定液面高度的电容传感器,在导线外层涂上一层电解质,放入导电液中若测得金属芯线与导

9、电液之间的电容变大,则知液面高度h变,依据是.如图所示,A、B为带异种电荷的小球,将两个不带电的金属棒C、放在两个球之间,当用导线将棒左端点X和棒右端点Y连结起来的瞬间,导线中的电流方向是()()()()没有电流()先是,后是来自质子源的质子初速度为零,经一加速电压为的直线加速器加速,形成电流强度为的细柱型质子流已知质子电量为16010 C这束质子流每秒钟打到靶上的质子数是 .假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L和4L的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为 n和n,则n:n= 7质量(zhling)为m的带电(di din)微粒从h高处(o

10、ch)自由落下,由P孔进入带电平行板间,至板间正中央O点时,速度恰为零若电源电动势为,两板间距离为d,问:微粒带何种电荷?说明微粒从点下落到O点过程中,能量变化情况微粒作往复运动的周期微粒是否作简谐运动?请扼要说明理由 一个质子和一个粒子以相同的初速度飞入真空中带电的两个平行板之间,初速度方向跟电场线垂直当它们飞出平行板电场时,质子和粒子侧移之比是多少?如果质子和粒子都由静止开始,先在另一电场中经过相同的电势差加速,然后以垂直电场线方向飞入该平行板间,那么它们飞出平行板电场时侧移量之比是多少? 电场单元练习题一、选择题1在地面附近的电场中,有一条沿竖直方向(指向不明)的电场线,若将带电尘粒在A

11、点由静止释放,带电尘粒沿竖直方向下落,经过B点时速度为零,如图所示,则( )(A)尘粒的运动可能是匀速运动(B)电场中A点的场强一定大于B点的场强(C)可能是A点电势比B点高,也可能是B点的电势比A点的高(D)电场中A点的场强一定小于B点的场强2下列关于电场强度的说法正确的是 (A)电场中某点场强在数值上等于单位电荷在该点受到的电场力(B)电场中某点场强与放在该点的检验电荷受的电场力成正比(C)电场中某点场强方向就是检验电荷在该点受电场力的方向(D)电场中某点场强与该处有无检验电荷无关3一个电子在匀强电场中始终只受场力作用,则电子在两段连续且相等的时间内变化量一定相等的是()()动量 ()速度

12、()速率(sl) ()动能4真空(zhnkng)中某平行板电容器电容为15,这表示(biosh)() ()该电容器带电量不可能超过 1510 ()电容器若不带电,则电容为零,只有带电,电容才为15 ()若在两极间插入电介质,则电容将大于15 ()要使两极板间电压降低,它所带的电量必减小 15 105如图电子、质子、氦核和氘核被固定在同一圆周上,相邻粒子间弧长均为1/4圆周,已知质子产生的电场在圆心O处场强大小为E,则四个粒子产生的电场在圆心处的合场强大小为( )(A)E (B)2E (C)3E (D)4E如图,面积足够大,板间距离为d的两平行金属板竖直放置,接直流电压U,板间放一半径为R(2R

13、 d)的绝缘金属球壳,C、D是球壳水平直径上的两点,则以下说法正确的是( )(A)由于静电感应,球壳上C、D两点电势差为(B)由于静电感应,球壳中心O点的场强为0(C)用手摸一下球壳,再拿走平行金属板,球壳带正电(D)用手摸一下球壳,再拿起平行金属板,球壳带负电7如图所示的匀强电场中有M、N两点,距离为d,M、N连线与场强方向夹角为,带电量为q的正电荷,从M移到N的过程中,电场力做功W,M、N间电势差为U,则场强大小为( )()Ud cos (B)Ud (C)Wsinqd (D)Wqdcos8图示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路。在增大电容器两极板间距离的过程中( )电阻R 中

14、没有电流电容器的电容减小电阻R 中有从a流向b的电流电阻R 中有从b流向a的电流9静止的电子在匀强电场中的A、B两点间加速,电子从A到B的时间t和到B点时的动量p与A、B两点间电压U的关系正确的是( )(A)t与成反比,p与成正比 (B)t与U成反比,p与正比(B)t与成反比,p与成反比 (D)t与U2成反比,p与正比10如图所示,有两个(lin )完全相同的金属球A、B,B固定在绝缘(juyun)地板上,A在离B高H的正上方由静止(jngzh)释放,与B发生正碰后回跳高度为h,设碰撞中无动能损失,空气阻力不计,则( )(A)若A、B带等量同种电荷,则hII(B)若A、B带等量同种电荷,则hH

15、(C)若A、B带等量异种电荷,则hH(D)若A、B带等量异种电荷,则h=H二、填空题11如图所示在匀强电场中,电场线与水平方向成角,有一质量为m,电量为q的小球,用长为l的细绳悬挂于O点,当小球静止时,细绳恰被拉成水平方向,现将小球缓慢拉到竖直方向最低点,此过程中小球所带电量不变,则拉力做功为 12如图所示,虚线方框内为一个匀强电场,、为该电场中的三个点已知,试在该方框中做出该电场的示意图(即画出几条电场线)并要求保留作图时所用的辅助线(用虚线表示)若将一个电子从点移到点,电场力作电子伏的功13带电量分别为和的两个点电荷相距,在两个点电荷之间放入一个不带电的导体棒,当导体棒达到静电平衡后,感应

16、电荷在两点电荷连线中点处产生的场强大小为方向为三实验1历史上最早测出电子电量的精确数值的科学家是,其实验的基本原理是使带电油滴在匀强电场中受到的电场力恰好等于油滴的重力,即qm由试验的方法测出m和,就能计算出油滴所带的电量q这位科学家测定了数千个带电油滴的电量,发现这些电量都等于的整数倍,这个实验进一步证实了的存在,揭示了电荷的性1目前,国家环保局统一规定进行常规大气监测的项目是:二氧化硫、氮氧化合物、总悬浮颗粒三种大气污染物其中在对总悬浮颗粒的治理方法中有一种为静电除尘法,其依据的物理原理是让带电的物质微粒在力作用下,几乎都奔向并吸附在上如图即为静电除尘的示意图除尘器有金属管A和悬在管中的金

17、属丝B组成。A接到,接到A之间形成很强的电场,而且距越近电场越强附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子正粒子跑到上得到电子又变成,电子奔向正极A的过程中,遇到烟气中的悬浮颗粒,使悬浮颗粒带电,吸附到A上,排出的气体就成为清洁的了16用电流模拟静电场描绘电场中的等势线,下列(xili)哪些情况是可以实现的( )如图a,圆柱形电极(dinj)A、B均接电源正极(zhngj),用以模拟等量正电荷的电场如图b,圆柱形电极A接电源正极,圆柱形电极B接电源负极,用以模拟正点电荷的电场如图c,两平行的长条形电极分别接电源正、负极用以模拟匀强电场如图d,圆柱形电极A接电源负极,用以模拟负点电荷的电场 a b

18、 c d三、计算题17一不带电的平行板电容器,用电动势为60V的直流电源充电,充电过程中电源消耗了4810一6J的能量,试求这个电容器的电容以及由一平行板移至另一平行板的电子数目18有一矩形木板放在光滑水平面上,一质量为m带电量为q的物体沿木板上表面以某一初速度v从A端沿水平方向滑入,木板所在处空间存在着匀强电场,方向竖直向下已知木板与物块之间存在着摩擦,物块沿木板运动至端时,木块与木板恰好相对静止,如果匀强电场的场强大小不变但方向改为竖直向上,物块仍以原初速度沿木板上表面从端滑入,结果物块运动至木板中点时,木板与物块恰好相对静止,(设电场区域足够大,物块的电量在运动过程中保持不变,物块的体积

19、不计)求:物块带何种电荷?匀强电场的场强大小?19在竖直方向场强大小为E1的匀强电场中,一带电液滴静止在A点,现使场强由E1突然增大到E2,经过一段时间液滴的速度为 V1时,不改变 E2的大小,使场强方向突然反向,又经过同样一段时间,液滴恰好返回到A点,此时它的速度大小为V2,求:(1)E1E2 (2)V1V2 20如图所示,虚线表示(biosh)一簇竖直方向相互平行,间隔均为d的等势面,各等势面电势(dinsh)图已标出,现有一质量为m的带电(di din)小球,以初速度v0射入电场,v0与水平方向成45o角斜向上,要使小球作直线运动,则:(l)小球应带何种电荷?电量是多少?(2)在入射方向

20、的最大位移是多少?21如图所示,离子发生器发射出一束质量为m,带电量为q的离子,经加速电压U加速后,获得速度v,以垂直于电场线方向射入两平行板中央,受偏转电压U2作用后,以速度v离开电场,已知平行板的长度L,两极间距离为d,试证明或求解:(1)沿着偏离速度v的反向延长线都交于两平行板的中点,好似所有不同质量和电量的离子都从此中心向外沿各方向射出(2)偏转电压与加速电压的比值多大时,带电粒子不能飞出平行板(3)若带电粒子恰好从极板边缘飞出电场,这时的动能是飞入电场时动能的多少倍?22如图所示,直角三角形的斜边倾角为30,底边长为,处在水平位置斜边A是光滑绝缘的在底边中点O处放置一正电荷一个质量为

21、m、电量为q的带负电质点,从斜面顶端A沿斜边下,滑到斜边上的垂足时速度为v()在质点在运动中不发生变化的是( ) = 1 * GB3 动能 = 2 * GB3 电势能与重力势能之和 = 3 * GB3 动能与重力势能之和 = 4 * GB3 动能、电势能与重力势能三者之和(2)质点的运动是( ) = 1 * GB3 匀加速运动 = 2 * GB3 匀减速运动 = 3 * GB3 先匀加速运动 后匀减速运动 = 4 * GB3 加速度随时间变化的运动(3)该质点滑到非常接近斜边底端C点时速率为多少?沿斜面向下的加速度为多少?第十单元(dnyun) 恒定电流一、知识(zh shi)要点分析(一)电

22、路(dinl)的基本概念电流()产生的条件:导体内部有自由电荷;导体两端有电势差()电流强度I: = 1 * GB3 定义式I= qt = 2 * GB3 微观表达式Inesv(n为导线单位体积内自由电子数,e为电子电量,s为导线横截面积,v为电子定向移动速率,既不是热运动速率,也不是传导速率)电压U:一段电路两端的电势之差形成导体中的电场电阻R: R= UI电功:电流做的功,量度电能的消耗WqUUIt电功率:电流做功的快慢,P=U电热(焦耳定律)Q=I2R t量度电流通过导体产生的内能电热功率:P=I2R 注意:一般情况下,电功电热,即UItI2R t,只有在纯电阻条件下(电能全部转化为内能

23、的情况下)电功才等于 电热电动势:表征电源把其它形式的能转化为电能的本领,在量值上等于外电路断开时的路端电压(二)基本规律电阻定律:R(为电阻率,由材料性质和温度决定部分电路欧姆定律:表达式I= UR 注意:定律适用于同一段纯电阻电路,不适用于气体导电=IR+Ir只适用于纯电阻电路=U+Ir,U指路端电压,它适用于任何电路路闭合电路的欧姆定律:(1)公式: (2)路端电压 U、电流强度 I跟外路电阻 R的关系RIU(反之RU)R,I=0,Ir=0,U=(断路)R0, U0,I(短路)串、并联电路的电压及电流分配串联电路中电压分配:U1R1=U2R2=UnRn=IU1UR1(R1R2);U2=U

24、R2(R1R2)并联电路中电流分配:I1R1I2R2=InRnUI1=IR2(R1R2);I2=IR1/(R1十R2)(三)电路中的能量(nngling)转化全电路功率(gngl)分配:I=UII2r,其中(qzhng)= I为电源功率,= UI为电源输出功率 P内 I2r为电源内部热耗功率电源的效率=100%(对纯电阻电路=)电源最大输出功率Pm=24r(此时R=r,效率为=50%)串、并联电路中功率分配串联电路: P1R1= P2R2= PnRn= I2并联电路:P 1R 1=P 2R 2=P nR n=U2(四)解题步骤:(五步法)确定研究对象(是全电路还是一段电路,还是一个元件);分析

25、电路结构;画等效电路图;由欧姆定律及串并联电路特点列方程;解方程并对结果讨论验证(五)实验要点1伏安法测电阻(l)误差的产生:由于电流表和电压表内阻的影响,以及电流表的分压,电压表的分流而使实验产生系统误差(2)电流表内接、外接电路选择当被测电阻RxR A或Rx选内接,Rx=R真十RAR真当被测电阻RxRV或Rx选外接,Rx=R真(3)滑动变阻器的限流接法和分压器接法(如图示)通常情况下(指电路中电流和电压能达要求的调节范围且不超过表的量程,电流可调范围不超过被测元件或电源额定电流),由于限流电路能耗小,结构简单,应首选限流接法以下情况应选分压器接法a要使某部分电流或电压从零开始连续可调b如果

26、(rgu)实验提供的电压表,电流表量程或电阻元件允许最大电流较小,而采用限流法不能调节到允许值之内,为保护表及元件不受损坏,应用分压器接法c实验中,所用变阻器阻值远小于待测电阻,若采用限流电路时,即使变阻器滑片从一端滑到另一端,被测电阻上的电压变化仍很小,不便于利用测出多组数据(shj)取平均值或用图象法处理数据,应选用分压器接法欧姆表测电阻(dinz)欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的,可见,表头指针偏角随待测电阻而变化,指针不偏转;,/,指针满偏;,g /2,指针半偏欧姆表在不同测量档位时,其内阻不同。由于电流与电阻不是线性关系,所以欧姆表表盘刻度是不均匀的选择档位时,应尽可能使指针指在

27、中央刻度附近,这样可以减小实验误差测电源电动势和内阻r(测量值、r,真实值0、ro)原理公式:U=Ir用UI图线处理数据,截距表示,斜率UI=r由于Rro通常采用图示电路误差很小=0 r=r0实验仪器的选择()选择仪器的原则:安全性原则、准确性原则、便于操作性原则()选择仪器的步骤:根据实验要求设计合理的实验电路;根据电路选择滑动变阻器;选定电源,估算电路中电流和电压可能达到的最大值,由此选择电压表和电流表以及所用的量程二、典型例题一学生设计了一个分压器电路,并用来做电解实验,如图所示,假定在试验过程中,电解液的导电性质保持不变,那么,当滑动触头从a向b滑动的过程中,电解池中的化学反应速度()

28、()逐渐变慢()不变()逐渐(zhjin)变快()无法(wf)判断2如右图示,电源内阻(ni z)不能忽略,R1阻值小于变阻器的总阻值(R10),当滑动变阻器的滑片P停在变阻器中点时,电压表 eq oac(,V)的示数为U,电流表 eq oac(,A)的示数为I,那么,滑片向上移动的全过程中:( )(A) eq oac(,V)的示数总小于 U(B) eq oac(,A)的示数总大于 I(C) eq oac(,V)的示数先增大后减小(D) eq oac(,A)的示数先减小后增大把标有“220V,100W”的A灯泡和“220V,200W”的B灯泡串联起来,接入220V的电路中,导线电阻不计,则:(

29、 )(A)两灯泡电阻之比RA:RB=2:1(B)两灯泡两端电压之比(C)两灯泡消耗电功率之比PA:PB=2:1()两灯泡产生焦耳热之比QA:QB=1:如图所示,为了检查电路中的故障,用电压表测得, ,则此电路故障是下述情况中的那一种?()R断路(B)L断路(C)R断路(D)R与L同时断路5直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图象,直线B是电阻R两端电压U与电流I的关系图象,把该电源与电阻R组成闭合电路,则电源的输出功率P= W,电源的效率= 电源的电动势= V,电源的内阻r= ,外电阻R= 6如图所示的调压电路中,输入电压UAB= 150V,滑动变阻器R0=150,允许通过的最大电流为3A,

30、当输出端C、D开路时,UCD= V,当 C、D端接入 R=50的电阻时,UCD的变化范围是 V7有一未知电阻(dinz)RX,为了较准确的测出电阻(dinz)值,先后用如图所示的甲乙两种电路进行测试利用甲电路测得的数据为2.8V;5.0mA.利用乙电路测得数据为2.8V;4.0mA;那么该电阻测量值较准确的数值等于 ,测量值与真实(zhnsh)值的偏差是 8如图所示,线路电压为,每根输电线电阻为,电路中并联了盏阻值均为R的电灯推导每盏灯的电压和功率的表达式试分析说明所有电灯的总电压和总功率随并联电灯盏数的增加如何变化恒定电流单元练习题一、选择题1A、B两根用相同材料制成的金属丝,它们的长度之比

31、为lA:lB=3:1,横截面积之比为SA:SB2:1,若它们消耗的电功率之比为PA:PB=1:6,则加在A、B两端的电压之比UA: UB和通过A、B的电流强度之比IA:IB分别为( )(A)2:1 (B)l:2 (C)3:1 (D)1:32电源的电动势和内电阻都保持一定,在外电路的电阻逐渐变小的过程中,下面说法正确的是( )(A)路端电压一定逐渐变小(B)电源输出功率一定逐渐变小(C)电源内部消耗的电功率一定逐渐变大(D)电源的供电效率一定逐渐变小3如图所示,分别为两个电阻R1和R2电流随电压变化的图象,那么围绕和表示的电阻和它们串联或并联后图线所在区域情况是( ) (A)表示电阻大的图线,并

32、联后图线在区域III (B)表示电阻小的图线,串联后图线在区域II (C)表示电阻小的图线,并联后图线在区域I (D)表示电阻大的图线,串联后国线在区域I如图所示电路中,R1=4,R2=6, C=30f,电源内阻忽略不计先闭合K,再将K断开,断开K后流过R1的总电量为( )01.210-4C1.810-4C310-4C5将一根(y n)长度为L的均匀电阻(dinz)丝,切断为两根,再把它们并联,为使并联电阻获得最大值,两段电阻丝的长度是( )(A) (B) (C) (D) 如图所示,在研究电源的的内、外电压的实验(shyn)装置中,“十”、“”是电源的两极,A、B是位于两极内侧的探针,电压表V

33、 1 V 2分别接在电源的两极和两探针上,R是滑动变阻器,下述说法中正确的是( )(A)电压表V 2的正接线柱应与探针A相连(B)当R的滑片由右向左移动时,V 1示数减小,V 2示数增大(C)无论R的滑片向左或是向右移,R上通过相同的电量时,电源释放的化学能相同(D)无论R的滑片向左或向右移,都可能使R消耗的功率增大如图所示,电源内阻,R2,R1为的滑动变阻器,则()R2的功率2与 R1有关,当R1=0时,2有最大值R1增大时,它两端的电压U1一定增的R1的功率P一定随R1的增大而增大当R1=10时,电源内部消耗的功率最小8如图所示,当可变电阻R的滑动片向b端移动时,通过电阻R1,R2,R3的

34、电流强度I1,I2,I3的变化是( )I1变大,I2,I3变小 I1,I2变大,I3变小I1变小,I2,I3变大, I1,I2变小,I3变大9两个定值电阻R1,R2串联后接在输出电压U稳定于12V的直流电源上有人把一个内阻不是远大于R1,R2的电压表接在R1两端,电压表的示数为,如果他把此电压表改接在R2两端,则电压表的示数()()小于(B)等于4V(C)大于4V,小于8V(D)等于(dngy)或大于8V10一根粗细均匀(jnyn)的导线,两端加上电压U时,通过(tnggu)导线中的电流为I,导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的1/2,再出给它两端

35、加上电压U,则( )(A)通过导线的电流为I4(B)通过导线的电流为I16(C)导线中自由电子走向移动的平均速率为v4(D)导线中自由电子定向移动的平均速率为v2二、填空题11某商场安装了一台倾角为300的自动扶梯,该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速率向斜上方运动,电动机的最大输出功率为4.9KW,不载人时测得电动机中的电流为5A,若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同,则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为 (设人的平均质量为60Kg, g=10m/s2)121999年3月24日,以美国为首的北约悍然对南斯拉夫动武。从5月初到6月份,北约为破坏南斯拉夫的供电系统,使用了导

36、电性能很高的石墨材料,制成一团团细丝,专门投在高压输电线缆的上方,落在电缆上石墨丝落在电缆上为何可迫使供电系统停止供电?;将电阻R1 R2串联接在电压恒定的电路中,当将R1用导线短路时,电路中的电流为I1,当将R2用导线短路时,电路中的电流为I2,则电路中原来电流的大小为 13有包括电源和外电路电阻的简单闭合电路,当外电阻加倍时,通过的电流减为原来的2/3,外电阻与电源内阻的比为 三实验题14测量电池电动势和内电阻的实验电路如图所示,图乙所示是电池和电池测得的数据所描绘的图像,根据图线判断下列的说法中哪些是正确的()图线与横轴的交点表示电池外电路短路时的电流(B)电池的电动势和内电阻都比电池的

37、大()两直线交点表示这时外电路负载电阻R的阻值相等(D)用该电路测得的电动势和内电阻都比真实值大甲 乙15右图为一个黑盒子,已知盒内有一个内阻可忽略的电源和个阻值(z zh)相同的电阻组成电路盒外有四个接点(ji din)。用电压表测电压,分别测得AB=7V,CD=4V,AC=2V,DB=1V,请你画出盒子里面(lmin)的电路连接图16某同学先用欧姆表的“100”档粗测一电阻阻值,欧姆表示数如图所示,现欲用伏安法较准确地测定其阻值,给出了下列仪器供选用:(A)9V电池;(B)电流表(010mA ,40;(C) 电流表(00.1A,1 );(D)电压表(03V,2K);(E)电压表(015V,

38、45 K);(F)滑动变阻器(010,0.1A)(G) 滑动变阻器(020,1A);导线、电键等上述器材应选用(填代号)在下面方框中画出合理的实验电路四、计算题17有一个电源,电动势为30,内电阻为,将它与一盏额定电压,额定功率12的小灯泡及一台线圈电阻为的电动机串联成闭合电路,小灯泡刚好正常发光,求电动机的输出功率18在彩色电视机的显像管中,从电子枪射出的电子在2 104V的高压下被加速,形成lmA的平均电流求(1)每秒种轰击荧光屏的电子数(2)电子轰击荧光屏所消耗的功率是多少?(3)1小时显像管耗电多少度?19如图所示,已知电容C=2F,电源电动势=12V,内阻不计,电阻R1:R2:R3:

39、R41:2:6:3求(1)电容器极板a带何种电?电量为多少?(2)当R3断开时,此时电容器所带电量是多少?20如图所示,已知电源(dinyun)电动势=63V,内阻(ni z)r=05,电阻(dinz)R1=2,R2=3,R3=5,闭合开关S,调节滑动变阻器的触头P,求通过电源的电流范围21如图所示,已知电源电动势为,内阻为r,外电阻R1R2,开关S连接1时电阻R1消耗的电功率为P1,开关接2时R2消耗的电功率为P2。通过计算比较P1、P2的大小22如图所示是电饭煲的电路图,S是一个限温开关,手动闭合,当此开关的温度达到“居里点”(103C)时会自动断开,S2是一个自动温控开关,当温度低于大约

40、700C时会自动闭合,温度高于800C时会自动断开,红灯是加热状态时的指示灯,黄灯是保温状态时的指示灯,限流电阻R1=R2=500,加热电阻丝R3=50,两灯电阻不计根据电路分析,叙述电饭煲煮饭的全过程(包括加热和保温过程)简要回答如果不闭合开关S,电饭煲能将饭煮熟吗?计算加热和保温两种状态下,电饭煲的消耗功率之比第九单元 电场典型例题参考答案1B 2A3C4大,因为正比于极板间正对面积56 6.251015;(运用(ynyng)微元法解l和4l处一段极短且相等长度内的质子流中的质子数之比时,考虑(kol)到在匀强电场中U=Ed,qU=mv2,即Ud, v,需取小段,则在细柱内质子(zhz)数

41、n=I t/e=I/ev,所以n1/n2=v2/v1=/=27()因为电场方向竖直向上,所以油滴带正电荷油滴下落全过程能量守恒,即mg(h+)=q, 所以q=mg(2h+d)/(2)油滴的重力势能全部转化为油滴所带电荷的电势能(3)AP过程,由h=gt12得t1=,对下降全过程,由Ft=mv得:mg(tt+t2 ) qt2=0,代入t1、q 的值,解得t2= (4)不是简谐运动因为其回复力都是恒力,不与位移成正比;整个过程中,找不到合外力为零的位置,即没有平衡位置8设质子的质量为、电量为e,平行板的板长为L,间距为d,其间的电场强度为E. 当质子和粒子以相同的出速度v0垂直电场线飞入电场时,质

42、子和粒子的侧移量分别为y1=a1t2=()2=;同理y2=y1:y2=2当质子和粒子经过相同的电势差加速后,因为eU=mv2,所以v= y1/= 同理 y2/=;所以y1/:y2/=1:1电场 单元练习题答案一选择题题号12345678910答案CDADABCDCBDADBCAC二填空题11Mgl ctg; 12取BC中点D和AC的三分之二处F,连结DF即为一条(y tio)等势线。电场线斜向下垂直于DF;6Ev;13,向左三实验(shyn)题14密立根 电子电量(dinling) 电子 不连续;15电场 电极 高压电源正极 高压电源负极16B C四计算题17解:充电后两极板间的电势差U=60

43、V,充电过程中电源所提供的能量为W=QU=neU所以由电容器一板移至另一板的电子数n=Q/e=W/Eu=5.01011(个)平行板电容器的电容 C=Q/U=W/U2=1330PF18由题意可知,物块第一次所受摩擦力小于第二所受摩擦力,所以物块第一次、N2f2qEmg第二次受力分别如图所示,则物块带负电。N1mmgqEf1对于物块、木板系统,动量守恒第一次:mv0 = (m+M) v1系统损失动能Q1=f1 L=mv02 (m+M)v12f1=N1 N1=mgqE 第二次:mv0 = (m+M) v2系统损失动能:Q1= f2 L =mv02 (m+M)v22f2=N2N2=mg+ qE联立解得

44、 E=19、解:开始时qE=mg, E1突然增大到E2 后 a1=,设经过时间t液滴速度变为v1,z则v1=, = 1 * GB3 向上移动的位移h=a1t2= = 2 * GB3 E2突然反向后,a2= = 3 * GB3 再经时间t, h=v1ta2t2 = 4 * GB3 由 = 1 * GB3 = 2 * GB3 = 3 * GB3 = 4 * GB3 d得E1!E2=1:2 = 5 * GB3 液滴返回(fnhu)到A时v2=v1a2t v2=2qE1 t / m = 6 * GB3 由 = 1 * GB3 = 5 * GB3 = 6 * GB3 得v1:v2=1:220解:要使小球(xio qi)作直线运动,必须使其所受和外力F合与v0在同一(tngy)直线上。由重力mg方向竖直向下,电场力方向必垂直等势面向左。且重力mg和电场力qE的合力方向与v0方向相反,电场线方向水平向左,小球必带正电qE=mg,q=mg/E=mgd/U=mgd/100.设小球在v0方向的最大位移为s,由动能定理得mgs=0mv02

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