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1、选择题 一个电流表的满偏电流Ig=1mA.内阻为500Ω,要把它改装成一个量程为10V的电压表,则应在电流表上( )
A.串联一个10kΩ的电阻
B.并联一个10kΩ的电阻
C.串联一个9.5kΩ的电阻
D.并联一个9.5kΩ的电阻
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,一根长L=1.5 m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0×105 N/C与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6 C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10-6 C,质量m=1.0×10-2 kg。现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,取g=10m/s2)
(1)小球B开始运动时的加速度为多大?
(2)小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大?
(3)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61 m时,速度为v=1.0 m/s,求此过程中小球B的电势能改变了多少?
参考答案:解:(1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向运动,由牛顿第二定律得
?①
解得?②
代入数据解得a=3.2 m/s2 ③
(2)小球B速度最大时合力为零,即 ④
解得 ⑤
代入数据解得h1=0.9 m ⑥
(3)小球B从开始运动到速度为v的过程中,设重力做功为W1,电场力做功为W2,库仑力做功为W3
根据动能定理有 ⑦
W1=mg(L-h2) ⑧
设小球B的电势能改变了△Ep,则
△Ep=-(W2+W3) ⑨
?⑩
△Ep=8.4×10-2 J
本题解析:
本题难度:困难
3、选择题 如图所示,一带电微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中(实线代表电场线,电场方向未知),微粒恰沿直线AB运动,AB与水平方向夹角θ=30°,已知带电微粒的质量m=l.0×10-7kg,电荷量,A与B 相距L=40 cm,取g=10 m/s2。则下列说法正确的是
[? ]
A.微粒一定带负电
B.微粒可能始终做匀加速直线运动
C.AB两点间电势差的大小为2.0×103 V
D.要使微粒能从A点运动到B点,微粒射入电场时的速度至少为4 m/s
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图甲所示,A和B是长为L、间距为d的平行金属板,靶MN垂直固定在它们的右端.在A、B板上加上方形波电压,如图乙所示.电压的正向值为U0,反向值为
,周期为T.现有质量为m、带电量为+q的粒子连续从AB的中点O以平行于金属板的方向射入.设所有粒子都能穿过电场打到靶上,而且每个粒子在AB间的飞行时间均为T,不计粒子重力的影响.试问:
(1)粒子射入平行金属板时的速度多大?
(2)t=时刻入射的粒子打到靶上的位置距靶中心点O’多远?
(3)t=时刻入射的粒子打到靶上时动能多大?
参考答案:(1)粒子在水平方向粒子作匀速直线运动,则有:v0=LT
(2)在竖直方向,从T2~T时间内,粒子向上作初速为零的匀加速运动,有
? a=qU02md=qU02md
则粒子竖直方向上的位移 s1=12a(T2)2=qU0T216md
粒子在T~32T时间内,由于此时的加速度大小a′=2a,所以粒子先向上减速后向下加速,此阶段竖直方向的位移s2=0.
综上所述,有竖直方向上总位移? s总=s1+s2=qU0T216md
(3)在竖直方向,从T2~T时间内,有
? vy1=a?T2=qU0T4md
在T2~T时间内,粒子以加速度a′=2a向上作类竖直上抛运动,有
? vy2=vy1-a′?T2=qU0T4md-qU0md?T2=-qU0T4md
带电粒子在水平方向一直作匀速直线运动,所以带电粒子穿过电场后打到靶上的动能为
?Ek=12m(v20+v2y2)=12m(L2T2+q2U20T216m2d2)=mL22T2+q2U20T232md2=16m2d2L2+q2U20T432md2T2
答:
(1)粒子射入平行金属板时的速度为LT.
(2)t=T2时刻入射的粒子打到靶上的位置距靶中心点O′是qU0T216md.
(3)t=T2时刻入射的粒子打到靶上时动能为16m2d2L2+q2U20T432md2T2.
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 用电流表和电压表测量1节干电池的电动势和内电阻,要求选择能够减小误差的电路图进行实验:
(1)提供的器材有:
A.电压表(量程0~3V~15V)
B.电流表(量程0~0.6A~3A)
C.滑动变阻器(0~10Ω,额定电流2A)
D.滑动变阻器(0~200Ω,额定电流1A)
E.干电池一节
F.开关、导线等
为使实验有较精确的结果,电压表应选用______V挡,电流表应选用______A挡,滑动变阻器应选用______(用字母表示).
(2)读得各组数据如下表:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 I(A) 0.12 0.20 0.31 0.38 0.32 0.50 0.57 U(V) 1.37 1.32 1.24 1.20 1.18 1.10 1.05
|
根据各组数据在图中描点画出I-U图线,由图线可求得电池电动势为______V,内阻等于______Ω.
参考答案:(1)电动势为1.5V,因此电压表选择量程为3V的比较合适,电流表应选用0.6A挡,
为了减小误差和电表读数变化明显,滑动变阻器应选用较小阻值的,即C.
(2)根据各组数据在图中描点画出I-U图线,如图:
根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,可得:I=E-Ur=Er-Ur
由此可知当I=0时的横轴截距大小等于电源的电动势大小,
图象的斜率大小等于电源的内阻倒数,由此可知,E=1.45V,
斜率k=△I△U.
所以r=1k=0.70Ω
故答案为:(1)3V?0.6A?C
(2)图象如图所示?1.45?0.70
本题解析:
本题难度:一般