高三物理电学综合练习课件
高中物理竞赛专题之电学专题(共15张PPT)
uc
exp(
t) RC
i exp( t )
R
RC
i exp( t )
R
RC
一、有关电路的计算
1、电阻的计算
例1：一电缆的芯线是半径为 r1的铜线，在铜线外包一层同轴的
绝缘层，绝缘层的外径为r2，电阻率为ρ，在绝缘层外又用铅层
保护起来。当电缆在工作时，芯线与铅层之间存在着径向漏电 电流。试求长为l 的这种缆线的径向漏电电阻。 分析：由于漏电电流沿径向通过不同截面的圆柱，因此绝缘层 的电阻可视为无数圆柱薄层的电阻串联而成。
dl dR ρ πr 2
Ldr (r2 r1 )r 2
R
dR
r2
Ldr
r1 (r2 r1 )r 2
L r1r2
当r1 r2 r时
R
L
r 2
L S
r1
r
r2
O
l dl
几何关系：r r1 r2 r1
l
L
Ldr dl
r2 r1
电压U，求两球壳间的电流。
解：在两金属球壳间取半径为r的球面，则穿过此面的电流为
I j4r 2 j E KE 2
E I / 4K
r
而两金属球壳间的电势差
b
2d I / 4K
Ib
U a Edr d
dr
ln
r
4K a
I [ U ]2 4K
ln(b / a)
一、有关电路的计算
流由接触点流入地内，高地面水平，土地的电阻率为ρ，当人走
近输电线接地端，左右两脚（间距为l）间的电压称为跨步电压.
高三物理力学、电学综合练习 习题精练
17．如图所示，从倾角为30°的斜面上的A点将一小球水平抛出，最后它落在斜面上的B点处，若抛出小球的动能为6J，不计空气阻力，小球落在B点瞬时的动能为J。
21．如图所示，宽度d=0.08m的匀强磁场区域是足够长（aa′，bb′足够长），磁感强度B=0.332T。磁场方向垂直纸面向里，在磁场边界ad上有一放射源S，可沿纸面向各个方向均匀射出速度相同的α粒子，已知α粒子质量 ，电量 ，射出时的初速度 。
作图
（1）各个α粒子在磁场中做圆周运动的圆心连线所构成的轨迹。
（D）5个
11．如图所示，a和b为两个水平放置的圆柱体，它们的轴线互相平行且在同一水平面内，a、b均由动力机械带动以相同的角速度ω=8.0rad/s按图示方向转动，两柱体的半径均为r=0.2m，L为放在a、b上的质量分布均匀的长木板，其长度大于2s，s为a与b轴线间距离，已知s=1.6m，木板与a和b间的动摩擦因数均为μ=0.16，重力加速度g取 ，设木板刚放到a和b上时速度为零，且木板的重心O恰位于b的轴线的正上方，则当板的重心O运动到a的轴线正上方时，所经历的时间是（ ）
（1）闭分电路中感应电流的最大值是多少？
（2）ab下滑的全过程中R上得到多少电热？
20．如图所示，质量为M的小车静止于光滑水平面上，车左端固定的竖直档板上固定一轻质弹簧，其轴线水平，质量为m的滑块从小车右端以未知初速度 开始向左滑动，与弹簧作用中，弹簧弹势能的最大值为E，滑块离开弹簧后滑至小车右端刚没掉下车，设M=2m，将滑块视为质点，求：滑块初速度 的大小。
高三物理二轮复习综合训练(电学部分)电场
电场一、电场力的性质1.绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a ，a 的表面镀有铝膜，在a 的近旁有一绝缘金属球b ，开始时a 、b 都不带电，如图所示，现使b 带电，则( ).(A)a 、b 之间不发生相互作用(B)b 将吸引a ，吸住后不放开(C)b 立即把a 排斥开(D)b 先吸引a ，接触后又把a 排斥开2.如图所示，q 1、q 2、q 3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q 1与q 2之间的距离为l 1，q 2与q 3之间的距离为l 2.，且每个电荷都处于平衡状态.(1)如q 2为正电荷，则q 1为______电荷，q 3为______电荷.(2)q 1、q 2、q 3三者电量大小之比是_________________.(2001全国高考试题)3.如图所示，质量为m 的带电小球用绝缘丝线悬挂于O 点，并处在水平向左的匀强电场E中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ，若剪断丝线，则小球的加速度的大小为( ).(A)O (B)g ，方向竖直向下(C)gtan θ，水平向右 (D)g/cos θ，沿绳向下4.如图所示，甲、乙两带电小球的质量均为m ，所带电量分别为＋q 和－q ，两球问用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E ，平衡时细线都被拉紧.(1)平衡时的可能位置是4图中的图( ).(2)两根绝缘线张力大小为( ).【4】(A)T 1=2mg ，()()222qE mg T +=(B)T 1＞2mg ，()()222qE mg T +> (C)T 1＜2mg ，()()222qE mg T +<(D)T 1=2mg ，()()222qE mg T +<5.如图所示，A 、B 两个点电荷的电量分别为＋Q 和＋q ，放在光滑绝缘水平面上，A 、B 之间用绝缘的轻弹簧连接.当系统平衡时，弹簧的伸长量为x 0.若弹簧发生的均是弹性形变，则( ).(A)保持Q 不变，将q 变为2q ，平衡时弹簧的伸长量等于2x 0(B)保持q 不变，将Q 变为2Q ，平衡时弹簧的伸长量小于2x 0(C)保持Q 不变，将q 变为－q ，平衡时弹簧的缩短量等于x 0(D)保持q 不变，将Q 变为－Q ，平衡时弹簧的缩短量小于x 06．如图所示，在正六边形a 、c 两个顶点各放一带正电的点电荷，电量的大小都是q 1，在b 、d 两个顶点上，各放 一带负电的点电荷，电量的大小都是q 2，q 1>q 2．已知六边形中心0点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是哪一条? ( )A ．E 1B ．E 2C ．E 3D ．E 4二、电场能的性质1.如图所示，A 、B 两点各放有电量为＋Q 和＋2Q 的点电荷，A 、B 、C 、D 四点在同一直线上，且DB CD AC ==.将一正电荷从C 点沿直线移到D 点，则( ).(A)电场力一直做正功(B)电场力先做正功再做负功(C)电场力一直做负功(D)电场力先做负功再做正功2.如图所示，一个带负电的油滴以初速v 0从P 点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中若油滴到达最高点C 时速度大小仍为v 0，则油滴最高点的位置在( ).(A)P 点的左上方 (B)P 点的右上方(C)P 点的正上方 (D)上述情况都可能3．如图所示，在粗糙、绝缘且足够大的水平面上固定着一个带负电荷的点电荷Q ．将一个质量为m 带电荷为q 的小金属块(金属块可以看成质点)放在水平面上并由静止释放，金属块将在水平面上沿远离Q 的方向开始运动．则在金属块运动的整个过程中 ( )A ．电场力对金属块做的功等于金属块增加的机械能B ．金属块的电势能先减小后增大C ．金属块的加速度一直减小D ．电场对金属块所做的功一定等于摩擦产生的热4.如图所示，水平放置的固定圆盘A 带电为十Q ，电势为零，从盘中心O 处释放一质量为m 、带电+q 的小球，由于电场力的作用，小球最高可竖直上升高度为H 的点C ，且过点B 时速度最大，由此可求出带电圆盘A 上的所带电荷十Q 形成的电场中（ ）A ．B 点场强 B ．C 点场强 C ．B 点电势D ．C 点电势5.如图所示，A 、B 、C 为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面，现将电荷量为10-8C 的正点电荷从A 点移到B 点，电场力做功为3×lO -6J ，将另一电倚量为10-8C 的负点电荷从A 点移到C 点，克服电场力做功3×10-6J.(1)求电场线的方向及U AB 、U AC 、U BC 的值.(2)若AB 边长为32cm ，求电场强度.6.如图所示，ab 是半径为R 的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，场强为E.在圆周平面内，将一带止电q 的小球从a 点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点，在这些所有的点中，到达c 点的小球动能最大.已知∠cab=30°，若不计重力和空气阻力，试求电场方向与直线ac 间的夹角θ.7.如图所示，虚线a 、b 和c 是某静电场中的三个等势而，它们的电势分别为U a 、U b和U c ，U a ＞U b ＞U c .一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN 所示，由图可知( ).(A)粒子从K 到L 的过程中，电场力做负功(B)粒子从L 到M 的过程中，电场力做负功(C)粒子从K 到L 的过程中，静电势能增加(D)粒子从L 到M 的过程中，动能减少8.如图所示，虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等，一个α粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，α粒子先后通过M点和N点.在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出( ).(A)N点的电势高于M点的电势(B)α粒子在N点的电势能比在M点的电势能大(C)α粒子在M点的速率小于在N点的速率(D)α粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大三、电容、带电粒子在电场中的运动1.如图所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方，有带正电的点电荷Q.一表面绝缘、带正电的金属球(可视为质点，且不影响原电场)以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过程中( ).(A)小球减速后作加速运动(B)小球作匀速直线运动(C)小球受电场力的冲量为零(D)以上说法可能都不正确2.平行板电容器的两板A、B接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为θ，如图所示，那么( ).(A)保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ增大(B)保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ不变(C)电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ增大(D)电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变3.如图所示，两块水平放置的平行金属板M、N相距为d，组成一个电容为C的平行板电容器，M板接地，板正中央有一个小孔B，从B孔正上方h处的A点，一滴一滴地由静止滴下质量为m、电荷量为q的带电油滴.油滴穿过B孔后落到N板，把全部电荷量传给N板.若不计空气阻力及板外电场，问:(1)第几滴油滴将在M、N间作匀速直线运动?(2)能到达N板的液滴不会超过多少滴?4.如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N.今有一带电质点自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返同.若保持两极板间的电压不变，则( ).(A)把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回(B)把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落(C)把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回(D)把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落5.静止在太空中的飞行器上有一种装置，它利用电场力加速带电粒子，形成向外发射的高速粒子流，从而对飞行器产生反冲击力，使其获得加速度.已知飞行器质量为M，发射的是2价氧离子，发射离子的功率恒为P，加速的电压为U，每个氧离子的质量为m，单位电量为e，不计发射氧离子后飞行器质量的变化.求:(1)射出的氧离子速度.(2)每秒射出的氧离子数.(3)射出氧离子后飞行器开始运动的加速度.6.如图所示，质量为5×10-8kg 的带电微粒以v 0=2m ／s 速度从水平放置的平行金属板A 、B 的中央飞入板间.已知板长L=10cm ，板间距离d=2cm ，当U AB =103V 时，带电微粒恰好沿直线穿过板间，则AB 间所加电压在什么范围内带电微粒能从板间飞出?7．如图所示，光滑绝缘杆竖直放置，且与以点电荷+Q 为圆心的圆周交于B 、C 两点．一质量为m 、带电量为－q 的空心小球从杆上A 点无初速下滑，且AB =BC =h ，小球滑到B 点的速度为gh 3，求：(1)小球由A 到B 过程中电场力做的功；(2)若小球在B 点时的加速度为a ，则运动到C 点时的加速度为多大？(3) 小球滑到C 点时的速度；(4) A 、C 两点的电势差．8．如图所示，初速度为零的电子（电荷量为e 、质量为m ），经电压为U 1的加速电场加速后从金属板的小孔穿出，沿两水平偏转板的中心线进入偏转电场。
高级中学高考物理一轮复习课件：电学实验专题 (共29张PPT)
用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻
R A 3.0
2.0 1.0 0 U/V
V
S
I/A
0.2 0.4 0.6
其他拓展电路
A
R1
v
R2
A Er
如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差 的说法，正确的是 ( ) A .由于电流表的分压作用，使内电阻的测量 值小于真实值； B. 由于电流表的分压作用，使内电阻的测量 值大于真实值； C. 由于电压表的分流作用，使内电阻的测量 值小于真实值； D. 由于电压表的分流作用，使内电阻的测量 值大于真实值；
例题4
例题5
例题6
例题7
例题8
例题8
四 设计性实验的的原则 1.科学性与可行性(可操作性) 比如利用匀速运动测量滑动摩擦因数匀速问题；测量 斜面的角度问题；电表的量程等 2.可靠性 实验方案要可靠,对仪器,对人体要安全 如被测量用电器的额定功率不知道,要用分压电路；测 量的电表的量程要选择正确. 3.简便化 便于操作,计数和数据处理 4.精确性 选择误差较小的实验方案,如伏安法的内外接法. 如实验要求测量精度高,就不能用有系统误差的伏安法 和半偏法等 数据处理时用图像处理的误差更小;如△S=naT2
A
v
某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻。 已知干电池的电动势约为 1 ． 5 V，内阻约为 1 Ω ；电压 表 (0 一 3V，3kΩ )、电流表 (0 ～ 0 ． 6A，1．0Ω )、滑动 变阻器有R1(10Ω ，2A)和R2(100Ω ，0．1 A)各一只． （ 1) 实验中滑动变阻器应选用 ( 填“ R1” 或“R2”)。 (2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路。 (3) 在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示 的 U－I 图线，由图可较准确地求出该电源电动势 E＝ V；内阻，r Ω。
高考物理一轮复习 12.5 电学实验综合同步课件
答案 CD
二、测定性实验 1．测定电源电动势和内阻 例 2 某同学利用电压表和电阻箱测定干
电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(R0＝5 Ω) 一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图 3(a)． ①在图 3(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成 余下电路的连接． ②请完成下列主要实验步骤： A．检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图
图9 (4)该同学又利用铅笔芯制成一个魔术道具,将“1.2 V、1.2 W” 的小灯泡与一段适当长度的该铅笔芯串联，接到一节电动势为 1.5 V、内阻为0.2 Ω的纽扣电池两端，若铅笔芯长度合适,小灯 泡的电压低于0.8 V时，灯泡基本不发光;点燃火柴给铅笔芯加 热，就会发现小灯泡亮起来，火柴熄灭，灯泡随之熄灭．请你 给他一个建议，应当取用长为__________ cm的铅笔芯串接在 电路中，才能发生上述神奇的现象．
答案 (1)1.880(1.878～1.882 均正确) (2)电路连接如图所示
(3)偏小 系统误差
(4)R－l 图象中直线的斜率为
k＝Rl ＝03.3.00 Ω/m＝10 Ω/m
又由 R＝ρSl 和 S＝π4d2，
得 ρ＝
＝kS＝5π2d2 Ω·m.
预测演练4 现实验室里备有以下列表中实验器材，请你帮
答案 (1)×1 000 (2)欧姆调零 6 000 (3)实物电路图如 图所示
(4)L2 以题说法 本题是一个探究性实验，由图象可知R与横坐标 表示的物理量是线性关系，在处理时可对L的数据进行L2、 L3、…,找线性关系,也可以利用 L，3 L、…,去找线性关系．
高三物理电学实验基础
R0 R
当R<<R0时，也可用，此电路滑动 变阻器消耗的功率较少。
PPT课件
A V
8
（2）、滑动变阻器电路 内阻不计，电动势为ε
R0 R
R0 R
R0 R
②、分压式电路
负载电阻两端的电压变化范围为：
0
常适用于R0<<R时，此电路滑动变 阻器消耗的功率较多。电压变化范 围较大。
PPT课件
11
(2) 分压电路 负载RX的电压调节范围0---E
RX
a
Pb
R
E r=
滑动变阻器的总阻值R越小，越 便于调节用电器两端电压． 一般选
用滑动变阻器的全电阻小于用电器 的电阻, 在0.1—0.5倍之间为好。
0
在合上开关以前，一定要使滑动变阻器滑动头的初始位置
置于a端．以使负载上的电压和电流最小．（均为零）
解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电 阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：
V+
· · A+ RX
-+
PPT课件
28
例2：有一个电阻Rx，其阻值大约是25kΩ ，可供选择 的器材是：
电流表A1 (0----100μA, 2kΩ) 电流表A2 (0----500μA, 300Ω) 电压表V1 (0----10V, 100kΩ） 电压表V2 (0----50V, 500KΩ） 直流稳压电源 E（15V，1A）
在合上开关以前，一定要使滑动变阻器所使用的阻值最大．
如果题目没有要求待测电阻两端的电压从零开始
连续可调，也没有要求多测几组数据，而且滑动变阻
器的阻值比待测电阻的阻值大，并且在滑动变阻器连
成限流电路时能保证电表和待测电阻正常工作，这时
2024届高考一轮复习物理课件(新教材粤教版)：电学实验综合
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调 节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表 的内阻为__2_5_2_0__Ω.
电压表和电阻箱串联，两端电压分别为2.00 V和0.50 V，则RV＝4R＝ 2 520 Ω.
(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推
断该表头的满刻度电流为__D___(填正确答案标号).
给表头串联一个电阻可以改装为电压表， 改装后的电压表的内阻为 RV＝UIgm＝0.2×410－3 Ω＝2.0×104 Ω＝20 kΩ， 则串联电阻的大小为20 kΩ－300 Ω＝19.7 kΩ.
例4 某同学利用图甲所示电路测量量程为2.5 V 的电压表 的内阻(内阻为数 千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器 R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流电源E(电动势3 V)，开 关1个，导线若干. 实验步骤如下： ①按电路原理图甲连接线路； ②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图中 最左端所对应的位置，闭合开关S； ③调节滑动变阻器，使电压表满偏； ④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V， 记下电阻箱的阻值.
R1的示数为待测表头的内阻是300.0 Ω，闭合S1后，电路的总电阻减小， 当表头半偏时干路上的电流就大于表头的满偏电流，流过电阻箱的电 流就大于表头的满偏电流，所以电阻箱的阻值略小于表头的内阻.
(4)给电流计G_串__联(选填“串”或“并”)一个阻值为 _1_9_._7_ kΩ的电阻，就可以将该电流计G改装为量程4 V 的电压表.
回答下列问题： (1)实验中应选择滑动变阻器_R__1 _(填“R1”或“R2”).
高中物理力学和电学综合检测
力学综合检测一、单项选择题1．(2014·一模)如图所示，一只小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行，在小鸟从A运动到B的过程中( )A．树枝对小鸟的合作用力先减小后增大B．树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大C．树枝对小鸟的弹力先减小后增大D．树枝对小鸟的弹力保持不变解析：选B.树枝对小鸟的合作用力是支持力和摩擦力的合力，由二力平衡得，它与小鸟重力等大反向，因小鸟所受重力不变，所以树枝对小鸟的合作用力不变，A项错误．由受力分析图可知，树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大，对小鸟的弹力先增大后减小，所以B 项对，C、D两项均错误．2．(2014·教学测试)如图所示为通过轻杆相连的A、B两小球，用两根细线将其悬挂在水平天花板上的O点．已知两球重力均为G，轻杆与细线OA长均为L.现用力F作用于小球B上(图上F未标出)，使系统保持静止状态且A、B两球在同一水平线上．则力F最小值为( )A.22G B.2GC．G D．2G解析：选A.由于系统处于静止状态时，A、B两球在同一水平线上，因此悬线OA竖直，轻杆中的弹力为零，小球B受竖直向下的重力、沿悬线OB斜向上的拉力和F的作用而处于静止状态，三力的合力为零，表示三力的线段构成封闭三角形，由于重力的大小及方向不变，悬线拉力的方向不变，由几何关系可知，当F的方向与OB垂直且斜向右上方时，F最小，由几何关系可知，此时F＝G sin 45°＝22G，选项A正确．3．嫦娥三号携带“玉兔”探测车在月球虹湾实施软着陆过程中，嫦娥三号离月球表面4 m高时最后一次悬停，确认着陆点．若总质量为M的嫦娥三号在最后一次悬停时，反推力发动机对其提供的反推力为F，已知引力常量为G，月球半径为R，则月球的质量为( )A.FR 2MG B.FR MG C.MGFRD.MG FR2 解析：选A.嫦娥三号悬停时，其合力为零，设月球的质量为m ，由平衡条件可得：F －G Mm R 2＝0，则m ＝FR 2MG，选项A 正确，选项B 、C 、D 错误． 4．(2014·检测)如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O 点分别以水平初速度v 1、v 2抛出两个小球(可视为质点)，最终它们分别落在圆弧上的A 点和B 点，已知OA 与OB 互相垂直，且OA 与竖直方向成α角，则两小球初速度之比为( )A ．tan αB ．sin αC ．tan αtan αD ．cos α解析：选C.两小球被抛出后都做平抛运动，设半圆形容器的半径为R ，两小球运动时间分别为t 1、t 2，对A 球：R sin α＝v 1t 1，R cos α＝12gt 21.对B 球：R cos α＝v 2t 2，R sin α＝12gt 22.联立解得：两小球初速度之比为v 1v 2＝tan αtan α，选项C 正确． 5．(2014·一中一模)如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置．当太照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．若质量为m的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶，经过时间t 前进的距离为x ，且速度达到最大值v m .设这一过程中电动机的功率恒为P ，小车所受阻力恒为F ，那么这段时间( )A ．小车做匀加速运动B ．小车受到的牵引力逐渐增大C ．小车受到的合外力所做的功为PtD ．小车受到的牵引力做的功为Fx ＋12mv 2m解析：选D.小车在运动方向上受向前的牵引力F 1和向后的阻力F ，因为v 增大，P 不变，由P ＝F 1v ，F 1－F ＝ma ，得出F 1逐渐减小，a 也逐渐减小，当v ＝v m 时，a ＝0，故A 、B 项均错；合外力做的功W 外＝Pt －Fx ，由动能定理得W 牵－Fx ＝12mv 2m ，故C 项错，D 项对．二、多项选择题6．(原创题)倾角为 θ的斜面固定在水平面上，质量为m 的物体在沿斜面向上的推力F 1作用下处于静止状态，现把推力逐渐增大到F 2，物体始终处于静止状态，下列判断正确的是( )A ．物体与斜面间的动摩擦因数μ一定不为0B ．物体受到的静摩擦力一定逐渐减小C ．物体受到的静摩擦力可能逐渐增大D ．物体受到的静摩擦力可能先减小后增大 解析：选ACD.推力变化，物体仍保持静止，说明物体与斜面间摩擦力变化，故A 正确．若F 1＜F 2＜mg sin θ，则F f ＝mg sin θ－F ，F f 随推力增大而减小；若F 2＞F 1＞mg sin θ，则F f ＝F －mg sin θ，F f 随推力增大而增大，若F 1＜mg sin θ＜F 2，随推力增大，F f 先减小到0，再反向增大，故B 错，C 、D 正确．7．(2014·六市高三调研)在平直公路上有甲、乙两辆汽车同时从同一位置沿着同一方向做匀加速直线运动，它们速度的平方随位移变化的图象如图所示，则( )A ．甲车的加速度比乙车的加速度大B ．在x ＝0.5 m 处甲、乙两车的速度相等C ．在x ＝0.5 m 处甲、乙两车相遇D ．在x ＝1.0 m 处甲、乙两车相遇解析：选AB.根据图象可知，对甲车v 2＝2a 甲x ，a 甲＝2 m/s 2，对乙车2－1＝2a 2x ，a 2＝1 m/s 2，选项A 正确；由题图可知x ＝0.5 m 处甲、乙两车的速度相等，选项B 正确；若两车相遇，则有12×2t 2＝1×t ＋12×1×t 2，解得t ＝2 s ，位移x ＝4 m ，选项C 、D 错误．8．(2014·模拟)在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A 、B ，它们的质量分别为m 1、m 2，弹簧劲度系数为k ，C 为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一平行斜面向上的恒力F 拉物块A 使之向上运动，当物块B 刚要离开挡板C 时，物块A 运动的距离为d ，速度为v .则此时( )A ．拉力做功的瞬时功率为FvB ．物块B 满足m 2g sin θ＝kdC ．物块A 的加速度为F －kdm 1D ．弹簧弹性势能的增加量为Fd －12m 1v 2解析：选AC.拉力做功的瞬时功率为Fv ，A 正确；开始静止时，m 1g sin θ＝kx 1，当物块B 刚要离开挡板C 时，m 2g sin θ＝kx 2，而d ＝x 1＋x 2，故B 错误；对A 应用牛顿第二定律：F －m 1g sin θ－kx 2＝m 1a A ，故有a A ＝F －kdm 1，C 正确；由能量守恒定律可得：Fd ＝m 1gd sin θ＋12m 1v 2＋ΔE p ，故弹簧弹性势能的增加量ΔE p ＝Fd －m 1gd sin θ－12m 1v 2，D 错误． 9．(2014·四市高三模拟)如图所示，在竖直平面半径为R 的四分之一圆弧轨道AB 、水平轨道BC 与斜面CD 平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N 个半径为r (r ≪R )的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A 到最低点B 依次标记为1、2、3…N .现将圆弧轨道末端B 处的阻挡物拿走，N 个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说确的是( )A ．N 个小球在运动过程中始终不会散开B ．第N 个小球在斜面上能达到的最大高度为RC ．第1个小球到达最低点的速度gR <v <2gRD ．第1个小球到达最低点的速度v <gR解析：选AD.在AB 段，后面的小球总要往前推前面的小球，在BC 段，各小球保持匀速运动，相互之间仅仅接触，但无弹力作用，在CD 段，前面的小球会减速运动，后面的小球速度比它大，因此又将推着它向前运动，所以整个运动过程中各小球始终不会散开，故选项A 正确；在AB 段时，高度在R /2之上的小球只占总数的1/3，而在斜面上各小球连成直线铺开，根据机械能守恒定律可知第N 个小球在斜面上能达到的最大高度小于R ，故选项B 错误；同样对整体在AB 段时，重心低于R /2，所以第1个小球到达最低点的速度v <gR ，故选项C 错误，选项D 正确．三、计算题10．(2014·高三调研)假设某航母的飞行跑道长L ＝160 m ，舰载机发动机产生的最大加速度a ＝5 m/s 2，舰载机所需的起飞速度为v ＝50 m/s.舰载机在航母跑道上起飞的过程可以简化为匀加速直线运动．(1)若航母静止，①请通过计算判断，舰载机能否靠自身的发动机从舰上起飞？②为了使舰载机安全起飞，弹射装置给舰载机的初速度至少为多大？(2)若航母沿舰载机起飞的方向以某一速度匀速航行，为了使舰载机安全起飞，航母匀速运动的速度至少为多大？解析：(1)①航母静止时，舰载机靠发动机加速，加速度a ＝5 m/s 2，初速度为v 0＝0，位移L ＝160 m ，末速度为v 1.由运动学公式v 21－v 20＝2aL解得v 1＝40 m/s ＜50 m/s ，故舰载机不能靠自身的发动机从舰上起飞．②弹射装置给舰载机的初速度为v 2，起飞速度为v ＝50 m/s ，由运动学公式v 2－v 22＝2aL 解得v 2＝30 m/s ，故弹射装置给舰载机的初速度至少为30 m/s.(2)设舰载机起飞所用的时间为t ，位移为L 2，航母的位移为L 1，匀速航行的最小速度为v 3.由运动学公式v ＝v 3＋at ，v 2－v 23＝2aL 2，L 1＝v 3t ，L 2＝L ＋L 1 联立解得，航母匀速航行的最小速度v 3＝10 m/s. 答案：(1)①见解析 ②30 m/s (2)10 m/s11．(2014·高考卷)如图为某游乐场水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面，表面粗糙的AB 段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC 在B 点水平相切．点A 距水面的高度为H ，圆弧轨道BC 的半径为R ，圆心O 恰在水面．一质量为m 的游客(视为质点)可从轨道AB 的任意位置滑下，不计空气阻力．(1)若游客从A 点由静止开始滑下，到B 点时沿切线方向滑离轨道落在水面D 点，OD ＝2R ，求游客滑到B 点时的速度v B 大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功W f ；(2)若游客从AB 段某处滑下，恰好停在B 点，又因受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P 点后滑离轨道，求P 点离水面的高度h .(提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为F 向＝m v 2R)解析：(1)游客从B 点做平抛运动，有 2R ＝v B t ①R ＝12gt 2②由①②式得v B ＝2gR ③从A 到B ，根据动能定理，有mg (H －R )＋W f ＝12mv 2B －0④由③④式得W f ＝－(mgH －2mgR )．⑤(2)设OP 与OB 间夹角为θ，游客在P 点时的速度为v P ，受到的支持力为N ，从B 到P 由动能定理，有mg (R －R cos θ)＝12mv 2P －0⑥过P 点时，根据向心力公式，有mg cos θ－N ＝m v 2PR⑦N ＝0⑧cos θ＝hR⑨由⑥⑦⑧⑨式解得h ＝23R .答案：(1)2gR －(mgH －2mgR ) (2)23R12．(2014·薜窑中学高三检测)如下图是阿毛同学的漫画中出现的装置，描述了一个“吃货”用来做“糖炒栗子”的“萌”事儿：将板栗在地面小平台上以一定的初速度经两个四分之一圆弧衔接而成的轨道，从最高点P 飞出进入炒锅，利用来回运动使其均匀受热．我们用质量为m的小滑块代替栗子，借这套装置来研究一些物理问题．设大小两个四分之一圆弧半径为2R 和R ，小平台和圆弧均光滑．将过锅底的纵截面看做是两个斜面AB 、CD 和一段光滑圆弧组成．斜面动摩擦因数均为0.25，而且不随温度变化．两斜面倾角均为θ＝37°，AB ＝CD ＝2R ，A 、D 等高，D 端固定一小挡板，碰撞不损失机械能．滑块的运动始终在包括锅底最低点的竖直平面，重力加速度为g .(1)如果滑块恰好能经P 点飞出，为了使滑块恰好沿AB 斜面进入锅，应调节锅底支架高度使斜面的A 、D 点离地高为多少？(2)接(1)问，求滑块在锅斜面上滑过的总路程； (3)对滑块的不同初速度，求其通过最高点P 和小圆弧最低点Q 时受压力之差的最小值．解析：(1)在P 点mg ＝mv 2P2R解得v P ＝2gR到达A 点时速度方向要沿着AB ，v y ＝v P ·tan θ＝342gR 所以AD 离地高度为h ＝3R －v 2y2g ＝3916R .(2)进入A 点滑块的速度为v ＝v P cos θ＝542gR假设经过一个来回能够回到A 点，设回来时动能为E k ，则E k ＝12mv 2－4μmg cos θ·8R <0所以滑块不会滑到A 而飞出．根据动能定理mg 2R sin θ－μmg cos θ·s ＝0－12mv 2得滑块在锅斜面上滑过的总路程s ＝221R16.(3)设初速度、最高点速度分别为v 1、v 2由牛顿第二定律，在Q 点F 1－mg ＝mv 21R在P 点F 2＋mg ＝mv 222R所以F 1－F 2＝2mg ＋m 2v 21－2v 22＋v 222R由机械能守恒定律得12mv 21＝12mv 22＋mg 3R联立解得v 21－v 22＝6gR 为定值代入v 2的最小值2gR 得压力差的最小值为9mg .答案：(1)3916R (2)221R16 (3)9mg电学综合检测一、单项选择题1．(2014·一模)如图所示的电路中，电源电动势为E ，阻为R .L 1和L 2为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为R .电压表为理想电表．K 为单刀双掷开关，当开关由1位置掷到2位置时，下列说法中正确的是( )A ．L 1亮度不变，L 2将变暗B ．L 1将变亮，L 2将变暗C ．电源阻的发热功率将变小D ．电压表示数将变小解析：选D.开关掷到位置1时，灯泡L 1和L 2并联，并联电阻R 并＝R ×R R ＋R ＝R2，电路总电阻R 总＝R ＋R ＋R 2＝5R 2，干路电流I ＝E R 总＝2E5R，根据并联电路电流与电阻成反比可得流过灯泡L 1和L 2的电流相等，即I 1＝I 2＝E5R.开关掷到2位置，灯泡L 1与定值电阻R 串联，然后与灯泡L 2并联，并联电阻为R 并′＝R ＋R ×R R ＋R ＋R ＝2R 3，电路总电阻R 总′＝R ＋2R 3＝5R3，干路电流I ′＝E R 总′＝3E 5R ，根据并联电路电流与电阻成反比可得流过灯泡L 1的电流I 1′＝I ′×13＝E 5R ，流过灯泡L 2的电流I 2′＝I ′×23＝2E5R .据此判断，开关由1位置掷到2位置，流过灯泡L 1的电流大小不变，灯泡亮度不变，流过灯泡L 2的电流变大，灯泡变亮，所以选项A 、B 错．总电流变大，电源阻的发热功率(P ＝I 2R )变大，选项C 错．总电流变大，电压变大，路端电压变小，电压表示数变小，选项D 对．2．(2014·高三二模)某同学准备用一种金属丝制作一只电阻温度计．他先通过实验描绘出一段金属丝的U －I 曲线，如图甲所示．再将该金属丝与某一定值电阻R 0串联接在电路中，用电压表(电压表的阻远大于金属丝的电阻)与金属丝并联，并在电压表的表盘上标注温度值，制成电阻温度汁，如图乙所示．下列说法中正确的是( )A ．从图甲可知，该金属丝的阻值随温度的升高而减小B ．图乙中电压表的指针偏转角越大，温度值越小C ．选用不同阻值的R 0可以改变温度计的量程，R 0越大，量程越大D ．温度越高，电源消耗的功率越大解析：选C.从图甲可知，图象割线的斜率表示电阻的大小，故该金属丝的阻值随温度的升高而增大，所以A 错误；图乙中电压表的指针偏转角越大，说明R t 的阻值大，即温度高，所以B 错误；若R 0越大，电压表要偏转同样的角度，需R t 的阻值更大，即温度更高，量程越大，所以C 正确；温度越高，R t 的阻值越大，电路电流越小，所以电源消耗的功率P ＝EI 越小，故D 错误．3．(2014·高考卷)一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动．取该直线为x 轴，起始点O 为坐标原点，其电势能E p 与位移x 的关系如图所示．下列图象中合理的是( )解析：选D.在粒子运动中的某一小段位移Δx 电场力做功qE Δx .由功能关系知ΔE p ＝－qE ·Δx ，即ΔE p Δx＝－qE ，E p －x 图线斜率的绝对值表示电场力，故由图线可知E 逐渐减小，A 错误．因粒子仅受电场力作用，由qE ＝ma 可知a 也逐渐减小，D 正确；再由动能定理有ΔE k ＝qE ·Δx ，即ΔE k Δx＝qE ，E k －x 图线的斜率也表示电场力，则E k －x 图线应是一条斜率逐渐减小的曲线，B 错误．由v 2＝2ax 有v ＝2ax ，可知v －x 图线应是一条曲线，故C 错误．4．(2014·第一次诊考)如图所示，在xOy 坐标系中，将一带负电的试探电荷q 由y 轴上的a 点移至x 轴上的b 点时，需克服电场力做功W ；若将q 从a 点移至x 轴上c 点时，也需克服电场力做功W .那么此空间存在的静电场不可能是( )A ．电场强度沿y 轴负方向的匀强电场B ．电场强度沿x 轴正方向的匀强电场C ．位于第Ⅰ象限某一位置的正点电荷形成的电场D ．位于y 轴上的一对等量异种电荷形成的电场解析：选B.电荷由a 到b 过程中－qU ab ＝－W ，由a 到c 过程中－qU ac ＝－W ，说明b 、c 两点电势相等，在图1、3、4中b 、c 两点电势均相等．所以，A 、C 、D 错误，B 项正确．5．带电粒子a 、b 在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的动量大小相等(已知动量等于质量与速度的乘积，即p ＝mv )，a 运动的半径大于b 运动的半径．若a 、b 的电荷量分别为q a 、q b ，质量分别为m a 、m b ，周期分别为T a 、T b .则一定有( )A ．q a <q bB ．m a <m bC ．T a <T b D.q a m a <q bm b解析：选A.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得qvB ＝m v 2r① 两粒子动量相等，由①知p ＝mv ＝qBr ，则q a Br a ＝q b Br b已知r a >r b ，则q a <q b ，故选项A 正确．由已知条件不能对其他选项进行判定．二、多项选择题6．(2014·高考卷)如图，将额定电压为60 V 的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S 后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V 和2.2 A ．以下判断正确的是( )A ．变压器输入功率为484 WB ．通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC ．通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD ．变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶3解析：选BD.对于理想变压器，P 入＝P 出，所以输入功率P 入＝60×2.2 W＝132 W ，A 错．I 1＝P 入U 1＝132220A ＝0.6 A ，B 正确．正弦式交流电电流的最大值I 2m ＝2I 2＝2.2 2 A ，C 错误．变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝U 1∶U 2＝11∶3，D 正确．7．(2013·高考卷)将一电荷量为＋Q 的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a 、b 为电场中的两点，则( )A ．a 点的电场强度比b 点的大B ．a 点的电势比b 点的高C ．检验电荷－q 在a 点的电势能比在b 点的大D ．将检验电荷－q 从a 点移到b 点的过程中，电场力做负功解析：选ABD.电场线的疏密程度表示场强的大小，A 正确；沿电场线方向电势降低，B 正确；负电荷在电势越高的位置电势能越小，C 错误；因负电荷从a 点移到b 点的过程中电势能增大，由功能关系知电场力必做负功，D 正确．8．(2014·六市联考)如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面，左右两端等高，分别处于沿水平方向的匀强磁场和匀强电场中．两个相同的带正电小球a 、b 同时从两轨道左端最高点由静止释放，M 、N 为轨道最低点，则下列说法中正确的是( )A ．两个小球到达轨道最低点的速度v M ＜v NB ．两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力F M ＞F NC ．磁场中a 小球能到达轨道另一端最高处，电场中b 小球不能到达轨道另一端最高处D ．a 小球第一次到达M 点的时间大于b 小球第一次到达N 点的时间解析：选BC.根据动能定理，对a 球，mgR ＝12mv 2M －0，对b 球，mgR －EqR ＝12mv 2N －0，可得v M ＞v N ，所以a 球第一次到达M 点的时间小于b 球第一次到达N 点的时间，所以A 、D 两项均错．由F －mg ＝m v 2R，可知F M ＞F N ，所以B 项正确．根据能量守恒，洛伦兹力不做功，a 球的机械能守恒，故能到达另一端最高处，电场力做负功，b 小球机械能减少，故不能到达轨道另一端最高处，所以C 项正确．9．(2014·高三二模)如图所示，光滑平行金属导轨MN 、PQ 所在平面与水平面成θ角，M 、P 两端间接一阻值为R 的定值电阻，阻值为r 的金属棒ab 垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．t ＝0时对金属棒施一平行于导轨的外力F ，金属棒由静止开始沿导轨向上做匀加速运动．下列关于穿过回路abPMa 的磁通量Φ、磁通量的瞬时变化率ΔΦΔt、通过金属棒的电荷量q 以及a 、b 两端的电势差U 随时间t 变化的图象中，正确的是( )解析：选BD.由题意知ab 棒做匀加速运动，x ＝12at 2，磁通量Φ＝BLx ＝BL 12at 2，故A 错误；磁通量的变化率ΔΦΔt ＝BL Δx Δt ＝BLv ＝BLat ，故B 正确；流过截面的电荷量q ＝ΔΦR＝BL Δx R ，所以C 错误；ab 两端的电压U ＝R R ＋r E ＝R R ＋rBLat ，所以D 正确． 三、计算题10．(2014·高考卷)如图，真空中xOy 平面直角坐标系上的ABC 三点构成等边三角形，边长L ＝2.0 m ．若将电荷量均为q ＝＋2.0×10－6 C 的两点电荷分别固定在A 、B 点，已知静电力常量k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，求：(1)两点电荷间的库仑力大小；(2)C 点的电场强度的大小和方向．解析：(1)根据库仑定律，A 、B 两点电荷间的库仑力大小为F ＝k q 2L 2① 代入数据得F ＝9.0×10－3 N ．②(2)A 、B 点电荷在C 点产生的场强大小相等，均为E 1＝k q L 2③ A 、B 两点电荷形成的电场在C 点的合场强大小为E ＝2E 1cos 30°④由③④式并代入数据得E ＝7.8×103 N/C场强E 的方向沿y 轴正向．答案：(1)9.0×10－3 N (2)7.8×103 N/C 方向沿y 轴正方向11．(2014·高三一模)如图甲所示，一端封闭的两条足够长平行光滑导轨固定在水平面上，相距L ，其中宽为L 的abdc 区域无磁场．cd 右侧区域存在匀强磁场，磁感应强度为B 0，磁场方向垂直水平面向上．ab 左侧区域存在宽为L 的均匀分布但随时间线性变化的磁场B ，B -t 图象如图乙所示，磁场方向垂直水平面向下．一质量为m 的金属棒，在t ＝0时刻从边界ab 处开始以某速度向右匀速运动，经时间t 0/3运动到cd 处．设金属棒在回路中的电阻为R ，导轨电阻不计．(1)求金属棒从边界ab 运动到cd 的过程中回路中感应电流产生的焦耳热Q ；(2)经分析可知金属棒刚进入cd 右侧的磁场区域时做减运动，求金属棒在该区域克服安培力做的功W .解析：(1)因磁场变化在回路中产生的电动势为：E 1＝ΔΦΔt ＝L 2ΔB Δt ＝B 0L 2t 0金属棒从边界ab 运动到cd 的过程中产生的焦耳热为：Q ＝I 21Rt ＝E 21R ·t 03＝B 20L 43Rt 0. (2)金属棒刚进入磁场时的速度大小为v 0＝3L t 0金属棒切割磁感线产生的电动势为E 2＝B 0LvE 1与E 2在回路中方向相反，因金属棒刚进入cd 右侧的磁场时做减速运动，说明E 2>E 1，回路中的总电动势为：E ＝E 2－E 1＝B 0Lv －B 0L 2t 0随着金属棒速度的减小，总电动势减小，当E ＝0后，回路中无感应电流，金属棒做匀速运动，动能不再变化，则最终速度为：v ＝L t 0金属棒在该区域克服安培力做的功W 等于减少的动能：W ＝12mv 20－12mv 2＝4mL 2t 20. 答案：(1)B 20L 43Rt 0 (2)4mL 2t 2012．如图所示，左侧装置存在着匀强磁场和方向竖直向下的匀强电场，装置上下两极板间电势差为U 、间距为L ；右侧为“台形”匀强磁场区域ACDH ，其中，AH ∥CD ，AH ＝4L .一束电荷量大小为q 、质量不等的带电粒子(不计重力、可视为质点)，从狭缝S 1射入左侧装置中恰能沿水平直线运动并从狭缝S 2射出，接着粒子垂直于AH 、由AH 的中点M 射入“台形”区域，最后全部从边界AC 射出．若两个区域的磁场方向均水平(垂直于纸面向里)、磁感应强度大小均为B ，“台形”区域宽度MN ＝L ，忽略电场、磁场的边缘效应及粒子间的相互作用．(1)判定这束粒子所带电荷的种类，并求出粒子速度的大小；(2)求出这束粒子可能的质量最小值和最大值；(3)求出(2)问中偏转角度最大的粒子在“台形”区域中运动的时间．解析：(1)由于粒子在“台形”磁场中从边界AC 射出，可知粒子带正电由于粒子在左侧正交电磁场中沿直线通过且洛伦兹力不做功，故粒子速率不变有qvB ＝qE ，E ＝U L ，所以v ＝U BL. (2)在“台形”区域，粒子做匀速圆周运动由牛顿第二定律，有qvB ＝m v 2R由上式知，当粒子质量有最小值时，R 最小，粒子运动轨迹恰与AC 相切(见图甲)；当粒子质量有最大值时，R 最大，粒子运动轨迹恰过C 点(见图乙)由几何关系有R 1＝(2L －R 1)sin 45°，R 1＝2(2－1)L因MN ＝L ，所以△AMC 是等腰直角三角形，R 2＝L解得m min ＝22－1qB 2L 2U ，m max ＝qB 2L 2U .(3)粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期T ＝2πmqB粒子沿图甲轨迹运动时对应圆心角最大，有t ＝135°360°T ＝38T解得t ＝32－1πBL 22U .答案：见解析。
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高三物理电学综合练习一、本题共12小题，每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。
把正确选项前的字母填在题后的（）内。
全选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1．由可变电容器和固定的电感线圈组成的LC振荡电路，当电容调到40pF时，电路中产生的振荡电流的频率为f1，当电容调到360pF 时，电路中产生的振荡电流的频率为f2。
则（）（A）f1=9f2（B）f1=3f2（C）f1=f2/9 （D）f1=f2/32．下面关于闭合线圈中的感应电流的说法中正确的是（）（A）只要闭合线圈所在空间的磁场发生变化，线圈内就有感应电流产生（B）只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈内就有感应电流产生（C）穿过闭合线圈的磁通量变化越大，线圈内的感应电流就越大（D）穿过闭合线圈的磁通量变化越快，线圈内的感应电流就越大3．如图1所示电路，开关S1、S2均处于闭合状态。
在分别断开S1、S2后的短暂过程中，关于流过电阻R1、R2的电流方向，以下判断正确的是（）（A）若只断开S1，流过R1的电流方向为自左向右图1（B）若只断开S1，流过R1的电流方向为自右向左（C）若只断开S2，流过R2的电流方向为自左向右（D）若只断开S2，流过R2的电流方向为自右向左4．关于静电场，下面说法正确的是（）（A）电场中某两点的电场强度大小相等，则这两点的电势一定相等（B）电场中某两点的电势相等，则这两点电场强度的大小一定相等（C）电荷在电场中某点受力为零，则该点场强一定为零（D）电荷在电场中仅受电场力作用，由静止开始一定沿电场线运动5．LC振荡电路在某时刻的电流方向如图2所示，且此电流正在增大，则以下说法正确的是（）（A）电路中的电容器处于充电的过程（B）电路中的电容器处于放电的过程（C）电路中线圈内的磁场在增强（D）电路中线圈内的磁场在减弱图26．图3的四个图中，闭合金属圆环均静置于光滑的水平面上，圆环的圆心为O。
直导线ab固定于同一水平面上且与金属环绝缘，二者之间的摩擦不计，ab中通有由a至b的电流。
当ab中的电流增大时，金属环向左平动的是（）（A）（B）（C）（D）图37．图4为示波管中电子枪的原理示意图。
示波管内被抽成真空，A为发射热电子的阴极，K为接在高电势点的加速阳极，A、K间电压为U。
电子离开阴极时的速度可以忽略，图4电子经加速后从K的小孔中射出时的速度大小为v。
下面的说法中正确的是（）（A）如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的速度变为2v（B）如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的v速度变为2（C）如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速v度变为2（D）如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速2v度变为28．直导线ab长为L，水平放置在匀强磁场中，磁场方向如图5所示，磁感应强度为B，导线中通有恒定电流，电流强度为I，则（）（A）导线所受安培力大小为BIL（B）若电流方向由b向a，则安培力方向竖直向上（C）若使导线在纸面内转过α角，则安培力大小变成BILsinα图5 （D）若使导线在纸面内转过α角，则安培力大小仍为BIL9．一理想变压器的原线圈连接一只电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节。
如图6所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。
在原线圈上加一电压为U的交流电。
则（）图6（A）保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大（B）保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小（C）保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大（D）保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小10．如图7所示，线圈A连接两光滑平行导轨，导轨上横放着导体MN，并处于垂直纸面向里的匀强磁场中，线圈C闭合，现使MN沿导轨向右运动，并设运动过程中，回路中电阻不变，图7为了使线圈C产生如图7所示的感生电流，MN应向右做（）（A）匀速运动（B）加速运动（C）减速运动（D）以上说法都对11．一个圆环形闭合导体线圈a平放在水平面上，在a的正上方固定一竖直的螺线管b，b的铁心与a不接触，a、b的轴线重合。
螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图8所示的电路。
当移动滑动变阻器的触头P时，圆环a中将产生感应电流，同时a对水平面的压力N将发生变化。
如果要使圆环a中产生图中所示方向的感应电流，图8则下面的说法中正确的是（）（A）P应向上滑，N大于a的重力（B）P应向下滑，N大于a的重力（C）P应向上滑，N小于a的重力（D）P应向下滑，N小于a的重力12．如图9所示，两平行虚线间的区域内存在着匀强磁场，较小的三角形线圈abc的ab边与磁场边界平行。
线圈匀速向右运动穿过磁场区域。
图10中的哪个图可以定性地表示线圈在穿过磁场的过程中感应电流随时间变化的规律？（）图9（A）（B）（C）（D）图10二、本题共7小题，第13~~17题每小题5分，第18、19题每小题6分，共37分。
把答案填在题中的横线上。
13．平行板电容器的电容为C，带电量为Q，极板间的距离为d，板间匀强电场的场强大小为____________。
在两极板间的中点放一电量很小的点电荷q，它所受的电场力的大小等于____________。
14．一个定值电阻阻值为2.0Ω，加在它两端的电压随时间变化的关系如图11所示。
则与该电阻串联的交流电流表的示数为_________A，该电流的瞬时值随时间变化的表达式是i=________A。
图1115．如图12所示，水平面上的平行粗金属导轨MN与PQ的左端连接一个定值电阻R，导体棒ab可以在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中总保持与导轨垂直，并且接触良好。
空间存在着方向竖直向上的匀强磁场。
已知R=1.0Ω，ab棒的电阻r=0.5Ω，图12两导轨间距d=30cm，磁感强度B=2.0T。
用水平向右的恒力F拉动ab 棒，稳定后作匀速运动的速度v=5.0m/s。
这时产生的感应电动势ε=________V，拉力F作功的功率P=_______W。
16．如图13所示，一个金属球壳A带负电，电量为Q，O为它的球心。
则A上的电荷Q产生的电场在O点的场强大小为__________。
若在球壳外引入另一个点电荷B，它带正电，电量为q，与O点的距离为l，则A上的图13电荷产生的电场在O点的场强大小为________。
17．一个n价离子在磁感强度为B的匀强磁场中作匀速圆周运动，已知离子的质量为m，基本电荷的电量为e，则离子运动的周期为________；若将离子的运动看成为一环形电流。
则此电流的大小为____________。
18．两根互相平行、间距为d的金属导轨水平放在匀强磁场中，磁场方向竖直向上，磁感应强度为B。
如图14所示，导轨上放有M、N两根细金属棒，它们的总电阻为R，导轨电阻不计。
棒M受水平拉力F，使两棒都作匀速直线运动，图14运动中两棒受到的摩擦力阻力相等，则两棒运动速度之差为____________。
19．如图15所示，水平绝缘板上有一个质量为m，带-q电荷的物体P，足够大的空间存在着方向水平向右的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场，场强大小分别为E和B。
开始时P被外力固定住，撤去外力，它将开始在平板上运动，运动过程中P与平板间的滑动摩擦系数为μ，并且P的带电量图15保持不变。
则物体P运动的加速度最大值是__________，P运动过程中速度的最大值是__________。
三、本题共5小题，共65分。
解答时应写必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
20．（12分）如图16所示，在倾角为300的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为l、质量为m的通电直导体棒，棒内电流大小为I，方向垂直纸面向外。
以水平向右为x轴正方向、竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系。
图16 （1）若加一方向垂直斜面向上的匀强磁场，使导体棒在斜面上保持静止，求磁场的磁感强度B1的大小。
（2）若要求所加的磁场对导体棒的安培力的方向水平向左，仍使导体棒在斜面上保持静止，求这时磁场的磁感强度B2的大小和方向。
（3）如果磁场的方向限定在xOy平面内，试确定能使导体棒在斜面上保持静止的匀强磁场B所有可能的方向。
21．（12分）两个定值电阻，把它们串联起来，等效电阻是4Ω，把它们并联起来，等效电阻是1Ω。
（1）这两个电阻的阻值各为多大？（2）如果把这两个电阻串联后接入一个电动势为ε、内电阻为r的电源两极间，两电阻消耗的总功率等于P1；如果把这两个电阻并联后接入同一个电源的两极间，两电阻消耗的总功率等于P2，若要求P1=9W，且P2≥P1，求满足这一要求的ε和r的所有值。
22．（13分）如图17，一个矩形闭合线圈abcd的边长分别为l1和l2，匝数为n，总电阻为R，在匀强磁场中绕垂直于磁场且平行于ab边的轴OO'匀速转动，磁场的磁感强度大小为B。
从图中所示位置转过900角所用时间为t。
（1）求转动过程中线圈内感应电动势的最大值。
图17 （2）求当线圈从图示位置转过600时的感应电动势的瞬时值。
（3）求线圈从图示位置转900的过程中产生的焦耳热。
23．（14分）图18是静电分选器的原理示意图，将磷酸盐和石英的混合颗粒由传送带送至两个竖直的带电平行板上方，颗粒经漏斗从电场区域中央处开始下落。
经分选后的颗粒分别装入A、B桶中。
混合颗粒离开漏斗进入电场时磷酸盐颗粒带正电，石英颗粒带负电，所有颗粒所带的电量与质量之比均为10-5C/kg。
若已知两板间的距离为10cm，颗粒在电场中下落的图18竖直高度为50cm。
设颗粒进入电场时的初速度为零，颗粒间的相互作用力不计。
如果要求两种颗粒离开两极板间的电场区域时不接触到极板而且有最大的偏转量。
（1）两极板间所加的电压应多大？（2）若带电平行板的下端距A、B桶底的高度为H=1.0m，求颗粒落至桶底时速度的大小。
24．（14分）如图19甲所示，图的右侧MN为一竖直放置的荧光屏，O为它的中点，OO'与荧光屏垂直，且长度为l。
在MN的左侧空间存在着方向水平向里的匀强电场，场强大小为E。
乙图是从左边去看荧光屏得到的平面图，在荧光屏上以O为原点建立如图的直角甲乙坐标系。
一细束质量为m、电量为q的带电粒子图19以相同的初速度v0从O'点沿O'O方向射入电场区域。
粒子的重力和粒子间的相互作用都可忽略不计。
（1）若再在MN 左侧空间加一个匀强磁场，使得荧光屏上的亮点恰好位于原点O 处，求这个磁场的磁感强度B 的大小和方向。
（2）如果磁感强度B 的大小保持不变，但把方向变为与电场方向相同，则荧光屏上的亮点位于图中A 点处，已知A 点的纵坐标y=33l ，求A 点横坐标的数值。