2017各分类汇编---电学

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常见的电学

常见的电学

常见的电学电学是应用物理学前沿理论的一个专业,涉及到电的各种现象,研究电场、电源、电磁场和电动力。

主要研究方向包括电路理论、电子学、混合信号系统等。

1、微分电路理论微分电路理论是电路理论的一个重要分支,研究微分电路的各种特性,如电阻,电容,电感,绝缘介质,调压,滤波,功率放大,信号放大,参数估计等。

微分电路理论是建立电路原理的基础,在微电子、通信、计算机及其他领域都有着广泛的应用。

2、模拟电路理论模拟电路理论是研究电路中电压、流量、电阻、电容和电感,以及模拟信号的处理元件等特性的一门学科。

它涉及到模拟信号放大、滤波、信号跟踪、控制系统等课题。

在电视机,收音机,音响等消费类电子产品中,模拟电路理论的应用非常广泛。

3、电子学电子学是研究电子元件、半导体器件、集成电路、芯片、封装等电子元器件的研究学科,主要研究方向包括半导体物理、电子物理和外延制作等。

电子学是现代电子技术的基础,在通信、计算机、家用电器等方面都有着广泛的应用。

4、混合信号系统混合信号系统是指将模拟信号和数字信号混合在一起的系统,它有利于充分利用模拟信号和数字信号的优势,更加系统地设计和开发电子产品。

混合信号系统在通信、计算机、汽车电子,消费类电子等领域有着广泛的应用。

电学是应用物理学前沿理论的一个专业,它的主要研究方向包括微分电路理论、模拟电路理论、电子学、混合信号系统等,在电子、计算机、汽车电子等领域有着广泛的应用,是现代电子技术的基础。

伴随着现代技术的快速发展,电学技术也进一步发展。

电子元器件的精密设计、封装、连接和集成技术水平不断提高,特别是与芯片技术有关的技术,得到了很大的改进。

这些技术的改进使得电子元器件更小,更紧凑,更具有可靠性,也使得电路的复杂性和功能强度大大提高。

在模拟信号处理技术方面,传统模拟信号处理研究范围已经从电路原理扩展到信号处理算法,以及基于处理器的模拟信号处理技术,如DSP和FPGA。

由于模拟信号处理算法已经发展成熟,并且具有高可靠性,因此模拟信号处理技术在很多领域得到了广泛应用。

所有电学知识点总结

所有电学知识点总结

所有电学知识点总结电学是物理学的一个重要分支,研究电荷的性质、电场、电流、电磁感应和电路等现象和规律。

电学知识在现代社会的各个领域都有着广泛的应用,从家庭用电到工业生产,从通讯设备到航天技术,都离不开电学的理论和实践。

本文将对电学的各个知识点进行总结,包括电荷、电场、电势、电流、电阻、电容、电感、交流电、直流电路等内容。

读者可以通过本文全面了解电学的基本概念和原理,从而更好地理解电学在生活和工作中的应用。

一、电荷1. 电荷的基本性质电荷是物质的一种基本属性,分为正电荷和负电荷。

同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

电荷的最小单位是电子电荷e,为1.6×10^-19库仑。

电荷守恒定律指出,在任意封闭系统中,电荷的总量保持不变。

2. 电场电荷周围存在电场,电场是某个电荷或一组电荷产生的力场。

电场由电荷产生,并对其它电荷产生力的作用。

电场的强弱用电场强度表示,方向与力作用方向相同。

电场强度E的大小与电荷量q和距离r的平方成反比,即E=kq/r^2,其中k为电场常数。

二、电势1. 电势能电荷在电场中具有电势能。

两个电荷之间的相互作用能够转化为电势能,当电荷沿着电场方向移动时,电势能转化为动能。

电势能与电荷的大小和电场强度有关,通常用U表示。

2. 电势差电场中的两点之间存在电势差,电势差是指单位正电荷在电场中从A点移到B点所具有的电势能的变化量。

通常用ΔV表示,其计算公式为ΔV=Vb-Va。

电势差的方向与电场方向相反。

三、电流1. 电流的概念电荷在导体中运动形成电流,电流是电荷通过单位时间的数量,通常用I表示。

单位为安培(A)。

电流的方向按照正电荷的移动方向确定,通常约定正电流的方向与正电荷的移动方向一致。

2. 电流的大小电流的大小与电荷量和电荷通过导体的时间成正比,即I=Δq/Δt。

其中Δq为电荷量,Δt为时间。

3. 电流密度在导体中,电流通过的面积越大,电流密度越小;电流通过的面积越小,电流密度越大。

各分类汇编电学

各分类汇编电学

低于 100Wh
民航总局关于携带充电宝出行的相关规定 可随身携带,不可托运
100-160 Wh
经航空公司批准才能随身携带(不超过两块),不可托运
超过 160 Wh
禁止随身携带,不可托运
图1
为了给智能手机充电,小明购买了一款移动电源,其铭牌 如图 2 所示。给手机充电时该移动电源的效率按 80%计算。
金属箔都张开一定的角度,如图 1 所示,则
A.导体 B 下部的金属箔感应出负电荷
B.导体 B 下部的金属箔感应出正电荷
C.导体 A 和 B 下部的金属箔都感应出负电荷
图1
D.导体 A 感应出负电荷,导体 B 感应出等量的正电荷
srf2017-1-11-3.如图 2 所示,M、N 为两个带有等量异号电荷的点电荷,O 点是它们之间连
子仅在电场力作用下沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如
a
图所示。下列判断正确的是
A.电场中各点的电场强度均相同 B.电场中各点的电势均相等 C.带电粒子所受电场力逐渐减小
t O
D.带电粒子具有的电势能逐渐减小
2017msy---17.如图所示,平行板电容器上极板 MN 与下极板 PQ 水平放置,一带电液滴从
电荷的小球,两小球所带的电荷量分别为 ql 、q2,质量分别为 ml、 m2,当两小球静止时恰好处于同一水平线上,且 α>β,则造成 α>β 的原因是
A.ml < m2 C.q1< q2
B.ml > m2 D.ql > q2
2017xfv2---15.某静电场的电场线分布如图所示,P、Q 为该电场中的两点。下列说法正确
的是
A.P 点场强大于 Q 点场强 B.P 点电势低于 Q 点电势

高中物理电学实验题

高中物理电学实验题

物理试题分类汇编——电学实验(全国卷1)23.(16分)一电流表的量程标定不准确,某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程mI 。

所用器材有:量程不准的电流表1A ,内阻1r =10.0Ω,量程标称为5.0mA ;标准电流表2A ,内阻2r =45.0Ω,量程1.0mA ;标准电阻1R ,阻值10.0Ω;滑动变阻器R ,总电阻为300.0Ω;电源E ,电动势3. 0V ,内阻不计;保护电阻2R ;开关S ;导线。

(1)在实物图上画出连线。

(2)开关S 闭合前,滑动变阻器的滑动端c 应滑动至 端。

(3)开关S 闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表1A 满偏;若此时电流表2A 的读数为2I ,则1A 的量程mI = 。

(4)若测量时,1A 未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出1A 的示数1I = ,2A 的示数2I = ;由读出的数据计算得mI = 。

(保留3位有效数字)(5)写出一条提高测量准确度的建议: 。

【答案】⑴如图 ⑵阻值最大⑶1212)(r r R I I m +=⑷6.05mA 【解析】⑵在滑动变阻器的限流接法中在接通开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端⑶闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏,流过的电流为Im 。

根据并联电路电压相等有)(1221R r I r I m +=得1212)(r r R I I m +=⑷待测表未满偏有)(12211R r I r I +=,将A2的示数0.66mA 和其他已知条件代入有63.310)4510(66.0)(12121=+⨯=+=r r R I I Ma 但图中A1的示数3.0mA 量程为5.0mA ,根据电流表的刻度是均匀的,则准确量程为6.05mA (全国卷2)23.(13分)如图,一热敏电阻RT 放在控温容器M 内:○A 为毫安表,量程6mA ,内阻为数十欧姆;E 为直流电源,电动势约为3V ,内阻很小;R 为电阻箱,最大阻值为999.9Ω;S 为开关。

电学全部的知识点总结

电学全部的知识点总结

电学全部的知识点总结电学是研究电荷和电场、电流和电路、电磁感应和电磁波等现象的科学。

它在工程技术、信息技术、材料科学以及物理学等领域都有广泛的应用。

本文将从电荷、电场、电流、电路、电磁感应和电磁波等方面对电学的知识点进行系统总结。

一、电荷1. 电荷的性质电荷有正负之分,同种电荷互斥,异种电荷相吸,电荷是守恒的。

2. 电荷的单位国际单位制中,电荷的单位为库仑(C),1库仑等于1安培秒。

二、电场1. 电场的概念电场是指某一点上电荷受到的力的场。

电场可以通过等势面和电场线来描述。

2. 电场强度电场强度E是描述电场的物理量,它的方向与正电荷运动的方向一致,与负电荷运动的方向相反。

三、电流1. 电流的定义电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量,通常用I表示,单位为安培(A)。

2. 电流的表示电流可以通过电子流动和正电流动来表示,电子流动方向与实际电荷运动方向相反。

四、电路1. 电路的基本元件电路由电源、导线和电阻等元件组成,其中电源提供电流,导线传输电流,电阻阻碍电流。

2. 电路的分类电路可以分为直流电路和交流电路,直流电路中电流方向不变,交流电路中电流方向周期性变化。

五、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁场中的导体中感应电动势的大小与导体、磁场和导体相互运动的关系。

2. 感应电流当导体在磁场中运动或磁场发生变化时,导体中会产生感应电流,这是由法拉第电磁感应定律导出的一个重要结论。

3. 自感和互感自感是指导体中感应电动势与电流的关系,互感是指两个线圈中感应电动势与电流的关系,它们都是电路中重要的电磁现象。

六、电磁波1. 电磁波的产生电磁波是由振动的电场和振动的磁场相互耦合而产生的,它可以在真空中传播。

2. 电磁波的特性电磁波具有波长、频率、速度和能量密度等特性,它可以分为射频波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。

3. 电磁波的应用电磁波在通信、医学、生产等领域有广泛的应用,射频波和微波被用于通信和雷达,紫外线和X射线被用于医学影像。

上海市2017-2021年5年中考1年模拟物理分项汇编-专题11电学故障分析(Word版+答案解析)

上海市2017-2021年5年中考1年模拟物理分项汇编-专题11电学故障分析(Word版+答案解析)

专题11电学故障分析一.填空题1.(2020•上海)在如图所示的电路中,电源电压为U0保持不变,电阻R1、R2的阻值均为R0,闭合开关S,只有两个电表的指针发生偏转。

若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,请根据以上信息,写出闭合开关S后电压表V1和电流表A的示数及相对应的故障。

V1表示数为U0,A表示数为,R2短路;V1表示数为0,A表示数为,R1短路。

【解析】解:根据电路图可知,闭合开关,两电阻串联,电流表A测电路中的电流,电压表V1测量电阻R1两端的电压,电压表V2测量电阻R2两端的电压。

闭合开关S,如果R1断路,则电流表和V2无示数;如果R2断路,则电流表和V1无示数;已知闭合开关有两个电表的指针发生偏转,说明电路是通路,则电路故障为R1或R2短路。

①若电压表V1示数为U0,则电流表A表示数为I==,故可能R2短路;②若电压表V1示数为0,则电流表A示数为I==,故可能R1短路。

故答案为:V1表示数为U0,A表示数为,R2短路;V1表示数为0,A表示数为,2.(2019•上海)在如图所示的电路中,已知电源电压为U0保持不变。

闭合电键S,电路正常工作。

一段时间后观察到有一电压表示数变大。

在电路中正确串联一个电流表,电流表示数为0.若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,请根据以上信息写出两电压表示数及相对应的故障。

若V1表示数为U0,V2表示数为0,则R1断路;若V1表示数为0,V2表示数为U0,则R2断路【解析】解:根据电路图可知,两电阻串联,电压表V1测量电阻R1两端的电压,电压表V2测量电阻R2两端的电压;已知工作一段时间后,一个电压表的示数变大,再串联一个电流表,观察到电流表的示数为0,说明电路中存在断路故障。

若V1示数变大,增大为电源电压U0,则故障为R1断路,此时V2的示数为0;若V2示数变大,增大为电源电压U0,则故障为R2断路,此时V1的示数为0。

故答案为:若V1表示数为U0,V2表示数为0,则R1断路;若V1表示数为0,V2表示数为U0,则R2断路。

电学基本知识归类

电学基本知识归类

电学基本知识归类1.一个完整的电路由电源、用电器、导线和开关组成。

2.用电器是把电能转化为其他形式的能的装置。

电源是把其他形式的能转化为电能的装置。

干电池、蓄电池放电是把化学能转化为电能。

蓄电池充电时是把电能转化为化学能。

太阳能电池是把光能(或太阳能)转化为电能。

3.影响导体电阻大小的因素有长度、材料、横截面积、温度有关。

大部分导体温度越高,电阻越大。

(如金属)少部分导体温度越高,电阻越小。

(如石墨)4、导体:容易导电的物体叫导体。

(如金属、石墨、人体、大地,以及酸、碱、盐的水溶液)绝缘体:不容易导电的物体。

(如:橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等)。

导体和绝缘体之间没有绝对的界限。

当条件改变时可以转换。

如把玻璃加热到红炽状态由绝缘体变成导体。

超导体:导体电阻为0.半导体:硅、锗5、滑动变阻器:能连续改变电阻大小,但不能读出阻值。

变阻器电阻箱:不能连续改变电阻大小,但能读出阻值。

电位器滑动变阻器原理:通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。

正确接法:一上一下。

开关闭合前,滑片滑到阻值最大处。

6、探究电流与电压、电阻关系时实验器材:电源、开关、导线、定值电阻、电压表、电流表、滑动变阻器。

电路图:⑴探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用:a改变定值电阻R两端的电压;b保护电路结论:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

⑵探究电流与电阻的关系时滑动变阻器的作用:a保持定值电阻R两端的电压不变;b保护电路结论:当导体两端电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。

7控制变量法的实验有:⑴探究影响动能大小的因素;⑵探究影响重力势能大小的因素⑶探究电流与电压的关系⑷探究电流与电阻的关系8、转换法的实验:⑴探究影响动能大小因素的实验中,通过观察木块被撞击移动的距离来判断动能大小;⑵探究影响电流做功大小的因素实验中,用小灯光的亮度来判断电流做功的大小⑶探究9、电能表:是用来测量电路消耗电能或电功的仪表。

电学分类的基本方法

电学分类的基本方法

电学分类的基本方法电学是物理学的一个分支,主要研究电荷和电荷之间的相互作用。

电学涉及到电场、电流、电压、电阻、电容、电感等概念和原理,广泛应用于电子技术和电力工程。

根据电学的研究对象和相关性质,可以将其分为静电学、电流学、电动学和电磁学等分类。

首先,静电学是电学的一个重要分支,主要研究静止电荷和它们之间的相互作用。

静电学的基本概念包括电场、电势、电势能等。

电场是由电荷产生的一种物理场,它描述了电荷在空间中的分布情况,通过电场可以研究电荷受力和电荷之间的相互作用。

电势则是用来描述电荷之间的相互作用能量的物理量,它是电场的一种数学表达形式。

静电学的研究内容包括库仑定律、高斯定律、静电场的分布和静电场的能量等。

其次,电流学是电学的另一个重要分支,主要研究电荷的运动和电荷在电路中的流动。

电流是电荷在单位时间内通过一个截面的数量,单位是安培。

电流学的基本概念包括电阻、电流、电压等。

电阻是电路中阻碍电流通过的物理量,它由电路中的电阻器提供。

电压则是电势差,它是电流流动的动力来源。

电流学的研究内容包括欧姆定律、电路的串并联、电路分析和交流电路等。

第三,电动学是电学的另一个重要分支,主要研究电荷在电场中的运动和受力情况。

电动学的研究内容包括电场力、电荷在电场中的运动、电场中的电动势和电动力等。

电动学的重要定律包括电场力定律、电荷在电场中的运动定律等。

最后,电磁学是电学的一个综合性分支,主要研究电荷和电流之间的相互作用和电磁波的发射传播等现象。

电磁学的研究内容包括电磁感应定律、安培定律、麦克斯韦方程组等。

电磁学的重要定律包括法拉第电磁感应定律、能量守恒定律等。

以上所述的分类方法并不是绝对的,各个分支之间存在着相互联系和交叉研究的情况。

电学的研究领域非常广泛,涉及到电场、电流、电动势、电磁波等现象和原理,对于现代科学和技术的发展具有重要意义。

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电场磁场复合场电磁感应交流电电学实验2017-1编辑电场2017ddch--15.已知两个质点相距为r 时,它们之间的万有引力大小为F 。

若只将它们之间的距离变为2r ,则它们之间的万有引力大小为A .41F B .21F C .2F D . 4F fvs2017-1-11-1.真空中两相同的带等量异号电荷的金属小球A 和B (均可看做点电荷),分别固定在两处,它们之间的距离远远大于小球的直径,两球间静电力大小为 F 。

现用一个不带电的同样的绝缘金属小球C 与A 接触,然后移开C ,此时A 、B 球间的静电力大小为A .2FB .FC .32F D .2F2017yds---15.如图所示,两条不等长的细线一端固定在同一点,另一端分别拴两个带同种电荷的小球,两小球所带的电荷量分别为q l 、q 2,质量分别为m l 、m 2,当两小球静止时恰好处于同一水平线上,且α>β,则造成α>β的原因是A .m l < m 2B .m l > m 2C .q 1< q 2D .q l > q 22017xfv2---15.某静电场的电场线分布如图所示,P 、Q 为该电场中的两点。

下列说法正确的是A .P 点场强大于Q 点场强B .P 点电势低于Q 点电势C .将电子从P 点移动到Q 点,电场力做正功D .将电子从P 点移动到Q 点,其电势能增大rfv2017-1-11-2.用绝缘柱支撑着贴有小金属箔的导体A 和B ,使它们彼此接触,起初它们不带电,贴在它们下部的并列平行双金属箔是闭合的。

现将带正电荷的物体C 移近导体A ,发现金属箔都张开一定的角度,如图1所示,则A .导体B 下部的金属箔感应出负电荷B .导体B 下部的金属箔感应出正电荷C .导体 A 和B 下部的金属箔都感应出负电荷D .导体 A 感应出负电荷,导体B 感应出等量的正电荷srf2017-1-11-3.如图2所示,M 、N 为两个带有等量异号电荷的点电荷,O 点是它们之间连线的中点,A 、B 是M 、N 连线中垂线上的两点,A 点距O 点较近。

用E O 、E A 、E B 和φO 、φA 、φB 分别表示O 、A 、BA .E O 等于B.E A 一定大于E B C .φA 一定大于φBD .将一电子从O 点沿中垂线移动到A 点,电场力一定不做功vdf2017-1-11-8.如图7所示,等间距的平行实线表示电场线,虚线表示一个带负电的粒子在该电场中运动的轨迹,a 、b 为运动轨迹上的两点。

若不计粒子所受重力和空气阻力的影响,下列说法中正确的是A .场强方向一定是沿图中实线向右B .该粒子运动过程中速度一定不断增大C .该粒子一定是由a 向b运动 D.该粒子在a 点的电势能一定大于在b 点的电势能2017dh0-平抛动量17.如图2甲所示,直线AB 是某电场中的一条电场线,若在A 点放置一初速度为零的质子,质子仅在电场力作用下,沿直线AB 由A 运动到B 过程中速度随时间变化的图象如图2乙所示。

则下列说法中正确的是 ( ) A .A 点的电场强度一定大于B 点的电场强度 B .电场方向一定是从B 指向AC .质子从A 到B 的过程中,在连续相等的时间间隔内,电场力做功的平均功率一定相等D .质子从A 到B 的过程中,在连续相等的时间间隔内,电场力的冲量一定相等 电场线灵魂 北京电场2017fdch--17.在静电场中的某点由静止释放一个带正电的粒子,粒子仅在电场力作用下沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示。

下列判断正确的是A .电场中各点的电场强度均相同B .电场中各点的电势均相等C .带电粒子所受电场力逐渐减小D .带电粒子具有的电势能逐渐减小2017msy---17.如图所示,平行板电容器上极板MN 与下极板PQ 水平放置,一带电液滴从下极板P 点射入,恰好沿直线从上极板N 点射出。

下列说法正确的是图2 图1 图7 图2甲 乙A.该电容器上极板一定带负电Array B.液滴从P点到N点的过程中速度增加C.液滴从P点到N点的过程中电势能减少D.液滴从P点以原速度射入时,若再加一垂直纸面向内的匀强磁场,则液滴可能做匀速直线运动2017srd2---20.移动电源(俗称充电宝)解决了众多移动设备的“缺电之苦”,受到越来越多人的青睐。

目前市场上大多数充电宝的核心部件是锂离子电池(电动势3. 7 V)及其充放电保护电路、充放电管理电路、升压电路等。

其中的升压电路可以将锂离子电池的输出电压提升到手机、平板电脑等移动设备所要求的输入电压(5 V)。

由于锂离子电池的材料特性,在电池短路、过高或过低温度、过度充电或放电等情况下都有可能引起电池漏液、起火或爆炸。

为安全起见,中国民航总局做出了相关规定,如图1所示。

2017xvf2---20.智能手机电池“快速充电技术”可以使用户在短时间内完成充电。

比如对一块额定电压3.7V、容量1430毫安时的电池充电,可以在半小时内将电池充到满容量的75%。

结合本段文字和你所学知识,关于“快速充电技术”,你认为下列叙述中比较合理的是A.这里所提到的“毫安时”指的是一种能量单位B.这里所提到的“满容量的75%”是指将电池电压充到3.7V的75%C.快速充电技术提高了锂电池的原有容量D.对额定电压3.7V的锂电池充电,其充电电压应高于3.7V2017xmch2---20.2016年诺贝尔物理学奖颁发给了三位美国科学家,以表彰他们将拓扑概念应用于物理研究所做的贡献。

我们知道,按导电性能不同传统材料大致可分为导体和绝缘体两类,而拓扑绝缘体性 质独特,它是一种边界上导电、体内绝缘的新型量子材料。

例如,在通常条件下石墨烯正常导电,但在温度极低、外加强磁场的情况下,其电导率(即电阻率的倒数)突然不能连续改变,而是成倍变化,此即量子霍尔效应(关于霍尔效应,可见下文注释)。

在这种情况下,电流只会流经石墨烯边缘,其内部绝缘,导电过程不会发热,石墨烯变身为拓扑绝缘体。

但由于产生量子霍尔效应需要极低温度和强磁场的条件,所以其低能耗的优点很难被推广应用。

2012年10月,由清华大学薛其坤院士领衔的中国团队,首次在实验中发现了量子反常霍尔效应,被称为中国“诺贝尔奖级的发现”。

量子反常霍尔效应不需要外加强磁场,所需磁场由材料本身的自发磁化产生。

这一发现使得拓扑绝缘材料在电子器件中的广泛应用成为可能。

注释:霍尔效应是指将载流导体放在匀强磁场中,当磁场方向与电流方向垂直时,导体将在与磁场、电流垂直的方向上形成电势差。

根据以上材料推断,下列说法错误..的是 A .拓扑绝缘体导电时具有量子化的特征B .霍尔效应与运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力有关C .在量子反常霍尔效应中运动电荷不再受磁场的作用D .若将拓扑绝缘材料制成电脑芯片有望解决其工作时的发热问题2017sfch2---16.某家用电热壶铭牌如图所示,其正常工作时电流的最大值是A .0.2A B.C .5A D.2017-1-11-13.(8分)如图14所示,在水平向右的匀强电场中,水平轨道AB 连接着一圆形轨道,圆形轨道固定在竖直平面内,其最低点B 与水平轨道平滑连接。

现有一质量为m 、电荷量为q 的带正电荷的小球(可视为质点),从离圆形轨道最低点B 相距为L 处的C 点由静止开始在电场力作用下沿水平轨道运动。

已知小球所受电场力与其所受的重力大小相等,重力加速度为g ,水平轨道和圆形轨道均绝缘,小球在运动过程中所带电荷量q 保持不变,不计一切摩擦和空气阻力。

求:(1)匀强电场的电场强度E 的大小;(2)小球由C 点运动到B 点所用的时间t ;(3)小球运动到与圆形轨道圆心O 等高的D 点时的速度大小v D ;13.(8分)(1)对小球,由题意可得:Eq=mg …………………(1分)图14解得:E=mg/q ………………………………………………(1分)(2)对小球,设从C 到B 的加速度为a ,根据牛顿第二定律可得:Eq=ma ……………………………………………………(1分) 由运动学公式可得:212L at = …………………………(1分) 联立可解得:t = …………………………(1分) (3)设圆形轨道半径为R ,对小球从C 到D 的过程,根据动能定理有:qE (L+R )-mgR=21mv D 2-0 ………………………………(2分) 联立②⑥,可得:v D =gL 2 ………………………………(1分)质量电量均匀强度图象问题与能守恒2017h1-23.(18分)为研究一均匀带正电球体A 周围静电场的性质,小明同学在干燥的环境中先将A 放在一灵敏电子秤的绝缘托盘上(如图10甲所示),此时电子秤的示数为N 1;再将另一小球B 用绝缘细线悬挂在一绝缘支架上,使其位于A 球的正上方P 点,电子秤稳定时的示数减小为N 2。

已知小球B 所带电荷量为-q ,且q 远小于球A 所带的电荷量,球A 与球B 之间的距离远大于两球的半径。

(1)根据上述信息,求:①球B 对球A 的电场力大小和方向;②球A 在P 点处激发的电场的场强大小E 0。

(2)现缓慢拉动绝缘细线,使小球B 从P 点沿竖直方向逐步上升到Q 点,用刻度尺测出P 点正上方不同位置到P 点的距离x ,并采取上述方法确定出该位置对应的电场强度E ,然后作出E-x 图象,如图10乙所示,其中M 点为P 、Q 连线的中点,x 轴上每小格代表的距离均为x 0,且为已知量。

①根据图象估算P 、M 两点间电势差U PM 的大小; 12 11 北京图象 ②若M 、Q 两点的电势差为U MQ ,比较U PM 和U MQ 的大小,并由此定性说明球A 正上方单位长度的电势差随x 的变化关系。

23.(18分)(1)①设球A 所受重力为G ,球B 在P 点时对球A 的吸引力为F P 。

在没有放置球时,对于球A 根据平衡条件有 N 1=G ……………………………………(1分)放入球B 后,对球A 根据平衡条件有 F P +N 2=G ………………………………(1分) 所球B 对球A 的电场力大小 F P =N 1-N 2………………………………………(1分) 方向竖直向上………………………………………………………………………(1分) ②根据牛顿第三定律可知,球A 对球B 的吸引力大小F B = N 1-N 2……………(1分) 因此A 球在P 处激发电场的电场强度大小 E 0=F B /q=(N 1-N 2)/q 。

………………(2分)(2)①因E-x 图象中图线与x 轴所围的面积表示电势差的大小,所以可用图线与x 轴所围成图形中,小正方形的数目表示电势差的量值。

…………………………………(1分) 每1个小正方形的面积所代表的电势差U 0=0010E x ………………………………(2分) P 、M 两点间E-x 图线与x 轴所围面积约有22(20~25)个,所以电势差U PM =22U 0=002210E x =12022()10N N x q-………………………………………………(2分) ②P 、M 两点间E-x 图线与x 轴所围面积大于M 、Q 两点间E-x 图线与x 轴所围面积,图100.5E甲P 绝 缘 支架 绝缘夹 0 0 乙 E所以U PM一定比U MQ大。

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