高三物理电场经典习题
电场练习题
一、选择题
1.如图所示，在静止的点电荷+Q所产生的电场中，有与＋Q共面的A、B、
C三点，且B、C处于以＋Q为圆心的同一圆周上。设A、B、C三点的电
场强度大小分别为E A、E B、E C，电势分别为φA、φB、φC，则下列判断正确的是
A. E A B. E A>E B，φA>φB C. E A>E B，φA<φB D. E A>E C，φB＝φC 2.如图所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有一初速度v0 的带电微粒，沿图中虚线由A运动至B，其能量变化情况是 A.动能减少，重力势能增加，电势能减少 B.动能减少，重力势能增加，电势能增加 C.动能不变，重力势能增加，电势能减少 D.动能增加，重力势能增加，电势能减少 3.如图，在匀强电场中，将一质量为m，带电量为q的带电小球，由静 θ止释放，带电小球的运动轨迹为一与竖直方向夹角为θ的直线，则匀强 电场的场强大小为 A.唯一值是mgtgθ/q B.最大值是mgtgθ/q C.最小值是mgsinθ/q D.最小值是mgcosθ/q 4.如图所示，从灯丝发出的电子经加速电场加速后，进入偏转电场， 若加速电压为U1，偏转电压为U2，要使电子在电场中的偏转量y 增大为原来的2倍，下列方法中正确的是 A.使U1减小到原来的1/2 B.使U2增大为原来的2倍 C.使偏转板的长度增大为原来2倍 D.使偏转板的距离减小为原来的1/2 5.如图，将乙图所示的交变电压加在甲图所示的平 行板电容器A、B两极板上，开始时B板的电势 比A板高，有一位于极板中间的电子，在t=0时 刻由静止释放，它只在电场力作用下开始运动，设A、B两板间距足够大，则 A．电子一直向A板运动 B．电子一直向B板运动 C．电子先向A板运动，再向B板运动，再返回，如此做周期性运动 D．电子先向B板运动，再向A板运动，再返回，如此做周期性运动 6.一个动能为E k的带电粒子，垂直于电力线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2E k，如果使这个带电粒子的初速度变为原来的2两倍，那么它飞出电容器时的动能变为A．8E k B．2E k C．4.25E k D．2.5E k 7.理论上已经证明：电荷均匀分布的球壳在壳内产生的电场为零。 现有一半径为R、电荷均匀分布的实心球体，O为球心，以O 为原点建立坐标轴Ox，如右图所示。关于该带电小球产生的电场E随x的变化关系，下图中正确的是 8．平行板电容器C 与三个可变电阻器R 1、R 2、R 3以及电源连成 如图所示的电路。闭合开关S 待电路稳定后，电容器C 两极板带有一定的电荷。要使电容器所带电荷量增加，以下方法中可行的是 A ．只增大R 1，其他不变 B ．只增大R 2，其他不变 C ．只减小R 3 ，其他不变 D ．只减小a 、b 两极板间的距离，其他不变 9．在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B 与一灵敏的静电计相连，极板A 接地。若极板A 稍向上移动一些，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论，其依据是 A ．两极板间的电压不变，极板上的电量变小 B ．两极板间的电压不变，极板上的电量变大 C ．两极板上的电量几乎不变，极板间的电压变小 D ．两极板上的电量几乎不变，极板间的电压变大 10.物理图像能够直观、简洁地展现两个物理量之间的关系， 利用图像分析物理问题的方法有着广泛的应用。如图，若令 x 轴和 y 轴分别表示某个物理量，则图像可以反映在某种情 况下，相应物理量之间的关系。x 轴上有A 、B 两点，分别为图线与x 轴交点、图线的最低点所对应的x 轴上的坐标值位置。下列说法中正确的是 A.若x 轴表示空间位置，y 轴表示电势，图像可以反映某静电场的电势在x 轴上分布情况，则A 、B 两点之间电场强度在x 轴上的分量沿x 轴负方向 B.若x 轴表示空间位置，y 轴表示电场强度在x 轴上的分量，图像可以反映某静电场的电场 R 1 C S R 2 R a b 强度在x轴上分布情况，则A点的电势一定高于B点的电势 C.若x轴表示分子间距离，y轴表示分子势能，图像可以反映分子势能随分子间距离变化的情况，则将分子甲固定在O点，将分子乙从A点由静止释放，分子乙仅在分子甲的作用下运动至B点时速度最大 D.若x轴表示分子间距离，y轴表示分子间作用力，图像可以反映分子间作用力随分子间距离变化的情况，则将分子甲固定在O点，将分子乙从B点由静止释放，分子乙仅在分子甲的作用下一直做加速运动 二、计算题，解答应写必要的文字说明、方程式和重要演算步骤 11．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=1.0×104 N/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=8.0×10-5C，取g=10m/s2，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）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，电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少。 12．示波管的示意图如下，竖直偏转电极的极板长l=4.0cm，两板间距离d=1.0cm，极板右端与荧光屏的距离L=18cm。由阴极发出的电子经电场加速后，以v=1.6×107m/s的速度沿中心线进入竖直偏转电场。若电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计。 已知电子电荷量e=1.6×10-19C，质量m=0.91×10-30kg。（1）要使电子束不打在偏转电极的极板上，求加在竖直偏转电极上的电压U应满足的条件；（2）在竖直偏转电极上加u=91sin100πt（V）的交变电压，求电子打在荧光屏上亮线的长度。 13.如图所示，在竖直平面内建立xOy直角坐标系，Oy表示竖直向上的方向。已知该平面内存在沿x轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电 量为2.5×10－4C的小球从坐标原点O沿y轴正方向以0.4 kg m/s的初动量竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图 中的Q点，不计空气阻力，g取10m/s2. （1）指出小球带何种电荷； （2）求匀强电场的电场强度大小； （3）求小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能的改变量. （4）求小球从O点抛出到最高点Q的过程中速度的最小值. 14.如图1所示，一长为l 且不可伸长的绝缘细线，一端固定于O 点，另一端拴一质量为m 的带电小球。空间存在一场强为E 、方向水平向右的匀强电场。当小球静止时，细线与竖直 方向的夹角为037=θ。已知重力加速度为g ，sin370.6?=，cos370.8?=。 （1）判断小球所带电荷的性质，并求出小球所带的电荷量q ； （2）如图2所示，将小球拉至A 点，使细线处于水平拉直状态。释放小球，小球由静止开始向下摆动，当小球摆到B 点时速度恰好为零。 a ．求小球摆动过程中最大速度m v 的大小； b ．三位同学对小球摆动到B 点时所受合力的大小F 合进行了讨论：第一位同学认为F mg >合；第二位同学认为F mg <合；第三位同学认为F mg =合。你认为谁的观点正确？请给出证明。 参考答案 13．（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 (1) 解得 a=qE/m=8.0m/s 2 (2) 设带电体运动到B 端的速度大小为v B ，则v B 2=2as 解得 v B =as 2=4.0m/s 。。。。（3） （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 N-mg=mv B 2/R ............（4） 解得 N=mg+ mv B 2/R =5.0N (5) 根据牛顿第三定律可知，带电体对圆弧轨道B 端的压力大小N ′=N=5.0N (6) （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W 电 =qER =0.32J (7) 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 W 电+W 摩-mgR=0- 2 1mv B 2…………（8） 解得 W 摩=-0.72J ……………（9） 14.⑴极间场强U E d =； ⑵α粒子在极板间运动的加速度 42F eU a m md == ⑶由212d at =，得： 2t == 0R v t ==15.（1）设电子的质量为m 、电量为e ，电子通过加速电场后的速度为v ，由动能定理有： eu=12 mv 2 ; 电子通过偏转电场的时间t=L v ; 此过程中电子的侧向位移y=12 at 2=12 qU md (L v )2 联立上述两式解得：y=UL 24ud ; 要使电子都打不到屏上，应满足u 取最大值800V 时仍有y>d 2 代入数据可得，为使电子都打不到屏上，U 至少为100V 。 （2）当电子恰好从A 板右边缘射出偏转电场时，其侧移量最大y max ＝d 2 ＝2.5cm 电子飞出偏转电场时，其速度的反向延长线通过偏转电场的中心，设电子打在屏上距中心点的最大距离为 Y max ，则由几何关系可得：Y max y max =b+L/2L/2 ，解得Y max =b+L/2L/2 y max =5.0cm 由第（1）问中的y=UL 24ud 可知，在其它条件不变的情况下，u 越大y 越小，所以当u=800V 时，电子通过偏转电场的侧移量最小。其最小侧移量y min =U'L 24ud =1.25×10－2m=1.25cm 同理，电子打在屏上距中心点的最小距离Y min =b+L/2L/2 y min =2.5cm 所以电子打在屏上距中心点O 在2.5cm ～5.0cm 范围内。 物理 1.一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( ) A. B. C. D. [解析] 1.设中子质量为m,则原子核的质量为Am。设碰撞前后中子的速度分别为v0、v1,碰后原子核的速度为v2,由弹性碰撞可得mv0=mv1+Amv2,m=m+Am,解得v1=v0,故=,A正确。 2.很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率( ) A.均匀增大 B.先增大,后减小 C.逐渐增大,趋于不变 D.先增大,再减小,最后不变[解析] 2.对磁铁受力分析可知,磁铁重力不变,磁场力随速率的增大而增大,当重力等于磁场力时,磁铁匀速下落,所以选C。 3.(2014大纲全国，19，6分)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时, 上升的最大高度为H,如图所示;当物块的初速度为时,上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( ) A.tan θ和 B.tan θ和 C.tan θ和 D.tan θ和 [解析] 3.由动能定理有 -mgH-μmg cos θ=0-mv2 -mgh-μmg cos θ=0-m()2 解得μ=(-1)tan θ,h=,故D正确。 4.两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是( ) A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2| B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2 C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 [解析] 4.两列振动方向相同的相干波相遇叠加,在相遇区域内各质点仍做简谐运动,其振动位移在0到最大值之间,B、C项错误。在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差,在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和,故A、D项正确。 a b c 电场强度习题综合题 1、下列说法正确的是：（ ） A 、 根据E ＝F/q 可知，电场中某点的场强与电场力成正比 B 、 根据E ＝kQ/r 2 ，可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比 C 、 根据场强的叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强 D 、电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹 2、一带电量为q 的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F ，该点场强大小为E ，则下面能正确反映这三者关系的是 （ ） 3．电场中有一点P ，下列哪种说法是正确的( ) A ．若放在P 点电荷的电荷量减半，则P 点的电场强度减半 B ．若P 点没有试探电荷，则P 点电场强度为零 C ．P 点电场强度越大，则同一电荷在P 点所受电场力越大 D ．P 点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向 4、在x 轴上有两个点电荷，一个带正电荷Q1，另一个带负电荷Q2，且Q1 ＝2Q2，用E1、E2分别表示这两个点电荷所产生的场强的大小，则在x 轴上，E1＝E2点共有 处，这几处的合场强分别为 。 5、如图所示，在x 轴坐标为＋1的点上固定一电量为4Q 的点电荷，在坐标原点0处固定一个电量为－Q 的点电荷．那么在x 轴上，电场强度方向为x 轴负方向的点所在区域是__________． 6．如图所示，A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点，∠B ＝30°，现在A 、B 两点放置 两点电荷qA 、qB ，测得C 点场强的方向与AB 平行向左，则qA 带_____电，qA ∶qB ＝____. 7、如图所示为在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入试探电荷，测得试探电荷的电量跟它 所受电场力的函数关系图象，这个电场 （填“是”或“不是”）匀强电场，若不是， 则场强的大小关系为 。 8、如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速运动，电子重力不计，则 电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是( ) A ．先变大后变小，方向水平向左 B ．先变大后变小，方向水平向右 C ．先变小后变大，方向水平向左 D ．先变小后变大，方向水平向右 9、如图所示，在a 、b 两点固定着两个带等量异种性质电的点电荷，c 、d 两点将a 、b 两点的连线三等分，则：（ ） A 、c 、d 两点处的场强大小相等 B 、c 、d 两点处的场强大小不相等 C 、从c 点到d 点场强先变大后变小 D 、从c 点到d 点场强先变小后变大 10、两个固定的等量异种电荷，在他们连线的垂直平分线上有a 、b 、c 三点，如图所示，下列说法正确的是 ( ) A ．a 点电势比b 点电势高 B ．a 、b 两点场强方向相同，a 点场强比b 点大 C ．a 、b 、c 三点与无穷远电势相等 D ．一带电粒子(不计重力)，在a 点无初速释放，则它将在a 、b 线上运动 11、如图所示,P 、Q 是两个电荷量相等的异种电荷,在其电场中有a 、b 、c 三点在一条直线上,平行于P 、Q 的连线,b 在P 、Q 连线的中垂线上,ab=bc,下列说法正确的（ ） A.?a>?b>?c B. ?a>?c>?b C.Ea>Eb>Ec D.Eb>Ea>Ec 12、如图所示，在等量异种电荷连线的中垂线上取A 、B 、C 、D 四点， B 、D 两点关于O 点对称，则关于各点场强的关系，下列说法中正确的 是：（ ） A 、E A >E B ，E B ＝E D B 、E A 高中物理典型例题集锦 (电磁学部分) 25、如图22-1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 的中央各有小孔M、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三点在同一竖直线上)，空气阻力不计，到达N点时速度恰好 为零，然后按原路径返回。若保持两板间的电压不变，则： A.若把A板向上平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回。 B.若把B板向下平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回。 C.若把A板向上平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过 N孔继续下落。 图22-1 D.若把B板向下平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过N 孔继续下落。 分析与解：当开关S一直闭合时，A、B两板间的电压保持不变，当带电质点从M向N 运动时，要克服电场力做功，W=qU AB，由题设条件知：带电质点由P到N的运动过程中，重力做的功与质点克服电场力做的功相等，即：mg2d=qU AB 若把A板向上平移一小段距离，因U AB保持不变，上述等式仍成立，故沿原路返回， 应选A。 若把B板下移一小段距离，因U AB保持不变，质点克服电场力做功不变，而重力做功 增加，所以它将一直下落，应选D。 由上述分析可知：选项A和D是正确的。 想一想：在上题中若断开开关S后，再移动金属板，则问题又如何(选A、B)。 26、两平行金属板相距为d，加上如图23-1(b)所示的方波形电压，电压的最大值为U0，周期为T。现有一离子束，其中每个 离子的质量为m，电量为q，从与两板 等距处沿着与板平行的方向连续地射 入两板间的电场中。设离子通过平行 板所需的时间恰为T(与电压变化周图23-1 图23-1(b) 电场（学生版） （一）正负电荷电场线 1．真空中相距L的两个固定点电荷E、F所带电荷量大小分别是Q E和Q F，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图中实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向．电场线上标出了M、N两点，其中N点的切线及 ＞∠NFE．则（） A．E带正电，F带负电，且Q E >Q F B．在M点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷 将沿电场线运动到N点 C．过N点的等势面及EF连线垂直 D．负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 2 四个点电荷位于正方形四个角上，电荷量及其附近的电场线分布如图所示．ab、 cd分别是正方形两组对边的中垂线，O为中垂线的交点，P、Q分别为ab、cd上 的两点，OP＞OQ，则（） A．P点的电场强度比Q点的小 B．P点的电势比M点的低 C．OP两点间的电势差小于OQ间的电势差 D．一带正电的试探电荷在Q点的电势能比在M点大 3 两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线 上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列 说法正确的是（） A．q1、q2为等量异种电荷B．C点的电场强度大小为零 C．NC两点间场强方向沿x轴负方向D．将一正点电荷从N点移到D点， N F E M L 电场力先做负功后做正功 4 在真空中A、B两点分别放有异种点电荷+Q和﹣2Q，以AB连线中点O为圆心作一圆形路径abcd，如图所示，则下列说法正确的是（） A．场强大小关系有E a=E b、E c=E d B．电势高低关系有φa＞φb、φc=φd C．将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做负功 D．将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变 5如图所示，MN、PQ是圆的两条相互垂直的直径，O为圆心。两个等量正电荷分别固定在M、N两点。现有一带电的粒子（不计重力及粒子对电场的影响）从P点由静止释放，粒子恰能在P、Q之间做直线运动，则以下判断正确的是（） A．O点的电势一定为零B．P点的电势一定比O点的电势高 C．粒子一定带正电D．粒子在P点的电势能一定等于Q点的电势能 电场强度电场线典型例题 【例1】把一个电量q=－10-6C的试验电荷，依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两处图，受到的电场力大小分别是F A= 5×10-3N，F B=3×10-3N． （1）画出试验电荷在A、B两处的受力方向． （2）求出A、 B两处的电场强度． （3）如在A、B两处分别放上另一个电量为q'=10-5C的电荷，受到的电场力多大？ [分析] 试验电荷所受到的电场力就是库仑力，由电荷间相互作用规律确定受力方向，由电场强度定义算出电场强度大小，并根据正试验电荷的受力方向确定场强方向． [解答] （1）试验电荷在A、B两处的受力方向沿它们与点电荷连线向内，如图中F A、F B所示． （2）A 、B两处的场强大小分别为； 电场强度的方向决定于正试验电荷的受力方向，因此沿A、B两点与点电荷连线向外． （3）当在A、B两点放上电荷q'时，受到的电场力分别为 F A' =E A q' ＝5×103×10-5N＝5×10-2N； F B'＝E B q' ＝3×103×10-5N＝3×10-2N． 其方向与场强方向相同． [说明] 通过本题可进一步认识场强与电场力的不同．场强是由场本身决定的，与场中所放置的电荷无关．知道场强后，由F=Eq即可算出电荷受到的力． [ ] A．这个定义式只适用于点电荷产生的电场 B．上式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量 C．上式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量 是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小 何电场． 式中F是放置在场中试验电荷所受到的电场力，q是试验电荷的电量，不是产生电场的电荷的电量． 电荷间的相互作用是通过电场来实现的．两个点电荷q1、q2之间的相互作用可表示为 可见，电荷间的库仑力就是电场力，库仑定律可表示为 1．如图 2117 所示是把量程为 3mA 的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势 E ＝ 1.5V ，改装后，原来电流表 3mA 刻度处的刻度值定为零位置，则 2mA 刻度处应标为 ______ ，1mA 刻度处应标为 ____ 答案 250Ω1000Ω 解读因为 R 内＝I E g ＝31.m 5V A ＝500Ω， 所以 R x1＝ 250Ω. 所以 R x2＝ 1000Ω. 多用电表的功能及使用 2．如图 2118所示，用多用电表测量直流电压 U 和测电阻 R ，若红表笔插入多用电表的正 (＋) 插孔，则 ( ) A ．前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表 B ．前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表 C ．前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表 D ．前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表 答案 B I 1＝ E R 内＋ 2mA 1.5V 500 Ω＋ 因为 E R 内＋ 1mA ＝ 1.5V 500 Ω＋ 欧姆表的原 图 图 流入多用电表，从黑表笔流出多用电表，选项 B 正确． (时间： 60 分钟 ) 题组一欧姆表的原理 1．下列说法中正确的是 ( ) A ．欧姆表的每一挡测量范围都是 0 到∞ B ．欧姆表只能用来粗略地测量电阻 C ．用欧姆表测电阻，指针越接近刻度中央误差越大 D ．用欧姆表测电阻，指针越靠近刻度右边误差越小 答案 AB 解读 由于欧姆表刻度不均匀，只能对电阻粗略地进行测量． 2．用欧姆表测一个电阻 R 的阻值，选择旋钮置于“× 10”挡，测量时指针指在 100 与 200 刻度弧线的正中间，可以确定 ( ) A ． R ＝ 150 Ω B ． R ＝ 1500 Ω C ． 1000 Ω< R< 1500 Ω D ．1500 Ω< R< 2000Ω 答案 C 解读 表盘右疏左密，所以指针指在 100 与 200 刻度弧线的正中间，可以确定 1000Ω 华辉教育物理学科备课讲义 A．大小为2N，方向平行于斜面向上 B．大小为1N，方向平行于斜面向上 C．大小为2N，方向垂直于斜面向上 D．大小为2N，方向竖直向上 答案：D 解析：绳只能产生拉伸形变， 绳不同，它既可以产生拉伸形变，也可以产生压缩形变、弯曲形变和扭转形变，因此杆的弹力方向不一定沿杆． 2．某物体受到大小分别为 闭三角形．下列四个图中不能使该物体所受合力为零的是 ( 答案：ABD 解析：A图中F1、F3的合力为 为零；D图中合力为2F3. 3．列车长为L，铁路桥长也是 桥尾的速度是v2，则车尾通过桥尾时的速度为 A．v2 答案：A 解析：推而未动，故摩擦力f＝F，所以A正确． ．某人利用手表估测火车的加速度，先观测30s，发现火车前进540m；隔30s 现火车前进360m.若火车在这70s内做匀加速直线运动，则火车加速度为 ( A．0.3m/s2B．0.36m/s2 C．0.5m/s2D．0.56m/s2 答案：B 解析：前30s内火车的平均速度v＝540 30 m/s＝18m/s，它等于火车在这30s 10s内火车的平均速度v1＝360 10 m/s＝36m/s.它等于火车在这10s内的中间时刻的速度，此时刻Δv v1－v36－18 两根绳上的张力沿水平方向的分力大小相等． 与竖直方向夹角为α，BC与竖直方向夹角为 ．利用打点计时器等仪器测定匀变速运动的加速度是打出的一条纸带如图所示．为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s. ，x AD＝84.6mm，x AE＝121.3mm __________m/s，v D＝__________m/s 结果保留三位有效数字) 静电场典型题分类精选 一、电荷守恒定律 库仑定律典型例题 例1 两个半径相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r ，两者相互接触后再放回原来的位置上，则 相互作用力可能为原来的多少倍？ 练习.（江苏物理）1．两个分别带有电荷量Q -和+3Q 的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F 。两小球相互接触后将其固定距离变为2 r ，则两球间库仑力的大小为 A ． 112F B ．34F C ．4 3 F D ．12F 二、三自由点电荷共线平衡．． 问题 例1．（改编）已知真空中的两个自由点电荷A 和B, 94 A Q Q =, B Q Q =-,相距L 如图1所示。若在直线AB 上放一自由电荷C,让A 、B 、C 都处于平衡状态，则对C 的放置位置、电性、电量有什么要求？ 练习 1．（原创）下列各组共线的三个自由电荷,可以平衡的是（ ） A 、4Q 4Q 4Q B 、4Q －5Q 3Q C 、9Q －4Q 36Q D 、－4Q 2Q －3Q 2.如图1所示，三个点电荷q 1、q 2、q 3固定在一直线上，q 2与q 3的距离为q 1与q 2距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电量之比q 1∶q 2∶q 3为（ ） A ．－9∶4∶－36 B ．9∶4∶36 C ．－3∶2∶－6 D ．3∶2∶6 三、三自由点电荷共线不平衡．．． （具有共同的加速度）问题 例1．质量均为m 的三个小球A 、B 、C 放置在光滑的绝缘水平面的同一直线上，彼此相隔L 。A 球带电量 10A Q q =，B Q q =，若在小球C 上外加一个水平向右的恒力F ，如图4所示，要使三球间距始终保持L 运动， 则外力F 应为多大？C 球的带电量C Q 有多大？ 图1 图4 高中物理电学经典试题 实验：电表的改装 基础过关：如果某电流表内阻为R g Ω，满偏电流为I g uA ，要把它改装为一个UV 的电压表，需 要_____联一个阻值为________________Ω的电阻；如果要把它改装为一个IA 的电流表，则应____联一个阻值为_ ______________Ω的电阻． 1．电流表的内阻是R g =200Ω，满刻度电流值是I g =500微安培，现欲把这电流表改装成量程为1．0V 的电压表，正确的方法是 [ ] A ．应串联一个0．1Ω的电阻 B ．应并联一个0．1Ω的电阻 C ．应串联一个1800Ω的电阻 D ．应并联一个1800Ω的电阻 2.(2011年临沂高二检测)磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G ，内阻R g ＝30 Ω，满偏电流I g ＝5 mA ，要将它改装为量程为0～3 A 的电流表，所做的操作是( ) A ．串联一个570 Ω的电阻 B ．并联一个570 Ω的电阻 C ．串联一个0.05 Ω的电阻 D ．并联一个0.05 Ω的电阻 3．如图2－4－17所示，甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流表G 和一个变阻器R 组成，下列说法正确的是( ) A ．甲表是电流表，R 增大时量程增大 B ．甲表是电流表，R 增大时量程减小 C ．乙表是电压表，R 增大时量程增大 D ．乙表是电压表，R 增大时量程减小 4．用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压表．将它们串联起来接入电路中，如图2－4－21所示，此时( ) A ．两只电表的指针偏转角相同 B ．两只电表的指针都不偏转 C ．电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角 D ．电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角 5.(2011年黄冈高二检测)已知电流表的内阻R g ＝120 Ω，满偏电流I g ＝3 mA ，要把它改装成量程是6 V 的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是3 A 的电流表，应并联多大的电阻？ 6、用相同的灵敏电流计改装成量程为3V 和15V 两个电压表，将它们串联接人电路中，指针偏角之比为______，读数之比________。用相同电流计改装成0.6A 和3A 的两个电流表将它们并联接入电路中，指针偏角之比_______，读数之比_________． 7.一只电流表，并联0.01Ω的电阻后，串联到电路中去，指针所示0.4A ，并联到0.02Ω的电阻后串联 到同一电路中去（电流不变），指针指示0.6A 。则电流表的内阻R A ＝_______Ω 8.在如图所示的电路中，小量程电流表的内阻为100Ω满偏 电流为 1mA,R 1=900ΩR 2=999100 Ω.(1)当S 1和 S 2均断开时，改装所成的表是什么表？量程多大？（2）当S 1和 S 2均闭合时，改装所成的表是什么表？量程多 大？ 9．一电压表由电流表G 与电阻R 串联而成，如图所示，若在使用中发现此电压表计数总比准确值稍小一些，可以加以改正的措施是 10、有一量程为100mA 内阻为1Ω的电流表，按如图所示的电路改 装，量程扩大到1A 和10A 则图中的R 1=______ G R 2 R 1 S 1 S 2 R G G 公共 10A 1A R 1 R 2 家庭电路经典习题（含答案）一、填空题 1、用测电笔可辨别火线和零线，使用时手一定要 接触▲，笔尖接触电 线．如果氖管发光，表明接触的是▲．小明同学在闭合开关后，发现电灯不亮，他用测电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，那么可能发生的故障是▲。 2、为了保证用电安全，在家庭电路中，电灯的开关 应该与_______线相连；如图所示，用电水壶烧水时， 若不慎有水溅入旁边的插座里。可能会导致电路 __________，使空气开关跳闸。 3、家庭电路中，照明灯与插座之间是_______联的，控制灯泡的开关应与灯泡_______联，且要接在_______线上，三脚插头插入三孔插座后，在将用电器的用电部分与零、火线连接的同时，也将用电器的金属外壳与_______相连。 4、如图是安装了漏电保护器的家庭电路．当漏电保护器检测到通过图中A、B两处的电流不相等（即发生漏电）时，会迅速切断电路，从而起到保护作用．当家电维修人员在图中C处不慎触电时，漏电保护器（填“会”或“不会”）切断电路．若人体电阻为10kΩ，触电时通过人体的电流为mA． 5、小明家买了新房，他为自己房间安装一盏照明灯和一个插座，如图10所示是他设计的电路。图中虚线框1和2是电灯或开关的位置，则开关应装在方框中。安装完毕后，闭合开关，电灯不亮，用测电笔分别测试d、e、f 点时，测电笔的氖管都发光，则电路的故障为。当发现家用电器或电线着火时，必须先电源，然后再救火。 二、选择题 6、如图是新安装的照明电路，已知两个并联灯泡的灯头接线存在一处故障．小明学电工的检修方法，在保险丝处接入一个“220V 40W”的灯泡．当只闭合S、S1时L0和L1都呈暗红色；当只闭合S、S2时，L0正常发光，L2不发光，由此可以确定（） A L1灯头断路 B L1灯头短路 C L2灯头短路 D L2灯头断路 7、下列说法中正 确 功和功率典型例题精析 [例题1] 用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的时间相同，不计空气阻力，则[ ] A．加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B．匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C．两过程中拉力的功一样大 D．上述三种情况都有可能 [思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用：重力mg、拉力F．这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态．设匀加速提升重物时拉力为F1，重物加速度为a，由牛顿第二定律F1－mg=ma， 匀速提升重物时，设拉力为F2，由平衡条件有F2=mg，匀速直线运动的位移S2=v·t=at2．拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2． [解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式，不难发现：一切取决于加速度a与重力加速度的关系． 因此选项A、B、C的结论均可能出现．故答案应选D． [小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知：恒力对物体做功的多少，只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小，而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关．在一定的条件下，物体做匀加速运动时力对物体所做的功，可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功． [例题2]质量为M、长为L的长木板，放置在光滑的水平面上，长木板最右端放置一质量为m 的小物块，如图8－1所示．现在长木板右端加一水平恒力F，使长木板从小物块底下抽出，小物块与长木板摩擦因数为μ，求把长木板抽出来所做的功． [思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动，进而求功的问题．小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的．分别隔离选取研究对象，均选地面为参照系，应用牛顿第二定律及运动学知识，求出木板对地的位移，再根据恒力功的定义式求恒力F的功． [解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 设抽出木板所用的时间为t，则m与M在时间t内的位移分别为 所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为 [小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上，头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景，为此要认真画好草图(如图8－2)．在木板与木块发生相对运动的过程中，作用于木块上的滑动摩擦力f 为动力，作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力，由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和，而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成，再根据恒力功的定义式求出最后结果． 同步导学第1章静电场第03节 电场强度 [知能准备] 1．物质存在的两种形式：与． 2．电场强度 （1）电场明显的特征之一是对场中其他电荷具有． （2）放入电场中某点的电荷所受的静电力F 跟它的电荷量q 的 ．叫做该点的电场强 度．物理学中规定电场中某点的电场强度的方向跟电荷在该点所受的静电力的方向相同． （3）电场强度单位，符号．另一单位，符号 ． （4）如果1 C 的电荷在电场中的某点受到的静电力是1 N ，这点的电场强度就是． 3．电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个场源点电荷在该点产生的电场强 度的． 4．电场线 (1)电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线（或直线）．曲线上每点的切线方向表 示该点的电场强度方向． (2)电场线的特点： ①电场线从正电荷（或无限远处）出发，终止于无限远或负电荷． ②电场线在电场中不相交，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向． ③在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较，电场强度较小的地方电场线较，因此 可以用电场线的来表示电场强度的相对大小． 5．匀强电场：如果电场中各点电场强度的大小．方向，这个电场就叫做匀强电场． [同步导学] 1． 电场和电场的基本性质 场是物质存在的又一种形态．区别于分子、原子组成的实物，电场有其特殊的性质，如： 几个电场可以同时“处于”某一空间，电场对处于其间的电荷有力的作用，电场具有能量等． 本章研究静止电荷产生的电场 ，称为静电场．学习有关静电场的知识时应该明确以下 两点： （1）电荷的周围存在着电场，静止的电荷周围存在着静电场． （2）电场的基本性质是：对放入其中的电荷（不管是静止的还是运动的）有力的作用， 电场具有能量． 2． 电场强度 （1）试探电荷q 是我们为了研究电场的力学性质，引入的一个特别电荷． 试探电荷的特点：①电荷量很小，试探电荷不影响原电场的分布；②体积很小，便于研 究不同点的电场． （2）对于q F E ，等号右边的物理量与被定义的物理量之间不存在正比或反比的函数关系，只是用右边两个物理量之比来反映被定义的物理量的属性．在电场中某点，比值 q F 是与q 的有无、电荷量多少，电荷种类和F 的大小、方向都无关的恒量，电场中各点都有一 个唯一确定的E.因为场强E 完全是由电场自身的条件（产生电场的场源电荷和电场中的位 置）决定的，所以它反映电场本身力的属性． 八、电学实验题集粹（33个） 1．给你一只内阻不计的恒压电源，但电压未知，一只已知电阻Ｒ，一只未知电阻Ｒｘ，一只内阻不计的电流表但量程符合要求，以及开关、导线等，用来测Ｒｘ接在该恒压电源上时的消耗功率Ｐｘ，画出测量线路图并写出简要测量步骤，以及Ｐｘ的表达式． 2．如图3－94所示是研究闭合电路的内电压、外电压和电源电动势间关系的电路．（1）电压表Ｖ的（填“正”或“负”）接线柱应接在电源正极Ａ上，电压表Ｖ′的（填“正”或“负”）接线柱应接在探针Ｄ上．（2）当滑片Ｐ向右移动时，Ｖ′的示数将（填“变大”、“变小”或“不变”）． 图3－94 图3－95 3．有一只电压表，量程已知，内阻为ＲＶ，另有一电池（电动势未知，但不超过电压表的量程，内阻可忽略）．请用这只电压表和电池，再用一个开关和一些连接导线，设计测量某一高值电阻Ｒｘ的实验方法．（已知Ｒｘ的阻值和ＲＶ相差不大） （1）在如图3－95线框内画出实验电路． （2）简要写出测量步骤和需记录的数据，导出高值电阻Ｒｘ的计算式． 4．在“测定金属的电阻率”的实验中，用电压表测得金属丝两端的电压Ｕ，用电流表测得通过金属丝中的电流I，用螺旋测微器测得金属的直径ｄ，测得数据如图3－96（1）、（2）、（3）所示．请从图中读出Ｕ＝Ｖ，Ｉ＝Ａ，ｄ＝ｍｍ． 图3－96 5．如图3－97所示，是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管，管长Ｌ约40ｃｍ，直径Ｄ约8ｃｍ．已知镀膜材料的电阻率为ρ，管的两端有导电箍Ｍ、Ｎ，现有实验器材：米尺、游标卡尺、电压表、电流表、直流电源、滑动变阻器、开关、导线若干根，请你设计一个测定电阻膜膜层厚度ｄ的实验，实验中应该测定的物理量是，计算镀膜膜层厚度的公式是． 图3－97 6．用万用表的欧姆挡测电阻时，下列说法中正确的是．（填字母代号） Ａ．万用电表的指针达满偏时，被测电阻值最大 Ｂ．万用电表的指针指示零时，说明通过被测电阻的电流最大 《家庭电路故障及判断》经典例题 学会判断家庭电路常见的故障不仅能提高学生学以致用的意识，还能解决实际生活中的问题，培养学习兴趣。所以，家庭电路的故障及判断是常考的题型之一，家庭电路常见故障有：开路、短路和线路故障。 一、出现断路，用测电笔判断 例1．（2009 杭州）如图1所示，闭合电键S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断。某同学用测电笔测试灯头的两根电线C、D，发现这两处都能使测电笔的氖管发光，再用测电笔测试火线A和零线B时，氖管在测火线A时能发光，在测零线B时不发光。那么可以判定故障是（） A．火线和零线短路 B．电灯L短路 C．电线AC段某处断路 D．电线BD段某处断路 点拨：家庭电路中的两根电线，一根是火线，另一根是零线，它们间的电压是220V。正常情况下，零线与大地之间电压为零（这便是“零线”名称的由来），火线与大地之间电压是220V，能使测电笔发光（这便是“火线”名称的由来）。题目中，测电笔在测试A、C、D时，氖管都发光，表明这三处都与大地间有电压。这说明C、D之间无电压，这就是灯泡虽然与火线联通，但不会发光的原因。 我们也可以用排除法来判断：如果选A或B，火线和零线短路及电灯L短路，都会使电路中电流过大，造成保险丝没有熔断，二题目告诉我们保险丝没有熔断；若选C，AC段某处断路，会使C与火线脱离接触，就不会使测电笔的氖管发光。而BD段某处断路一方面造成灯泡断路而不能发光，另一方面使D点通过灯丝与火线联通，能使氖管发光。 答案：D 二、出现短路，用灯泡判断 例2．（2009 四川绵阳）灾后重建，小宇同学家的永久性住房已经建好。在全家搬进去之前，小宇同学准备检查生活用电线路是否有问题，他先断开所有用电器和总开关，然后将火线上的保险丝取下，换上一只额定电压为220 V的灯泡，闭合总开关，发现灯泡正常发光。由此判断 A．线路安装完全正确，因为灯泡正常发光 B．线路安装不正确，电路中有短路 C．线路安装不正确，电路中有断路 D．仅由此不能判断线路是否有问题 点拨：要明确，保险丝与用电器是串联连接的。将火线上的保险丝取下，换上的灯泡与电路中原来的用电器也是串联的。如果原来的电路没有问题，那么它们的总电压是220 V，这个换上的灯泡因实际电压低于额定电压而不能正常发光；现在发现这个换上的灯泡正常发光，只能说明它的电压就是220 V，也就是原来的用电器两端电压为零，即电路中有短路。 答案：B 三、线路故障，观察判断 例3．（2009 金华）近年来有许多重大火灾都是因线路故障造成的。线路故障的一个原因是线路连接处接触不良。当线路连接处接触不良时，与连接完好相比该处的阻值将增大，在该处消耗的电功率将(填“减小”或“增大”或“不变”)，会产生局部过热，引发火灾。线路故障的另一个原因是线路严重老化。由橡胶或塑料制成的导线线皮是用来绝缘的，但时间长了，线皮会老化变质，绝缘性能变差，甚至龟裂露出线芯，通电时产生火花或导线之间会发生短路。当导线之间发生短路时，导线中电流过(填“大”或“小”)，酿成火灾。 点拨：当线路连接处接触不良时，与连接完好相比该处的阻值将增大，而整个电路的电流可以认为不变，根据,该处消耗的电功率将增大。当导线之间发 生短路时，可以认为R=0，根据，导线中电流过大，导线会因过热而引发火灾。 答案：增大大 牛顿第二运动定律 【例1】物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图3-2所示，在A点物体开始与弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹回，则以下说法正确的是： A、物体从A下降和到B的过程中，速率不断变小 B、物体从B上升到A的过程中，速率不断变大 C、物体从A下降B，以及从B上升到A的过程中，速 率都是先增大，后减小 D、物体在B点时，所受合力为零 的对应关系，弹簧这种特 【解析】本题主要研究a与F 合 殊模型的变化特点，以及由物体的受力情况判断物体的 运动性质。对物体运动过程及状态分析清楚，同时对物 =0，体正确的受力分析，是解决本题的关键，找出AB之间的C位置，此时F 合 由A→C的过程中，由mg>kx1，得a=g-kx1/m，物体做a减小的变加速直线运动。在C位置mg=kx c,a=0，物体速度达最大。由C→B的过程中，由于mg 家庭电路的组成如下图所示 家庭电路的基本组成依次是：①进户线②电能表③总开关④保险装置⑤插座⑥电灯⑦开关 ①低压进户线：给用户提供电压的线路，两条输电线，一条叫零线，另一条叫火线，火线和零线之间的电压为220V，零线与大地之间没有电压，大地与火线之间电压为220V ②电能表：测量用户在一段时间内消耗电能的仪表通常装在户外干路上，在电能表的铭牌上标有额定电压值和允许通过的最大电流值，家庭电路中使用的电能表，额定电压为220V，允许通过的最大电流不得小于家庭用电时的最大电流。 ③总开关：一般是闸刀开关，安在干路上，控制整个电路的通与断，以便检测电路更换设备。 ④保险装置：常见的保险装置有老式的保险盒、自动空气开关和漏电保护器等。保险盒内装有保险丝，保险丝由电阻较大，熔点较低的材料制成的，当电路中电流过大时，保险丝熔断，切断电路。 ⑤插座：用来接可移动的用电器，应并联在电路中，插座可分为两孔插座和三孔插座。在插座和插头上，用字母“V”表示零线，“L”表示火线、“E”表示地线。 接线方法：两孔插座接法为“左零右火”三孔插座为左零右火上地。 ⑥用电器：电路中所接的用电器，需要独立工作，应该并联在电路中。利用电能工作，将电能转化为其他形式能。 ⑦开关：控制用电器通断，与用电器串联且串联在火线上，断火不断零。 知识点二零线与火线的识别 1．方法：使用测电笔时，手应接触笔尾金属体，笔尖接触被测的导线，如果氖管发光，表示接触的是火线，若氖管不发光，表示接触的是零线。 试电笔的原理：火线与地之间有220V电压，正常使用试电笔时，若笔尖接触火线，则在试电笔和人体上有220V电压，所以有电流通过氖管和人体，使氖管发光。由于试电笔中的电阻很大，上百万欧，所以电流很小，对人体没有伤害而零线与地之间没有电压，所以氖管不发光。 知识点三触电及漏电保护 1．触电：触电是指一定强度的电流通过人体所引起的伤害事故。 2．触电原因：人体是电阻，电阻约为几千欧，当人体的不同部位分别接触到火线相连的带电体和与零线(或大地)接触就会有电流通过人体，当电流超过一定值就会对人身造成危害。 3．触电急救：切断电源，积极救护 ①发生触电事故，要立即切断电源或用干燥的木棍竹竿等绝缘体将电线挑开，迅速使触电的人脱离电源。 ②发生电失火时，要先切断电源，绝对不要泼水救火。 ③对触电者进行人工呼吸抢救或打120急救。 基础型典例 例1．请用笔画线代替导线，将下图中的连有开关的电灯和三孔插座接入家庭电路中 解析：在实际的家庭电路的连接中，应该注意：开关接在用电器与火线之间，三孔插座，应注意“左零右火 圆周运动的实例分析典型例题解析 【例1】用细绳拴着质量为m 的小球，使小球在竖直平面内作圆周运动，则下列说法中，正确的是[ ] A ．小球过最高点时，绳子中张力可以为零 B ．小球过最高点时的最小速度为零 C ．小球刚好能过最高点时的速度是Rg D ．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相 反 解析：像该题中的小球、沿竖直圆环内侧作圆周运动的物体等没有支承物的物体作圆周运动，通过最高点时有下列几种情况： (1)m g m v /R v 2当＝，即＝时，物体的重力恰好提供向心力，向心Rg 加速度恰好等于重力加速度，物体恰能过最高点继续沿圆周运动．这是能通过最高点的临界条件； (2)m g m v /R v 2当＞，即＜时，物体不能通过最高点而偏离圆周Rg 轨道，作抛体运动； (3)m g m v /R v m g 2当＜，即＞时，物体能通过最高点，这时有Rg ＋F ＝mv 2/R ，其中F 为绳子的拉力或环对物体的压力．而值得一提的是：细绳对由它拴住的、作匀速圆周运动的物体只可能产生拉力，而不可能产生支撑力，因而小球过最高点时，细绳对小球的作用力不会与重力方向相反． 所以，正确选项为A 、C ． 点拨：这是一道竖直平面内的变速率圆周运动问题．当小球经越圆周最高点或最低点时，其重力和绳子拉力的合力提供向心力；当小球经越圆周的其它位置时，其重力和绳子拉力的沿半径方向的分力(法向分力)提供向心力． 【问题讨论】该题中，把拴小球的绳子换成细杆，则问题讨论的结果就大相径庭了．有支承物的小球在竖直平面内作圆周运动，过最高点时： (1)v (2)v (3)v 当＝时，支承物对小球既没有拉力，也没有支撑力； 当＞时，支承物对小球有指向圆心的拉力作用； 当＜时，支撑物对小球有背离圆心的支撑力作用； Rg Rg Rg (4)当v ＝0时，支承物对小球的支撑力等于小球的重力mg ，这是有支承物的物体在竖直平面内作圆周运动，能经越最高点的临界条件． 【例2】如图38－1所示的水平转盘可绕竖直轴OO ′旋转，盘上的水平杆上穿着两个质量相等的小球A 和B ．现将A 和B 分别置于距轴r 和2r 处，并用不可伸长的轻绳相连．已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是f m ．试分析角速度ω从零逐渐增大，两球对轴保持相对静止过程中，A 、B 两球的受力情况如何变化？ 解析：由于ω从零开始逐渐增大，当ω较小时，A 和B 均只靠自身静摩擦力提供向心力． A 球：m ω2r ＝f A ； B 球：m ω22r ＝f B ． 随ω增大，静摩擦力不断增大，直至ω＝ω1时将有f B ＝f m ，即m ω＝，ω＝．即从ω开始ω继续增加，绳上张力将出现．12m 112r f T f m r m /2 A 球：m ω2r ＝f A ＋T ；B 球：m ω22r ＝f m ＋T ． 由B 球可知：当角速度ω增至ω′时，绳上张力将增加△T ，△T ＝m ·2r(ω′2－ω2)．对于A 球应有m ·r(ω′2－ω2)＝△f A ＋△T ＝△f A ＋m ·2r(ω′2－ω2)． 可见△f A ＜0，即随ω的增大，A 球所受摩擦力将不断减小，直至f A ＝0 高中物理静电场练习题 1、如图所示，中央有正对小孔的水平放置的平行板电容器与电源连接，电源电压为U 。将一带电小球从两小孔的正上方P 点处由静止释放，小球恰好能够达到B 板的小孔b 点处，然后又按原路返回。那 么，为了使小球能从B 板 的小孔b 处出射，下列可行的办法是（ ） A.将A 板上移一段距离 B.将A 板下移一段距离 C.将B 板上移一段距离 D.将B 板下移一段距离 2、如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，已知A 、B 、C 三点的电势 分别为1V 、6V 和9V 。则D 、E 、F 三 点的电势分别为（ ） A 、+7V 、+2V 和+1V B 、+7V 、+2V 和1V ￥ C 、-7V 、-2V 和+1V D 、+7V 、-2V 和1V 3、质量为m 、带电量为-q 的粒子（不计重力），在匀强电场中的A 点以初速度υ0沿垂直与场强E 的方向射入到电场中，已知粒子到达B 点时的速度大小为2υ0，A 、B 间距为d ，如图所示。 则（1）A 、B 两点间的电势差为（ ） A 、q m U AB 232υ-= B 、q m U AB 232 υ= C 、q m U AB 22υ-= D 、q m U AB 22 υ= （2）匀强电场的场强大小和方向（ ） A 、qd m E 2 21υ= 方向水平向左 B 、qd m E 2 21υ= 方向水平向右 C 、qd m E 2212 υ= 方向水平向左 D 、qd m E 2212 υ= 方向水平向右 4、一个点电荷从竟电场中的A 点移到电场中的B 点，其电势能变化为零，则（ ） A 、A 、B 两点处的场强一定相等 B 、该电荷一定能够沿着某一等势面移动 C 、A 、B 两点的电势一定相等 D 、作用于该电荷上的电场力始终与其运动方向垂直 5、在静电场中（ ） A.电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零 . B.电场强度处处相等的区域内，电势也一定处处相等 C.电场强度的方向总是跟等势面垂直 D.沿着电场线的方向电势是不断降低的 6、一个初动能为E K 的带电粒子，沿着与电场线垂直的方向射入两平行金属板间的匀强电场中，飞出时该粒子的动能为2E K ，如果粒子射入时的初速度变为原来的2倍，那么当它飞出电场时动能为（ ） A B a P · m 、q 。 >U + - ~ A E B 。(完整版)高中物理经典选择题(包括解析答案)
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