《学期期末复习电场》PPT课件.ppt

2012学年第一学期期末物理复习 电场部分,2013.1,1.如图所示,匀强电场方向与倾斜的天花 板垂直,一带正电的物体在天花板上处于 静止状态,则下列判断正确的是( ) A.天花板与物体间的弹力一定不为零 B.天花板对物体的摩擦力可能为零 C.物体受到天花板的摩擦力随电场强度E的增大而增大 D.逐渐增大电场强度E的过程中,物体将向上运动,A,2.如图所示,点电荷+4Q与+Q分别固定在A、B两点,C、D两 点将AB连线三等分.现使一个带负电的粒子从C点开始以某 一初速度向右运动,不计粒子的重力,则该粒子在CD之间运 动的速度大小v与时间t的关系图象可能是 ( ),BC,3.如图16所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为m,电荷 量均为+Q的物体A和B(A、B均可视为质点),它们之间的 距离为r,与水平面间的动摩擦因数均为,求: (1)A受的摩擦力为多大? (2)如果将A的电荷量增至+4Q,两物体开始运动,当它们 的加速度第一次为零时,A、B各运动了多远距离? 图16,4.如图所示,匀强电场方向与水平线间夹角=30,斜向右上方,电场强度为E,质量为m的小球带负电,以初速度v0开始运动,初速度方向与电场方向一致.,(1)若小球的带电荷量为 ,为使小球能做匀速直线运动,应对小球施加的恒力F1的大小和方向各如何? (2)若小球的带电荷量为 ,为使小球能做直线运动,应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向各如何?,60,5.如图所示,在x0的空间中,存在沿x轴正方向的匀强电场E;在x0的空间内,存在沿x轴负方向的匀强电场,场强大小也等于E,一电子(-e,m)在x=d处的P点以沿y轴正方向的初速度v0开始运动,不计电子重力.求: (1)电子在x轴方向的分运动的周期. (2)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中,任意两个相邻交点之间的距离l.,6.如图所示,把一个带电小球A 固定在光滑的水平绝缘桌面上, 在桌面的另一处放置带电小球B. 现给B一个沿垂直AB方向的速度 v,小球B将 ( ) A.若A、B为异种电性的电荷,B球一定做圆周运动 B.若A、B为异种电性的电荷,B球可能做加速度、速度均变 小的曲线运动 C.若A、B为同种电性的电荷,B球一定做远离A球的变加速 曲线运动 D.若A、B为同种电性的电荷,B球的动能一定会减小,BC,7.如图所示,在xOy竖直平面内存在着水平向右的匀强电场. 有一带正电的小球自坐标原点沿着y轴正方向以初速度v0抛 出,运动轨迹最高点为M,与x轴交点为N,不计空气阻力,则小 球 ( ) A.做匀加速运动 B.从O到M的过程动能增大 C.到M点时的动能为零 D.到N点时的动能大于 mv02,D,返回,1.如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,两相邻等势面间电势差相等,A、B、C为电场中的三个点,且AB=BC.一个带正电的粒子从A点开始运动,先后经过B、C两点,若带电粒子只受静电力作用,则下列说法正确的是 ( ) A.粒子在A、B、C三点的加速度大小关系aCaBaA B.粒子在A、B、C三点的动能大小关系EkCEkBEkA C.粒子在A、B、C三点的电势能大小关系EpCEpBEpA D.粒子由A运动到B和由B运动到C静电力做的功相等,AB,2.如图12所示,在粗糙的斜面上固定一点电荷Q,在M点无初速 度地释放带有恒定电荷的小物块,小物块在电荷Q的电场中 沿斜面运动到N点静止,则从M到N的过程中 ( ) 图12 A.小物块所受的电场力减小 B.小物块的电势能可能增加 C.小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功 D.M点的电势一定高于N点的电势,AC,3.如图所示,带电量为Q的正点电荷固定在倾角为30的光滑绝缘斜面底部的C点,斜面上有A、B两点,且A、B和C在同一直线上,A和C相距为L,B为AC中点.现将一带电小球从A点静止释放,当带电小球运动到B点时速度正好又为零.若该带电小球在A点处的加速度大小为 .求: (1)小球到B时的加速度大小. (2)B和A两点的电势差.(用Q和L表示).,4.在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右 侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0105 N/C,方向与x 轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=-5.010-8 C,质量 m=1.010-2 kg的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数 =0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图15 所示.(g取10 m/s2)试求: (1)物块向右运动的最大距离. (2)物块最终停止的位置.,(1)0.4 m (2) O点左侧0.2 m处,5.如图所示,在绝缘水平面上,有相距为L的A、B两点,分别固定着两个带电荷量均为Q的正电荷.O为AB连线的中点,a、b是AB连线上两点,其中Aa=Bb=0.25L.一质量为m、电荷量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能Ek0从a点出发,沿AB直线向b运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为2Ek0,第一次到达b点时的动能恰好为零,小滑块最终停在O点,已知静电力常量为k.求: (1)小滑块与水平面间滑动摩擦力的大小. (2)小滑块刚要到达b点时加速度的大小和方向. (3)小滑块运动的总路程s.,返回,1. 如图2所示,将带电棒移近两个不带 电的导体球甲、乙,两个导体球开始时互 相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使 两球都带电的是 ( ) A.先把两个球分开,再移走带电棒 B.先移走带电棒,再把两个球分开 C.先使甲球瞬时接触地,再移走带电棒 D.使带电棒与甲球瞬时接触,再移走带电棒,图2,ACD,2. 如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,负极 板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点.以E 表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,Ep表示正电荷在P 点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示 位置,则( ) 图4 A.U变小,E不变 B.E变大,Ep不变 C.U变大,Ep不变 D.U不变,Ep不变,A,3. 如图所示,用电池对电容器充电,电路a、b之间接有一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷q处于静止状态.现将两极板的间距变大,则 ( ) A.电荷将向上加速运动 B.电荷将向下加速运动 C.电流表中将有从a到b的电流 D.电流表中将有从b到a的电流,BD,4.如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两极板不带电,上极板接地,它的极板长L=0.1 m,两板间距离d=0.4 m,有一束相同的带电微粒以相同的初速度先后从两板中央平行极板射入,由于重力作用微粒能落到下极板上,微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上.设前一微粒落到下极板上时后一微粒才能开始射入两极板间.已知微粒质量为m=210-6 kg,电荷量q=110-8 C,电容器电容为C=10-6 F,取g=10 m/s2.求: (1)为使第一个微粒的落点范围能在下极板中点O到紧靠边缘的B点之间,求微粒入射的初速度v0的取值范围. (2)若带电微粒以第一问中初速度v0的最小值入射,则最多能有多少个带电微粒落到下极板上?,(1)0.25 m/sv00.5 m/s (2)60 000个,返回,1.如图4所示,水平轨道与直径为d=0.8 m的半圆轨道相接,半圆轨道的两端点A、B连线是一条竖直线,整个装置处于方向水平向右,大小为103 V/m的匀强电场中,一小球质量m=0.5 kg,带有q=510-3 C电量的正电荷,在静电力作用下由静止开始运动,不计一切摩擦,g=10 m/s2. 图4 (1)若它运动的起点离A为L,它恰能到达轨道最高点B,求小球在B点的速度和L的值. (2)若它运动起点离A为L=2.6 m,且它运动到B点时电场消失,它继续运动直到落地,求落地点与B点的距离.,(1)2 m/s 1 m (2)2.53 m,2.如图所示,两平行金属板A、B板长L=8 cm,两板间距离d=8 cm,A板比B板电势高300 V,一带正电的粒子带电量q=10-10 C,质量m=10-20 kg,沿电场中心线OR垂直电场线飞入电场,初速度v0=2106 m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面影响),已知两界面MN、PS相距为12 cm,O点在中心线上距离界面PS 9 cm处,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.(静电力常数k=9109 Nm2/C2) (1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线OR的距离多远? (2)试在图上粗略画出粒子运动的轨迹. (3)确定点电荷Q的电性并求其电 量的大小.,(1)3 cm (2)见解析图 (3)带负电 1.0410-8 C,2012学年第一学期期末物理复习 恒定电路部分,2013.1,返回,1.金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率大;有的金属的电阻率随温度变化而显著变化,有的合金的电阻率几乎不受温度的影响.根据以上的信息,判断下列说法中正确的是( ) A.连接电路用的导线一般用合金来制作 B.电炉、电热器的电阻丝一般用合金来制作 C.电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合 金来制作 D.标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的 金属材料制作,B,2.如图所示,某一导体的形 状为长方体,其长、宽、高之比为 abc =532.在此长方体的上 下左右四个面上分别通过导线引出 四个接线柱1、2、3、4.在1、2两端加上恒定的电压U,通过导体的电流为I1;在3、4两端加上恒定的电压U,通过导体的电流为I2.求I1I2.,254,3.神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类.现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物质髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻.已知蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有2m左右,而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6105 . (1)若不计髓质片层间的接触电阻,计算髓质的电阻率. (2)若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为32 cm3,当在其两底面上加上1 000 V的电压时,通过该圆柱体的电流为10 A.求该圆柱体的圆面半径和高.,(1)8106 m (2)4 cm 2 cm,4.大气中存在可自由运动的带电粒子,其密度随距地面高度的增加而增大,可以把离地面50km以下的大气看做是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质);离地面50 km以上的大气则 可看做是带电粒子密度非常高的良导体,地球本身带负电,其周围空间存在电场.离地面l=50 km处与地面之间的电势差约为3.0105 V.由于电场的作用,地球处于放电状态.但大气中频繁发生雷暴又对地球充电,从而保证了地球周围电场恒定不变,统计表明,雷暴每秒带给地球的平均电荷量约为q=1 800 C.试估算大气电阻率 和地球漏电功率P.(已知地球半径r=6 400 km,结果保留一位有效数字),21012 m 5108 W,5.在如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关闭合后,下列关于电路中的灯泡的判断中,正确的是 ( ) A.灯泡L1正常发光时的电阻为12 B.通过灯泡L1的电流为灯泡L2的电流的2倍 C.灯泡L1消耗的电功率为0.75 W D.灯泡L2消耗的电功率为0.30 W,ACD,6.如图所示为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可知,两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故.参考这条曲线回答下列问题(不计电流表和电池的内阻). (1)若把三个这样的电灯串联后,接到电动势为12 V的电源上,求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻. (2)如图,将两个这样的电灯并联后再与10的定值电阻串联,接在电动势为8V的电源上,求通过电流表的电流值和每个灯泡的电阻.,(1)0.4 A 10 (2)0.6 A 6.7 ,7.如图为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系曲线图. (1)为了通过测量得到图所示I-U关系的完整曲线,在图甲和乙两个电路中应选择的是图 ;简要说明理由: .(电源电动势为9 V,内阻不计,滑动变阻器的阻值为0100 ). (2)在图丙电路中,电源电压恒为9 V,电流表读数为70 mA,定值电阻R1=250 ,由热敏电阻的I-U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为 V;电阻R2的阻值为 . (3)举出一个可以应用热敏电阻的例子.,(1)甲 甲电路电压可以从0 V调到所需电压,调节范围大 (2)5.2 111.8(111.6112.0均可)(3)热敏温度计.,1.某实验小组用三只相同的小灯泡连接成如图所示的电路,研究串并联电路的特点.实验中观察到的现象是 ( ) A.K2断开,K1与a连接,三只灯泡都熄灭 B.K2断开,K1与b连接,三只灯泡亮度相同 C.K2闭合,K1与a连接,三只灯泡都发光,L1、L2亮度 相同 D.K2闭合,K1与b连接,三只灯泡都发光,L3的亮度小于L2的亮度,D,2.有一个小型直流电动机,把它接入电压为U1=0.2 V的电路中时,电机不转,测得流过电动机的电流是I1=0.4 A;若把电动机接入U2=2.0 V的电路中,电动机正常工作,工作电流是I2=1.0 A.求（1）电动机正常工作时的输出功率多大?效率多大？ （2）如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率是多大?,1.5 W 8 W,3.淋浴用水的流速约为10 L/min,合适的水温约为50.用水的时间约为4 min.电热淋浴器有两种设计,一种是淋浴时电流直接对流动的水加热;另一种则备有水箱,待水箱中的水温升至合适 的温度后再淋浴,加热前的水温以20计. (1)请根据上面提供的数据说明上述两种方案中的哪一种设计不适合大多数家庭的供电电路. (2)如果水箱中的水恰好够一个人淋浴用,供电电路允许的电流最大为10 A,电加热的效率为80%,这种条件下把水箱中的水加热到50最少需要多长时间? （水的比热容c=4.2103 J/(kg),水的密度1.0103 kg/m3. ）,方案二合理、47.7 min,4.环保汽车为2008年奥运会场馆服务.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量m=3103 kg.当它在水平路面上以v=36 km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50 A,电压U=300 V.在此行驶状态下,求: (1)驱动电机的输入功率P电. (2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2). (3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需太阳能电池板的最小面积. 已知太阳辐射的总功率P0=41026 W,太阳到地球的距离r=1.51011 m,太阳光传播到达地面的过程中 大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%.,(1)1.5104 W (2)0.045 (3)101 m2,返回,1.如图所示的电路中,灯泡A和B原来都是正常发光.忽然灯泡B比原来变暗了些,而灯泡A比原来变亮了些,试判断电路中什么地方出现断路的故障?