一、 选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意 1. 下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有
A.场强E=F/q B.场强E=U/d C.场强E=kQ/r2
D.电场力做功W=Uq
参考答案: AD
2. (单选)如图所示,在倾角为α=30°的光滑斜面上,有一根长为L=0.8 m的细绳,一端固定在O点,另一端系一质量为m=0.2 kg的小球,沿斜面做圆周运动,若要小球能通过最高点A,则小球在最高点A的最小速度是 ( )
A.2 m/s B.2 m/s C.2 m/s D.2 m/s
参考答案:
A
3. 一列横波沿x轴正向传播,a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置.某
时刻的波形如图甲所示,此后,若经过周期开始计时,则图乙描述的是( )
A.a处质点的振动图象 B.b处质点的振动图象 C.c处质点的振动图象 D.d处质点的振动图象[来源: ]
参考答案: B
4. 为了使电炉消耗的功率减半,应
A.使电流减半 B.使电压减半
C.使电压和电炉的电阻各减半 D.使电炉的电阻减半 参考答案: C
5. 万有引力常量的单位是
A.kg2/N·m2 B.N·kg2/ m2 C.m2/N·kg2 D.N·m2/ kg2 参考答案: D
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如图1所示为研究光电效应的电路图.
(1)对于某金属用紫外线照射时,电流表指针发生偏转.将滑动变阻器滑动片向右移动的过程中,
电流表的示数不可能 (选填“减小”、“增大”). 如果将电源正负极对换,电流表 (选填“一定”、“可能”或“一定没”)有示数.
(2)当用光子能量为5eV的光照射时,测得电流计上的示数随电压变化的图象如图2所示.则光电子的最大初动能为 ,金属的逸出功为 .
参考答案:
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(1)减小,可能;(2)2eV,3eV. 【考点】光电效应.
【分析】(1)当滑动变阻器向右移动时,正向电压增大,光电子做加速运动,需讨论光电流是否达到饱和,从而判断电流表示数的变化.发生光电效应的条件是当入射光的频率大于金属的极限频率时,会发生光电效应.
(2)该装置所加的电压为反向电压,发现当电压表的示数大于或等于﹣2V时,电流表示数为0,知道光电子点的最大初动能为2eV,根据光电效应方程EKm=hγ﹣W0,求出逸出功.
【解答】解:(1)AK间所加的电压为正向电压,发生光电效应后的光电子在光电管中加速,滑动变阻器滑动片向右移动的过程中,若光电流达到饱和,则电流表示数不变,若光电流没达到饱和电流,则电流表示数增大,所以滑动变阻器滑动片向右移动的过程中,电流表的示数不可能减小. 紫光的频率小于紫外线,紫外线照射能发生光电效应,但是紫光照射不一定能发生光电效应.所以电流表可能有示数.
(2)由图2可知,当该装置所加的电压为反向电压,
当电压是﹣2V时,电流表示数为0,知道光电子点的最大初动能为:EKm=2eV, 根据光电效应方程有:EKm=hγ﹣W0,W0=3eV. 故答案为:(1)减小,可能;(2)2eV,3eV.
7. 直流电动机M和电炉R1,并联后接到直流电源上,已知电源的电动势E=100V,电炉的电阻R1=19
(认为电炉阻值恒定),电路如图。当开关s断开时,电炉的功率是475W;当开关s闭合时,
,电动机绕组的电阻
“向上”或“向下”)
参考答案:
;向上
9. 一个量程为 0~300μA的电流表,内阻为1000Ω,再给它串联一个 99000Ω的电阻,将它改装成电压表,改装后电压表的量程为___V ,用它来测量一段电路两端的电压时,表盘指针如图,这段电路两端的电压是 V
参考答案:
改装后电压表的量程为 30 V ,这段电路两端的电压是23.0 V
10. 在张紧的两端固定的弦上,满足弦长等于______,就能形成驻波.弦上的波被分成几段,每段两端的点始终是静止不动的,称为____,每段中各质点以相同的步调上、下振动,中间点振幅最大,称为波腹. 参考答案:
电炉的功率是304W、电动机的机械功率为1440 W。则:电源的内阻r=_____R2=________
半波长的整数倍,波节、波腹
11. 在原子物理中,常用元电荷作为电量的单位,元电荷的电量为______;一个电子的电量为
______,一个质子的电量为______;任何带电粒子,所带电量或者等于电子或质子的电量,或者是它们电量的______.
参考答案:
8. 目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,它可以把气体的内能直接转化为电能。图14表示出了它的发电原理。将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的微粒,从整体来说是呈电中性)喷射入磁感应强度为B的匀强磁场,磁场中有两块面积为S,相距为d的平行金属板A、B与外电阻R相连构成一电路,设气流的速度为v,气体的电导率(电阻率的倒数)为,则电流表的示数为 ;流过外电阻R的电流的方向为 。(填
参考答案:
1.6×10-19C,-1.6×10-19C,1.6×10-19C,整数倍
12. 如图10所示,A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为?A=15 V,?B=3 V,?C=-3 V,由此可知D点电势 ??D= V。
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带电小球在B处产生的电场强度大小:
(2)由库仑定律有:
参考答案:
其中:r=2Lsin θ=L
解得:
13. 如图所示,绝缘金属平行板电容器充电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,则
电容器的电容将 ,静电计指针的偏转角 度将 。(填增大或者减小)
【点睛】本题关键是对物体受力分析,然后结合共点力平衡条件、库仑定律和电场强度的定义列式求解.
15. 真空中有两个点电荷,所带电量分别为力,是引力还是斥力.
和
,相距2cm,求它们之间的相互作用
参考答案:
,斥力.
参考答案:
(1) 增大 (2)减小(
三、 简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 如图所示,有两个质量均为m、带电量均为q的小球,用绝缘细绳悬挂在同一点O处,保持静止后悬线与竖直方向的夹角为θ=30°,重力加速度为g,静电力常量为k.求:(1) 带电小球A在B处产生的电场强度大小;(2) 细绳的长度L.
解:根据库仑定律,则有:所以该力为“斥力”.
;同种电荷相互吸引,
【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式引.
,以及知道同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,有一质子经电压为U0的加速电场加速后,进入两板长为L、间距为d、板间电压为U的偏转电场,若质子从两板正中间垂直射入偏转电场,求: (1)质子刚进入偏转电场时的速度大小; (2)质子穿出偏转电场时的侧位移;
(3)若L=d,U=2U0,则质子穿出偏转电场时的偏转角是多少。
参考答案:
参考答案:
(1) (2)
(1)对B球,由平衡条件有:mgtan θ=qE
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17. 在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n = 2000匝,横截面积S = 20cm2。螺线管导线电阻r = 1.0Ω,R1 = 4.0Ω,R2 = 5.0Ω,C=60μF。在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求: (1)求螺线管中产生的感应电动势;
(2)闭合S,电路中的电流稳定后,求电阻R2的电功率; (3)S断开后,求流经R2的电量。
参考答案:
(1)根据法拉第电磁感应律
……………………(2分)
求出 E = 1.6V ……………………(2分)
(2)根据全电路欧姆定律 ………………(2分)
根据
求出 P =0.128W ……………………(2分)
(3)S断开后,流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q电容器两端的电压 U = IR2=0.8V ……………………(2分) 流经R2的电量 Q = CU = 4.8×10-5C
18. 如图所示,矩形线圈面积是0.05m2,共100匝。线圈总电阻 r=1Ω 外电路电阻R =9Ω 。
磁感应强度B=
T。线圈以300r/min的转速匀速转动。求:
⑴从此位置开始计时,它的感应电动势的瞬时值表达式。 ⑵1min内R上消耗的电能。
(3) 从图示时刻转过1800角的时间内,通过R的电荷
参考答案:
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