高中物理選修3-1知識點歸納

高中物理選修3-1知識點歸納物理選修3-1一、電場1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷(e,1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍QQ22122.庫侖定律:(真空中的點電荷),F:點電荷間的作用力(N);k:靜電力常量k,9.0×109N?m/C;FK,2rQ、Q:兩點電荷的電量(C);r:兩點電荷間的距離(m);作用力與反作用力;方向在它們的連線上;同種電荷互12相排斥，異種電荷互相吸引,F3.電場強度:(定義式、計算式),E:電場強度(N/C)，是矢量(電場的疊加原理);q:檢驗電荷的E,q電量(C),KQ4.真空點(源)電荷形成的電場,r:源電荷到該位置的距離(m)，Q:源電荷的電量,E,2rUAB5.勻強電場的場強,U:AB兩點間的電壓(V)，d:AB兩點在場強方向的距離(m),E,ABd6.電場力:F,qE,F:電場力(N)，q:受到電場力的電荷的電量(C)，E:電場強度(N/C),EP減Δ7.電勢與電勢差:U,φ-φ，U,W/q,ABABABABq8.電場力做功:W,qU,qEd,ΔE,W:帶電體由A到B時電場力所做的功(J)，q:帶電量(C)，U:電場ABABP減ABAB中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關(guān)),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m);ΔE:P減帶電體由A到B時勢能的減少量,9.電勢能:E,qφ,E:帶電體在A點的電勢能(J)，q:電量(C)，φ:A點的電勢(V),PAAPAA10.電勢能的變化ΔE,E-E,帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的減少量,P減PAPB11.電場力做功與電勢能變化W,ΔE,qU(電場力所做的功等于電勢能的減少量)ABP減AB12.電容C,Q/U(定義式,計算式),C:電容(F)，Q:電量(C)，U:電壓(兩極板電勢差)(V),εS13.平行板電容器的電容(S:兩極板正對面積，d:兩極板間的垂直距離，ω:介電常數(shù))常見電C,4πkd容器2mVtqU,14.帶電粒子在電場中的加速(Vo,0):W,ΔE或K增215.帶電粒子沿垂直電場方向以速度V進入勻強電場時的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用):0UE,類平拋運動(在帶等量異種電荷的平行極板中:d垂直電場方向:勻速直線運動L,Vt02atFqEqUd,平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動，a,,,2mmm注:(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;(2)電場線從正電荷出發(fā)終止于負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;-1-(3)常見電場的分布要求熟記;(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關(guān);(5)處于靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直于導體表面，導體內(nèi)部合凈電荷只分布于導體外表面;場強為零,導體內(nèi)部沒有凈電荷,612(6)電容單位換算:1F,10μF,10PF;-19(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV,1.60×10J;(8)其它相關(guān)內(nèi)容:靜電屏蔽、示波管、示波器及其應(yīng)用、等勢面帶電粒子在勻強電場中的類平拋運動一、模型原題一質(zhì)量為m，帶電量為q的正粒子從兩極板的中部以速U度水平射入電壓為的豎直向下的勻強電場中，如圖所示，vU0++++已知極板長度為，極板間距離為。Ldd1(初始條件:帶電粒子有水平初速度vv00Uq+Φm,qθy2(受力特點:帶電粒子受到豎直向下的恒定的電場力dm3(運動特點:水平方向為勻速直線運動，豎直方向為初速度為v零的勻加速直線運動。----LL4(運動時間:若帶電粒子與極板不碰撞，則運動時間為t,;v0d1Uqm2,t若帶電粒子與極板碰撞，則運動時間可以從豎直方向求得，故t,d22dmUq二、模型特征1UqL2y,()1(特征描述:側(cè)移2dmv0U2(能量特點:電場力做正功。電場力做多少正功，粒子動能增加多少，電勢能減少多少。W,qydvyUqLUqLytan,,,3(重要結(jié)論:速度偏向角的正切，位移偏向角的正切，即tan,,,22L2dmvvdmv000tan,,2tan,，即帶電粒子垂直進入勻強電場，它離開電場時，就好象是從初速度方向的位移中點沿直線射出來的。電容器(1)兩個彼此絕緣，而又互相靠近的導體，就組成了一個電容器。(2)電容:表示電容器容納電荷的本領(lǐng)。Q,QC,,()a定義式:，即電容C等于Q與U的比值，不能理解為電容C與Q成正比，與U成反比。U,U一個電容器電容的大小是由電容器本身的因素決定的，與電容器是否帶電及帶電多少無關(guān)。S,C,b決定因素式:如平行板電容器(不要求應(yīng)用此式計算)4kd,(3)對于平行板電容器有關(guān)的Q、E、U、C的討論時要注意兩種情況:a保持兩板與電源相連，則電容器兩極板間的電壓U不變-2-b充電后斷開電源，則帶電量不變QQ(4)電容的定義式:(定義式)C,US,(5)C由電容器本身決定。對平行板電容器來說C取決于:(決定式)C,4Kd,(6)電容器所帶電量和兩極板上電壓的變化常見的有兩種基本情況:第一種情況:若電容器充電后再將電源斷開，則表示電容器的電量Q為一定，此時電容器兩極的電勢差將隨電容的變化而變化。第二種情況:若電容器始終和電源接通，則表示電容器兩極板的電壓V為一定，此時電容器的電量將隨電容的變化而變化。二、恒定電流q1.電流強度:,I:電流強度(A)，q:在時間t內(nèi)通過導體橫載面的電量(C)，t:時間(s),I,tU2.歐姆定律:,I:導體電流強度(A)，U:導體兩端電壓(V)，R:導體阻值(Ω),I,RL23.電阻、電阻定律:,ρ:電阻率(Ω?m)，L:導體的長度(m)，S:導體橫截面積(m),R,ρSEI,4.閉合電路歐姆定律:或E,Ir+IR(純電阻電路);rR，E,U+U;E,U+Ir;(普通適用)內(nèi)外外,I:電路中的總電流(A)，E:電源電動勢(V)，R:外電路電阻(Ω)，r:電源內(nèi)阻(Ω),-3-電功與電功率:W,UIt，P,UI,W:電功(J)，U:電壓(V)，I:電流(A)，t:時間(s)，P:電功率(W),5.26.焦耳定律:Q,IRt,Q:電熱(J)，I:通過導體的電流(A)，R:導體的電阻值(Ω)，t:通電時間(s),7.純電阻電路和非純電阻電路8.電源總動率P,IE;電源輸出功率P,IU;電源效率η,P/P,I:電路總電流(A)，E:電源電動勢(V)，總出出總U:路端電壓(V)，η:電源效率,9.電路的串/并聯(lián):串聯(lián)電路(P、U與R成正比)并聯(lián)電路(P、I與R成反比)-4-10.歐姆表測電阻伏安法測電阻11.1、電壓表和電流表的接法2、滑動變阻器的兩種接法363636注:(1)單位換算:1A,10mA,10μA;1kV,10V,10mV;1MΩ,10kΩ,10Ω(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;半導體和絕緣體的電阻率隨溫度升高而減小。-5-(3)串聯(lián)時，總電阻大于任何一個分電阻;并聯(lián)時，總電阻小于任何一個分電阻;2(4)當外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E/(4r);三、磁場、磁場:磁場是存在于磁體、運動電荷周圍的一種物質(zhì)(它的基本特性是:對處于其中的磁體、電流、運動電1荷有力的作用(2、磁現(xiàn)象的電本質(zhì):所有的磁現(xiàn)象都可歸結(jié)為運動電荷之間通過磁場而發(fā)生的相互作用(二、磁感線為了描述磁場的強弱與方向，人們想象在磁場中畫出的一組有方向的曲線(1(疏密表示磁場的強弱(2(每一點表示該點磁場的方向，也就是(切線方向磁感應(yīng)強度的方向3(是閉合的曲線，在磁體外部由N極至S極，在磁體的內(nèi)部由S極至N極(磁線不相切不相交。4(勻強磁場的磁感線平行且距離相等(沒有畫出磁感線的地方不一定沒有磁場(5(安培定則(右手定則):姆指指向電流方向，四指指向磁場的方向(注意這里的磁感線是一個個同心圓，每點磁場方向是在該點切線方向?*熟記常用的幾種磁場的磁感線:三、磁感應(yīng)強度1(磁場的最基本的性質(zhì)是對放入其中的電流或磁極有力的作用，電流垂直于磁場時受磁場力最大，電流與磁場方向平行時，磁場力為零。2(在磁場中垂直于磁場方向的通電導線受到的磁場力F跟電流強度I和導線長度l的乘積Il的比值，叫做通電導線所在處的磁感應(yīng)強度(?表示磁場強弱的物理量(是矢量(?大小:B=F/Il(電流方向與磁感線垂直時的公式)(?方向:左手定則:是磁感線的切線方向;是小磁針N極受力方向;是小磁針靜止時N極的指向(不是導線受力方向;不是正電荷受力方向;也不是電流方向((根據(jù)實驗得出的)?單位:牛/安米，也叫特斯拉，國際單位制單位符號T(?點定B定:就是說磁場中某一點定了，則該處磁感應(yīng)強度的大小與方向都是定值(?勻強磁場的磁感應(yīng)強度處處相等(?磁場的疊加:空間某點如果同時存在兩個以上電流或磁體激發(fā)的磁場,則該點的磁感應(yīng)強度是各電流或磁體在該點激發(fā)的磁場的磁感應(yīng)強度的矢量和,滿足矢量運算法則.四、磁通量與磁通密度1(磁通量Φ:穿過某一面積磁力線條數(shù)，是標量(2(磁通密度B:垂直磁場方向穿過單位面積磁力線條數(shù)，即磁感應(yīng)強度，是矢量(3(二者關(guān)系:B,Φ/S(當B與面垂直時)，Φ,BScosθ，Scosθ為面積垂直于B方向上的投影，θ是B與S法線的夾角(-6-磁場對電流的作用一、安培力1.安培力:通電導線在磁場中受到的作用力叫做安培力(:磁場對通電導線中定向移動的電荷有力的作用，磁場對這些定向移動電荷作用力的即為安培說明宏觀表現(xiàn)力(02.安培力的計算公式:F,BILsinθ(θ是I與B的夾角);?通電導線與磁場方向垂直時，即θ,90，此時安000培力有最大值;?通電導線與磁場方向平行時，即θ,0，此時安培力有最小值，F(xiàn)=0N;0,B,90時，安培力F介于0和最大值之間.3.安培力公式的適用條件:?公式F,BIL一般適用于勻強磁場中I?B的情況，對于非勻強磁場只是近似適用(如對電流元)，但對某些特殊情況仍適用(如圖所示，電流I//I如I在I處磁場的磁感應(yīng)強度為B，則I對I的安培力F,BIL，方向12,12122II12向左，同理I對I，安培力向右，即同向電流相吸，異向電流相斥(21?根據(jù)力的相互作用原理，如果是磁體對通電導體有力的作用，則通電導體對磁體有反作用力(兩根通電導線間的磁場力也遵循牛頓第三定律(二、左手定則1.用左手定則判定安培力方向的方法:伸開左手，使拇指跟其余的四指垂直且與手掌都在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過手心，并使四指指向電流方向，這時手掌所在平面跟磁感線和導線所在平面垂直，大拇指所指的方向就是通電導線所受安培力的方向(2.安培力F的方向既與磁場方向垂直，又與通電導線垂直,即F跟BI所在的面垂直(但B與I的方向不一定垂直(規(guī)律方法1。安培力的性質(zhì)和規(guī)律;?公式F=BIL中L為導線的有效長度，即導線兩端點所連直線的長度，相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端(如//ll,2圖所示，甲中:，乙中:L=d(直徑),2R(半圓環(huán)且半徑為R)?安培力的作用點為磁場中通電導體的幾何中心;2、安培力作用下物體的運動方向的判斷?分析在安培力作用下通電導體運動情況的一般步驟?畫出通電導線所在處的磁感線方向及分布情況?用左手定則確定各段通電導線所受安培力?)據(jù)初速方向結(jié)合牛頓定律確定導體運動情況?磁場對通電線圈的作用:若線圈面積為S，線圈中的電流強度為I，所在磁場的孩感應(yīng)強度為B，線圈平面跟磁場的夾角為θ，則線圈所受磁場的力矩為:M=BIScosθ(磁場對運動電荷的作用基礎(chǔ)知識一、洛侖茲力磁場對運動電荷的作用力1.洛倫茲力的公式:f=qvBsinθ，θ是V、B之間的夾角.2.當帶電粒子的運動方向與磁場方向互相平行時，F(xiàn),03.當帶電粒子的運動方向與磁場方向互相垂直時，f=qvB4.只有運動電荷在磁場中才有可能受到洛倫茲力作用，靜止電荷在磁場中受到的磁場對電荷的作用力一定為0(二、洛倫茲力的方向1.洛倫茲力F的方向既垂直于磁場B的方向，又垂直于運動電荷的速度v的方向，即F總是垂直于B和v所在的平面(2.使用左手定則判定洛倫茲力方向時，伸出左手，讓姆指跟四指垂直，且處于同一平面內(nèi)，讓磁感線穿過手心，四指指向正電荷運動方向(當是負電荷時，四指指向與電荷運動方向相反)則姆指所指方向就是該電荷所受洛倫茲力的方向(-7-三、洛倫茲力與安培力的關(guān)系1.洛倫茲力是單個運動電荷在磁場中受到的力，而安培力是導體中所有定向稱動的自由電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)(2.洛倫茲力一定不做功，它不改變運動電荷的速度大小;但安培力卻可以做功(四、帶電粒子在勻強磁場中的運動1.不計重力的帶電粒子在勻強磁場中的運動可分三種情況:一是勻速直線運動;二是勻速圓周運動;三是螺旋運動(2.不計重力的帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的軌跡半徑r=mv/qB;其運動周期T=2πm/qB(與速度大小無關(guān))(3.不計重力的帶電粒子垂直進入勻強電場和垂直進入勻強磁場時都做曲線運動，但有區(qū)別:帶電粒子垂直進入勻強電場，在電場中做勻變速曲線運動(類平拋運動);垂直進入勻強磁場，則做變加速曲線運動(勻速圓周運動)(帶電粒子在勻強磁場中的運動規(guī)律:1、帶電粒子的速度方向若與磁場方向平行，帶電粒子不受洛倫茲力作用，將以入射速度做勻速直線運動。2、帶電粒子若垂直進入勻強磁場且只受洛倫茲力的作用，帶電粒子一定做勻速圓周運動，其軌道平面一定與磁場垂直。由洛倫茲力提供向心力，得軌道半徑:。由軌道半徑與周期的關(guān)系得:?？梢?，周期與入射速度和運動半徑無關(guān)。荷質(zhì)比相同的帶電粒子，當它們以不同的速度在磁場中做勻速圓周運動時，無論速度相差多大，由于其運動半徑，與速度成正比，所以它們運動的周期都相同。規(guī)律方法1、帶電粒子在磁場中運動的圓心、半徑及時間的確定(1)用幾何知識確定圓心并求半徑(因為F方向指向圓心，根據(jù)F一定垂直v，畫出粒子運動軌跡中任意兩點(大多是射入點和出射點)的F或半徑方向，其延長線的交點即為圓心，再用幾何知識求其半徑與弦長的關(guān)系((2)確定軌跡所對應(yīng)的圓心角，求運動時間(0先利用圓心角與弦切角的關(guān)系，或者是四邊形內(nèi)角和等于360(或2π)計算出圓心角θ的大小，再由公式t=0θT/360(或θT/2π)可求出運動時間((3)注意圓周運動中有關(guān)對稱的規(guī)律(如從同一邊界射入的粒子，從同一邊界射出時，速度與邊界的夾角相等;在圓形磁場區(qū)域內(nèi)，沿徑向射入的粒子，必沿徑向射出(-8-專題:帶電粒子在復合場中的運動基礎(chǔ)知識一、復合場的分類:1、復合場:即電場與磁場有明顯的界線，帶電粒子分別在兩個區(qū)域內(nèi)做兩種不同的運動，即分段運動，該類問題運動過程較為復雜，但對于每一段運動又較為清晰易辨，往往這類問題的關(guān)鍵在于分段運動的連接點時的速度，具有承上啟下的作用(2、疊加場:即在同一區(qū)域內(nèi)同時有電場和磁場，些類問題看似簡單，受力不復雜，但仔細分析其運動往往比較難以把握。二、帶電粒子在復合場電運動的基本分析1.當帶電粒子在復合場中所受的合外力為0時，粒子將做勻速直線運動或靜止(2.當帶電粒子所受的合外力與運動方向在同一條直線上時，粒子將做變速直線運動(3.當帶電粒子所受的合外力充當向心力時，粒子將做勻速圓周運動(4.當帶電粒子所受的合外力的大小、方向均是不斷變化的時，粒子將做變加速運動，這類問題一般只能用能量關(guān)系處理(三、電場力和洛倫茲力的比較1.在電場中的電荷，不管其運動與否，均受到電場力的作用;而磁場僅僅對運動著的、且速度與磁場方向不平行的電荷有洛倫茲力的作用(2.電場力的大小F,Eq，與電荷的運動的速度無關(guān);而洛倫茲力的大小f=Bqvsinα,與電荷運動的速度大小和方向均有關(guān)(3.電場力的方向與電場的方向或相同、或相反;而洛倫茲力的方向始終既和磁場垂直，又和速度方向垂直(4.電場力既可以改變電荷運動的速度大小，也可以改變電荷運動的方向，而洛倫茲力只能改變電荷運動的速度方向，不能改變速度大小5.電場力可以對電荷做功，能改變電荷的動能;洛倫茲力不能對電荷做功，不能改變電荷的動能(6.勻強電場中在電場力的作用下，運動電荷的偏轉(zhuǎn)軌跡為拋物線;勻強磁場中在洛倫茲力的作用下，垂直于磁場方向運動的電荷的偏轉(zhuǎn)軌跡為圓弧(四、對于重力的考慮重力考慮與否分三種情況((1)對于微觀粒子，如電子、質(zhì)子、離子等一般不做特殊交待就可以不計其重力，因為其重力一般情況下與電場力或磁場力相比太小，可以忽略;而對于一些實際物體，如帶電小球、液滴、金屬塊等不做特殊交待時就應(yīng)當考慮其重力((2)在題目中有明確交待的是否要考慮重力的，這種情況比較正規(guī)，也比較簡單((3)對未知名的帶電粒子其重力是否忽略又沒有明確時，可采用假設(shè)法判斷，假設(shè)重力計或者不計，結(jié)合題給條件得出的結(jié)論若與題意相符則假設(shè)正確，否則假設(shè)錯誤(五、復合場中的特殊物理模型1(粒子速度選擇器如圖所示，粒子經(jīng)加速電場后得到一定的速度v，進入正交的電場和磁場，受到的0電場力與洛倫茲力方向相反，若使粒子沿直線從右邊孔中出去，則有qvB,qE,v=E/B，00若v=v=E/B，粒子做直線運動，與粒子電量、電性、質(zhì)量無關(guān)0若v,E/B，電場力大，粒子向電場力方向偏，電場力做正功，動能增加(若v,E/B，洛倫茲力大，粒子向磁場力方向偏，電場力做負功，動能減少(2.磁流體發(fā)電機如圖所示，由燃燒室O燃燒電離成的正、負離子(等離子體)以高速。噴入偏轉(zhuǎn)磁場B中(在洛倫茲力作用下，正、負離子分別向上、下極板偏轉(zhuǎn)、積累，從而在板間形成一個向下的電場(兩板間形成一定的電勢差(當qvB=qU/d時電勢差穩(wěn)定U,dvB，這就相當于一個可以對外供電的電源(-9-3.電磁流量計(電磁流量計原理可解釋為:如圖所示，一圓形導管直徑為d，用非磁性材料制成，其中有可以導電的液體向左流動(導電液體中的自由電荷(正負離子)在洛倫茲力作用下縱向偏轉(zhuǎn)，a,b間出現(xiàn)電勢差(當自由電荷所受電場力和洛倫茲力平衡時，a、b間的電勢差就保持穩(wěn)定(由Bqv=Eq=Uq/d，可得v=U/Bd.流量Q=Sv=πUd/4B4.質(zhì)譜儀如圖所示組成:離子源O，加速場U，速度選擇器(E,B)，偏轉(zhuǎn)場B，膠片(22原理:加速場中qU=?mv選擇器中:v=E/B12偏轉(zhuǎn)場中:d,2r，qvB,mv/r2qE2比荷:,mBBd12BBdq12質(zhì)量m,2E作用:主要用于測量粒子的質(zhì)量、比荷、研究同位素(5.回旋加速器如圖所示組成:兩個D形盒，大型電磁鐵，高頻振蕩交變電壓，兩縫間可形成電壓U作用:電場用來對粒子(質(zhì)子、氛核,a粒子等)加速，磁場用來使粒子回旋從而能反復加速(高能粒子是研究微觀物理的重要手段(要求:粒子在磁場中做圓周運動的周期等于交變電源的變化周期(關(guān)于回旋加速器的幾個問題:(1)回旋加速器中的D形盒，它的作用是靜電屏蔽，使帶電粒子在圓周運動過程中只處在磁場中而不受電場的干擾，以保證粒子做勻速圓周運動‘1qBf,,(2)回旋加速器中所加交變電壓的頻率f,與帶電粒子做勻速圓周運動的頻率相等:Tm2,2221qBR2Emv,,(3)回旋加速器最后使粒子得到的能量，可由公式來計算，在粒子電量，、質(zhì)量m和磁感應(yīng)強K22m度B一定的情況下，回旋加速器的半徑R越大，粒子的能量就越大(【注意】直線加速器的主要特征(如圖所示，直線加速器是使粒子在一條直線裝置上被加速第一章靜電場第?卷(選擇題共40分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分)1(關(guān)于電場線，下列說法中正確的是()A(電場線不是客觀存在的B(電場線與電荷運動的軌跡是一致的C(電場線上某點的切線方向與電荷在該點的受力方向共線D(沿電場線方向，場強一定越來越大2(一個點電荷，從靜電場中a點移到b點，其電勢能的變化為零，則()A(a、b兩點的場強一定相等B(該點電荷一定沿等勢面移動-10-C(作用于該點電荷的電場力與其移動的方向總是垂直的D(a、b兩點的電勢一定相等3(關(guān)于電場強度與電勢的關(guān)系，下面各種說法中正確的是()A(電場強度大的地方，電勢一定高B(電場強度不變，電勢也不變C(電場強度為零處，電勢一定為零D(電場強度的方向是電勢降低最快的方向4(電場中有一點P，下列說法正確的是()A(若放在P點的點電荷的電荷量減半，則P點的場強減半B(若P點沒有試探電荷，則P點的場強為零C(P點的場強越大，則同一電荷在P點受的電場力越大D(P點的場強方向為試探電荷在該點的受力方向(圖1為靜電除塵示意圖，在M、N兩點間加高壓電源時，金屬管內(nèi)空氣電離，電離的電子在電場力的作5用下運動，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負電，因而煤粉被吸附到管上，排出的煙就清潔了(就此示意圖，下列說法正確的是()圖1A(N接電源的正極B(M接電源的正極C(電場強度E,EmnD(電場強度E,Emn6(如圖2所示，在x軸上關(guān)于原點O對稱的兩點固定放置等量異種點電荷+Q和-Q，x軸上的P點位于-Q的右側(cè)(下列判斷正確的是()圖2A(在x軸上還有一點與P點電場強度相同B(在x軸上還有兩點與P點電場強度相同C(若將一試探電荷+q從P點移至O點，則其電勢能增大D(若將一試探電荷+q從P點移至O點，則其電勢能減小7.兩帶電小球，電荷量分別為+q和-q，固定在一長度為l的絕緣桿兩端，置于電場強度為E的勻強電場中，桿與場強方向平行，其位置如圖3所示，若此桿繞過O點垂直于桿的軸轉(zhuǎn)過180:，則在此過程中靜電力做功為()圖3A(0B(qElC(2qElD(,qEl8(如圖4所示，在等量的異種點電荷形成的電場中，有A、B、C三點，A點為兩點電荷連線的中點，B點為連線上距A點距離為d的一點，C點為連線中垂線距A點距離也為d的一點，則下面關(guān)于三點電場強度的大小、電勢高低的比較，正確的是()圖4A(E=E,E;,=,,,ACBACB-11-B(E,E,E;,=,,,BACACBC(E,E，E,E;,,,，,,,ABACABACD(因為零電勢點未規(guī)定，所以無法判斷電勢的高低9.如圖5所示，實線為不知方向的三條電場線，從電場中M點以相同速度飛出a、b兩個帶電粒子，運動軌跡如圖中虛線所示(則()圖5A(a一定帶正電，b一定帶負電B(a的速度將減小，b的速度將增加C(a的加速度將減小，b的加速度將增加D(兩個粒子的電勢能一個增加一個減小10.空間有平行于紙面的勻強電場(一電荷量為-q的質(zhì)點(重力不計)(在恒定拉力F的作用下沿虛線由M勻速運動到N，如圖6所示(已知力F和MN間夾角為,，M、N間距離為d，則()圖6Fdcos,A(M、N兩點的電勢差為qFdcos,B(勻強電場的電場強度大小為qC(帶電質(zhì)點由M運動到N的過程中，電勢能減少了Fdcos,D(若要使帶電質(zhì)點由N向M做勻速直線運動，則F必須反向第?卷(非選擇題共60分)二、填空題(本題共3小題，每小題6分，共18分)411.如圖7所示，A、B兩板間加速電壓為U，C、D兩板間偏轉(zhuǎn)電壓為U.一個靜止的,粒子(He)自A板起122相繼被加速、偏轉(zhuǎn)，飛離偏轉(zhuǎn)電場時的最大側(cè)移為C、D板間距離一半，則它的出射速度的大小為________(圖712(如圖8所示，A、B、C三點為一直角三角形的三個頂點，?B=30:，現(xiàn)在A、B兩點放置兩點電荷q、Aq，測得C點場強的方向與BA方向平行，則q帶________電，q?q=________.BAAB圖813.如圖9所示，一勻強電場的場強方向是水平的，一個質(zhì)量為m的帶正電小球以初速度v從O點出發(fā)，0在電場力與重力的作用下恰能沿與場強的反方向成,角做直線運動(小球運動到最高點時其電勢能與在O點的電勢能之差是________(-12-圖9三、計算題(本題共4小題，共42分)14((8分)如圖10所示，已知平行板電容器兩極板間距離d=4mm，充電后兩極板電勢差為120V(A板帶正電，若它的電容為3μF，且P到A板距離為1mm.求:(1)每一板的帶電荷量;(2)一個電子在P點具有的電勢能;(3)一個電子從B板出發(fā)到A板獲得的動能;(4)兩板間的電場強度(15.(10分)如圖11所示，在一勻強電場中的A點有一小球，并用細線與固定的O點相連，然后把細線水平拉直，但沒有伸長(現(xiàn)讓小球從A點由靜止開始運動(小球經(jīng)過O點正下方時的速度多大,(已知小球的質(zhì)-4-742量m=1.0，10kg，所帶電荷量q=+1.0，10C，細線長度L=10cm，電場強度E=1.73，10N/C，g=10m/s)16.(12分)如圖12所示，a、b分別為x、y軸上兩點，它們與原點O的距離相等，一束電子以初速度v垂直0于x軸從a點射入，由于勻強電場的作用，電子束恰好從b點射出，求電子從b點射出時的速度大小(圖1217.(12分)如圖13所示，絕緣水平面上固定一帶電荷量為+4Q的物體B，與它相距r處放一質(zhì)量為m、電荷量為+Q的物體A，它與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)將A由靜止釋放，當其速度達到最大值v時，系統(tǒng)電勢能的變化量是多少,(已知r遠大于A、B自身大小)圖13第二章恒定電流第?卷選擇題(共40分)一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分)1,兩只完全相同的電流表,一只改裝成電壓表,一只改裝成電流表,一同學做實驗時,誤將電壓表和電流表串聯(lián)起來接入電路中,則()A,兩只表的指針都不能偏轉(zhuǎn)B,兩只表的指針偏轉(zhuǎn)角度相等C,電壓表的指針有偏轉(zhuǎn),電流表的指針幾乎不偏轉(zhuǎn)D,電流表的指針有偏轉(zhuǎn),電壓表的指針幾乎不偏轉(zhuǎn)2,有一額定電壓為6V、額定功率約為1W的小燈泡,某同學為了測出其正常工作時的電阻,先用歐姆表直接測小燈泡的電阻,通過正常操作,他觀察到的應(yīng)該是圖中的()-13-3(在電燈正常發(fā)光時,并聯(lián)一只電爐,結(jié)果燈變暗了,這是因為()A,電路的總電阻變大,總電流變小B,電爐的分壓作用,使電燈電壓變小C,電燈中原來電流一部分流進電爐D,輸電線電壓損失變大,電燈電壓變小4,手機已是我們生活中普遍的通信工具,如圖1所示是中國科健股份有限公司生產(chǎn)的一塊手機電池外殼上的文字說明,由此可知此電池的電動勢和待機狀態(tài)下平均工作電流分別是()圖1A,4.2V14.58mAB(4.2V700mAC,3.7V14.58mAD(3.7V700mA5,圖2所示為燈泡L“220V100W”和L“220V60W”的伏安特性曲線(I,U圖線),根據(jù)該圖線可以12確定L、L兩燈串聯(lián)接在220V的電源上時,兩燈泡的實際功率之比大約為()12圖2A(1?2B(3?5C(5?3D(1?36,甲、乙兩根保險絲均為同種材料制成,直徑分別是d,0.5mm和d,1mm,熔斷電流分別為2.0A和126.0A(把以上兩根保險絲各取等長一段并聯(lián)后再接入電路中,允許通過的最大電流是()A,6.0AB(7.5AC,10.0AD(8.0A7.利用如圖3所示的電路可測出電壓表的內(nèi)阻,電源的內(nèi)阻可以忽略,R為電阻箱(當R取不同阻值時,1電壓表均對應(yīng)有不同讀數(shù)U.多次改變電阻箱的阻值,所得到的,R圖象為下圖中的()U圖3-14-8.如圖4所示,電源的內(nèi)阻不可忽略,已知R為半導體熱敏電阻,R為錳銅合金制成的可變電阻(當發(fā)現(xiàn)12燈泡L的亮度逐漸變暗時,可能的原因是()圖4A,R的溫度逐漸降低1B,R受到可見光的照射1R的阻值逐漸增大C,2D,R的阻值逐漸減小29.如圖5所示,將一根粗細均勻的電阻絲彎成一個閉合的圓環(huán),接入電路中,電路與圓環(huán)的O點固定,P為與圓環(huán)良好接觸的滑動頭(閉合開關(guān)S,在滑動頭P緩慢地由m點經(jīng)n點移到q點的過程中,電容器C所帶的電荷量將()圖5A,由小變大B(由大變小C,先變小后變大D(先變大后變小10.如圖6所示,電源的內(nèi)阻不可忽略(已知定值電阻R,10Ω,R,8Ω.當開關(guān)S接位置1時,電流表的12示數(shù)為0.20A(那么當開關(guān)S接位置2時,電流表的示數(shù)可能是下列的哪些值()圖6sA,0.28AB(0.25AC,0.22AD(0.19A12345678910題號答案第?卷非選擇題(共60分)二、填空題(本題共3小題,共18分)11,(6分)一多用電表的歐姆擋有三個倍率,分別是×1Ω、×10Ω、×100Ω.用×10Ω擋測量某電阻時,操作步驟正確,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小,為了較準確地進行測量,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小,為了較準確地進行測量,應(yīng)換到________擋(如果換擋后立即用表筆連接待測電阻進行讀數(shù),那么缺少的步驟是________,若補上該步驟后測量,表盤的示數(shù)如圖7所示,則該電阻的阻值是________Ω.-15-圖712((4分)把一只電阻和一只半導體二極管串聯(lián),裝在盒子里,盒子外面只露出三個接線柱A、B、C,如圖8所示,今用多用電表的歐姆擋進行測量,測量的阻值如下表所示,試在虛線框內(nèi)畫出盒內(nèi)元件的符號和電路.圖8ACCBAB紅表筆CABCBA黑表筆有阻值阻值同AC很接近AC阻值很大很小測量值大間電阻13.(8分)在用電壓表和電流表測電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中,所用電壓表和電流表的內(nèi)阻分別為1kΩ和0.1Ω,圖9為實驗原理圖及所需器件圖((1)在圖中畫出連線,將器件按原理圖連接成實物電路(圖9圖10(2)一位同學記錄的6組數(shù)據(jù)見下表,試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖10中畫出U,I圖象,根據(jù)圖象讀出電池的電動勢E,______________V,求出電池的內(nèi)阻r,____________Ω.I(A)0.120.200.310.320.500.57U(V)1.371.321.241.181.101.05三、計算題(本題共3小題,每小題14分,共42分)-16-14(如圖11所示的電路中,當S閉合時,電壓表和電流表(均為理想電表)的示數(shù)各為1.6V和0.4A;當S斷開時,它們的示數(shù)各改變0.1V和0.1A,求電源的電動勢和內(nèi)阻(圖1115,如圖12所示,電源的電動勢是6V,內(nèi)阻是0.5Ω,小電動機M的線圈電阻為0.5Ω,限流電阻R為30Ω,若理想電壓表的示數(shù)為3V,試求:圖12(1)電源的功率和電源的輸出功率;(2)電動機消耗的功率和電動機輸出的機械功率(16(如圖13所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間的距離d,40cm.電源電動勢E,24V,內(nèi)阻r,1Ω,電阻R,15Ω.閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v,4m/s0,,22豎直向上射入板間(若小球帶電荷量為q,1×10C,質(zhì)量為m,2×10kg,不考慮空氣阻力(那么,滑動2變阻器接入電路的阻值為多大時,小球恰能到達A板,此時,電源的輸出功率是多大,(g取10m/s)圖13-17-第三章磁場第?卷(選擇題共40分)一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分)1,下列關(guān)于磁場和磁感線的描述中正確的是()A,磁感線可以形象地描述各點磁場的方向B,磁感線是磁場中客觀存在的線C,磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā),到S極終止D,實驗中觀察到的鐵屑的分布就是磁感線2,發(fā)現(xiàn)通電導線周圍存在磁場的科學家是()A,洛倫茲B(庫侖C,法拉第D(奧斯特3(如圖1所示,帶負電的金屬環(huán)繞其軸OO′勻速轉(zhuǎn)動時,放在環(huán)頂部的小磁針最后將()圖1A,N極豎直向上B,N極豎直向下C,N極水平向左D,小磁針在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動4(如圖2,條形磁鐵放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根長直導線,導線與磁鐵垂直(給導線通以垂直紙面向里的電流,用F表示磁鐵對桌面的壓力,用F表示桌面對磁鐵的摩擦力,則導線通電后與通Nf電前相比較()圖2A,F減小,F,0B(F減小,F?0NfNfC,F增大,F,0D(F增大,F?0NfNf5(在磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向上的勻強磁場中,水平放置一根通電長直導線,電流的方向垂直于紙面0向里(如圖3所示,a、b、c、d是以直導線為圓心的同一圓周上的四點,在這四點中()圖3A,c、d兩點的磁感應(yīng)強度大小相等B,a、b兩點的磁感應(yīng)強度大小相等C,c點的磁感應(yīng)強度的值最小D,b點的磁感應(yīng)強度的值最大-18-6(一個帶電粒子沿垂直于磁場的方向射入一勻強磁場,粒子的一段徑跡如圖4所示,徑跡上的每一小段可近似看成圓弧(由于帶電粒子使沿途的空氣電離,粒子的能量逐漸減小(帶電荷量不變)(從圖中可以確定()圖4A,粒子從a到b,帶正電B,粒子從b到a,帶正電C,粒子從a到b,帶負電粒子從b到a,帶負電D,7,“月球勘探者號”空間探測器運用高科技手段對月球近距離勘探,在月球重力分布、磁場分布及元素測定方面取得了新成果(月球上的磁場極其微弱,通過探測器拍攝電子在月球磁場中的運動軌跡,可分析月球磁場的強弱分布情況,圖5是探測器通過月球表面a、b、c、d四個位置時,拍攝到的電子運動軌跡照片(設(shè)電子速率相同,且與磁場方向垂直,則可知四個位置的磁場從強到弱的排列正確的是()圖5A(B?B?B?BB(B?