2019【优化方案】-学年高二物理(RJ.选修3-1)：第二章第八、九节知能演练轻松闯关精品教育.doc

合集下载

2019【优化方案】-学年高二物理(RJ.选修3-1)：第三章第二节知能演练轻松闯关精品教育.doc

1．关于磁感应强度B 的方向，下列说法正确的是( )A ．B 的方向就是小磁针所指的方向B ．B 的方向与小磁针N 极的受力方向一致C ．B 的方向就是通电导线的受力方向D ．B 的方向就是该处磁场的方向解析：选BD.B 的方向与小磁针N 极的受力方向或小磁针静止时N 极所指的方向一致．与通电导线受力方向不一致．故选BD.2．关于磁感应强度，下列说法正确的是( )A ．由B ＝F IL可知，B 与F 成正比，与IL 成反比 B ．通电导线放在磁场中某点，该点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，该点的磁感应强度就变为零C ．通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受磁场力的地方一定不存在磁场(即B ＝0)D ．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定解析：选D.磁感应强度B ＝F IL只是一个定义式，而不是决定式；磁感应强度B 是由磁场本身的性质决定的，与放不放通电导线无关．故选D.3．(2019·北海高二检测)磁感应强度B 在国际单位制中的单位是特斯拉(符号：T)，下列单位中与磁感应强度单位一致的是( )A.N A·mB.N A·sC.N C·mD.V·s m 2 解析：选A.根据定义式B ＝F IL可知A 正确，B 、C 、D 错误． 4．有一段直导线长为1 cm ，通有5 A 的电流，把它置于磁场中的某点时，受到的磁场力为0.1 N ，则该点的磁感应强度B 的值可能为( )A ．1 TB ．0.5 TC ．2 TD ．2.5 T解析：选CD.当I 与B 垂直时，由B ＝F IL可解得B ＝2 T ，但题中未说明I 与B 垂直，故B 的值也可能大于2 T ．故选CD.5．在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长1 cm ，电流为5 A ，所受磁场力为5×10－2 N ．求：(1)这点的磁感应强度是多大？若电流增加为10 A ，所受磁场力为多大？(2)若让导线与磁场平行，这点的磁感应强度多大？通电导线受到的磁场力多大？解析：(1)B ＝F IL ＝5×10－25×1×10－2T ＝1 T 电流增加为10 A 时受到的磁场力F ＝BIL ＝1×10×1×10－2 N ＝0.1 N.(2)磁感应强度B 是磁场本身的性质，与F 、I 、L 无关，若导线与磁场平行，磁感应强度不变B ＝1 T ．而磁场力为0.答案：(1)1 T 0.1 N (2)1 T 0一、选择题1．关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的有( )A ．电流元IL 在磁场中受力为F ，则磁感应强度B 一定等于F ILB．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度可能大于或等于FILC．磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大D．磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同解析：选B.判断磁感应强度的大小，需要在电流元受力最大的前提下进行，即电流元垂直于磁场方向，选项A、B中的力F可能小于或等于最大受力，因此磁感应强度B可能大于或等于FIL；电流元在磁场中受力与其放置方位有关，因此电流元受力大的地方，磁感应强度不一定大；磁场的方向规定为小磁针N极受力方向，与电流元受力方向不相同．故选B.2．(2019·长沙一中高二检测)由磁感应强度的定义式B＝FIL可知()A．若某处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受磁场力一定为零B．通电导线放在磁场中某处不受磁场力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零C．同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力是一定的D．磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线有关解析：选A.磁感应强度的定义式B＝FIL是在导线与磁场方向垂直时得出的，如果B＝0，则磁场力F＝0，但如果F＝0，则B不一定等于零，磁场力的大小与导体的放置方向有关，则A正确，B、C均错误．磁场一定时，磁感应强度是定值，与放不放导体无关，D错误．故选A.3．关于磁感应强度的方向和电场强度的方向，下列说法正确的是()A．电场强度的方向与电荷所受电场力的方向相同B．电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D．磁感应强度的方向与通电导线在该处所受磁场力的方向相同解析：选BC.电场强度的方向是正电荷在电场中所受的电场力的方向，A错误、B正确，磁感应强度的方向是小磁针N极所受磁场力的方向即静止时N极所指的方向，C正确．磁场中导线的受力方向不是该处磁感应强度的方向，D错误．故选BC.4．某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在，想到的以下方法中可行的是() A．在该空间内引入检验电荷，如果电荷受到电场力说明此空间存在电场B．在该空间内引入检验电荷，如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场C．在该空间内引入通电导线，如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场D．在该空间内引入通电导线，如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场解析：选ABC.如果把电荷引入电场中，一定会受到电场力作用，如果电荷没有受到电场力作用，一定是没有电场，A、B正确．把通电导线引入磁场中时，只要电流方向不与磁场方向平行，就会受到磁场力作用，但是不受磁场力的原因有两个，一是没有磁场，二是虽有磁场，但是电流方向与磁场方向平行，C正确，D错误．故选ABC.5．一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流I、长度L和受力F，则可以用FIL表示磁感应强度B的是()解析：选AC.当通电导线垂直于磁场方向时，可用FIL表示B.故选AC.6．把长度L、电流I都相同的一小段电流元放入某磁场中的A、B两点，电流元在A点受到的磁场力较大，则()A．A点的磁感应强度一定大于B点的磁感应强度B．A、B两点磁感应强度可能相等C ．A 、B 两点磁感应强度一定不相等D ．A 点磁感应强度可能小于B 点磁感应强度解析：选BD.由于电流元方向和磁场方向关系不确定，所以无法比较A 、B 两点的磁感应强度，故选BD.7．将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，下列图象能正确反映各物理量间关系的是( )解析：选BC.由B ＝F IL或F ＝BIL 知：匀强磁场中B 恒定不变，故B 正确，D 错误．B 、L 一定时，F 与I 成正比，故C 正确，A 错误．故选BC.8. (2019·郑州一中高二检测)先后在磁场中A 、B 两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直．如图所示，图中a 、b 两图线分别表示在磁场中A 、B 两点导线所受的力F 与通过导线的电流I 的关系．下列说法中正确的是( )A ．A 、B 两点磁感应强度相等B ．A 点的磁感应强度大于B 点的磁感应强度C ．A 点的磁感应强度小于B 点的磁感应强度D ．无法比较磁感应强度的大小解析：选B.导线受到的磁场力F ＝BIL .对于题图给出的F -I 图线，直线的斜率k ＝BL ，由题图可知k a >k b ，又因A 、B 两处导线的长度L 相同，故A 点的磁感应强度大于B 点的磁感应强度，故选B.9．(2019·金华一中高二检测)现有一段长L ＝0.2 m 、通有电流I ＝2.5 A 的直导线，则关于此导线在磁感应强度为B 的磁场中所受磁场力F 的情况，下列说法正确的是( )A ．如果B ＝2 T ，则F 一定为1 NB ．如果F ＝0，则B 也一定为零C ．如果B ＝4 T ，则F 有可能为1 ND ．当F 为最大值时，通电导线一定与B 平行解析：选C.当导线与磁场方向垂直时，所受磁场力F 最大，F ＝BIL ，当导线与磁场方向平行时，F ＝0，当导线与磁场方向成任意其他角度时，0<F <BIL ，故选项A 、D 错误，C 正确；磁感应强度是磁场本身的性质，与力F 无关，选项B 错误．故选C.二、非选择题10．在磁感应强度大小处处相等、方向一致的磁场中，放置一长度为L ＝20 cm ，通电电流为I ＝0.5 A 的直导线，测得导线受到的最大磁场力F ＝1.0 N ．求导线所在处的磁感应强度大小．如果将导线从磁场中移走，则原导线处的磁感应强度又为多少？解析：导线受到最大磁场力时，一定是导线与磁场方向垂直，由B ＝F IL解得B ＝10 T ，移走导线后，磁感应强度的大小不变，仍为10 T.答案：10 T 10 T11.如图所示，竖直向下的匀强磁场中，用两条竖直线悬吊一水平通电直导线，导线长为L ，质量为m ，通入电流I 后，悬线偏离竖直方向θ且保持静止，已知导线受到的磁场力方向水平，求磁场的磁感应强度的大小．解析：本题综合运用了通电导线在磁场中受力及平衡的知识，要正确把握物理情景，从力的关系入手分析．导线的受力情况分析如图所示，由平衡条件知，F ＝mg tan θ.根据磁感应强度的定义式得B ＝F IL ＝mg tan θIL. 答案：mg tan θIL☆12.金属滑杆ab 连着一弹簧，水平地放置在两根互相平行的光滑金属导轨cd 、ef 上，如图所示，垂直cd 与ef 有匀强磁场，磁场方向如图所示，合上开关S ，弹簧伸长2 cm ，测得电路中电流为5 A ，已知弹簧的劲度系数为20 N/m ，ab 的长为L ＝0.1 m ．求匀强磁场的磁感应强度的大小是多少？解析：弹簧拉力F 弹＝k Δx金属杆所受磁场力：F ＝BIL由平衡条件知：F ＝F 弹即ILB ＝k Δx故B ＝k Δx IL ＝0.8 T.答案：0.8 T。

[高二物理必修三第二章知识点]高二物理选修3-1第二章知识点

[高二物理必修三第二章知识点]高二物理选修3-1
第二章知识点
1.电流
(1)定义：电荷的定向移动形成电流。

(2)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

在外电路中电流由高电势点流向低电势点，在电源的内部电流由低电势点流向高电势点(由负极流向正极)。

2.电流强度
(1)定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值，I=q/t
(2)在国际单位制中电流的单位是安。

1mA=10-3A，1μA=10-6A
(3)电流强度的定义式中，如果是正、负离子同时定向移动，q
应为正负离子的电荷量和。

3.电阻
(1)定义：导体两端的电压与通过导体中的电流的比值叫导体的
电阻。

(2)定义式：R=U/I，单位：Ω
(3)电阻是导体本身的属性，跟导体两端的电压及通过电流无关。

4★★.电阻定律
(1)内容：在温度不变时，导体的电阻R与它的长度L成正比，
与它的横截面积S成反比。

(2)公式：R=ρL/S。

(3)适用条件：①粗细均匀的导线;②浓度均匀的电解液。

5.电阻率
反映了材料对电流的阻碍作用。

(1)有些材料的电阻率随温度升高而增大(如金属);有些材料的电阻率随温度升高而减小(如半导体和绝缘体);有些材料的电阻率几乎不受温度影响(如锰铜和康铜)。

(2)半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，而且电阻随温度的增加而减小，这种材料称为半导体，半导体有热敏特性，光敏特性，掺入微量杂质特性。

(3)超导现象：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零，这种现象叫超导现象，处于这种状态的物体叫超导体。

【优化课堂】高二物理人教版选修3-1学案：第二章恒定电流章末总结 Word版含答案[ 高考]

章末复习提升课(二)———[先总揽全局]————————————————————————————[再填写关键]————①I ＝q t②nS v q③ρl S④增大 ⑤IUt ⑥“或”门1.伏安法根据R ＝UI ，用电压表测出被测电阻两端电压，用电流表测出被测电阻的电流，既可得到被测电阻．2．替代法将待测电压表或电流表看成是一个电阻，与另一个电流表串联，同时使用一个单刀双掷开关，图2－1将开关接到一个电阻箱．使待测电表与电阻箱先后与另一电流表串联．调节电阻箱使两次电流表示数一样，则电阻箱的读数应等于电表的内阻．此法对电流表、电压表均可．电路如图2－1所示． 3．半偏法电路如图所示，测电压表内阻时，用图(甲)；测电流表内阻用图(乙)．且满足甲图中R V≫R 2及乙图中满足R A ≪R 2.(甲) (乙)图2－2主要步骤：(1)将电阻箱调为0，移动滑动变阻器使电表满偏，不再移动其触头．(2)调节电阻箱，使电表示数变为原来的一半，则电阻箱示数等于电表的内阻．4．多用电表法(粗测)选用多用电表的欧姆档直接测量即可．为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图2－3所示的电路．图中A0是标准电流表，R0和R N分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E为电源．完成下列实验步骤中的填空：图2－3(1)将S拨向接点1，接通S1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________的读数I；(2)然后将S拨向接点2，调节______，使________，记下此时R N的读数；(3)多次重复上述过程，计算R N读数的________，此即为待测微安表头内阻的测量值．【解析】(1)S拨向接点1，接通S1，待测表头和R0、A0及电源组成串联电路，调节R0，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时A0的读数I.(2)S拨向接点2，调节R N，使A0的读数仍为I，则R N接入电路的电阻就等于待测表头的电阻．(3)多次重复，计算R N的平均值，可减小误差．【答案】(1)R0标准电流表(或A0)(2)R N标准电流表(或A0)的读数仍为I(3)平均值用多用电表的欧姆档测某一电阻的阻值时，分别用×1、×10、×100三个电阻档测了三次，指针所指的位置如图2－4所示．图2－4其中①是用________档，②是用________档，③是用______档，为提高测量的精确度，应该用________档，被测电阻阻值约为________．【解析】乘的倍率越大，示数越小，故①是“×1”档，②是“×10”档，③是“×100”档．为了提高测量的准确度，指针应在表盘的中间附近，故选“×10”档测量．被测电阻阻值约为23×10 Ω＝230 Ω.【答案】 ×1 ×10 ×100 ×10 230 Ω1.外电路⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧纯电阻电路⎩⎪⎨⎪⎧I ＝U RUI ＝I 2R ＝U2RW ＝Q非纯电阻电路⎩⎪⎨⎪⎧I <U RUI ＝I 2R ＋P 其他W >Q2．闭合回路：EI ＝UI ＋I 2r (其中纯电阻电路时：I ＝ER ＋r )．3．电源的输出功率与外电阻的关系如图2－5所示．当R ＝r 时，P m ＝E 24r.图2－5一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N 的物体时，通过它的电流是0.2 A．在30 s内可使该物体匀速提升3 m．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30 s内，电动机线圈所产生的热量；(3)线圈的电阻．【解析】(1)电动机的输入功率P入＝UI＝0.2×3 W＝0.6 W.(2)电动机提升重物的机械功率P机＝F v＝(4×3/30) W＝0.4 W.根据能量关系P入＝P机＋P Q，得热功率P Q＝P入－P机＝(0.6－0.4)W＝0.2 W.产生热量Q＝P Q t＝0.2×30 J＝6 J.(3)根据焦耳定律Q＝I2Rt，得线圈电阻R＝QI2t ＝60.22×30Ω＝5 Ω.【答案】(1)0.6 W(2)6 J(3)5 Ω如图2－6所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.5 Ω，标有“8 V16 W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M绕组的电阻R0＝1 Ω，求电动机的输出功率．图2－6【解析】灯泡正常发光时，路端电压为8 V ，流经灯泡的电流I L ＝PU ＝2 A.流经电源的电流I ＝E －Ur ＝4 A.则流经电动机的电流I M ＝I －I L ＝2 A. 故电动机的输出功率P 出＝I M U －I 2M R 0＝(2×8－22×1)W ＝12 W.【答案】 12 W。

2019【优化方案】-学年高二物理(RJ.选修3-1)：第三章第六节知能演练轻松闯关精品教育.doc

1．(2019·郑州外国语学校高二检测)如果一带电粒子匀速进入一个磁场，除磁场力外不受其他任何力的作用，则带电粒子在磁场中可能做( )A ．匀速运动B ．平抛运动C ．匀加速直线运动D ．变速曲线运动解析：选AD.如果粒子运动方向与磁场方向平行，则它不会受到洛伦兹力，做匀速运动，A 正确．在其他情况下，洛伦兹力的方向总与速度方向垂直，速度大小不变，但方向变化，所以只能做变速曲线运动，D 正确．粒子的加速度方向时刻改变，所以不能做匀加速直线运动和平抛运动，B 、C 均错误．故选AD.2．2019年发射的“月球勘探者号”空间探测器，运用最新科技手段对月球进行近距离勘探，在研究月球磁场分布方面取得了新的成果．月球上的磁场极其微弱，探测器通过测量电子在月球磁场中的轨迹来推算磁场强弱的分布，图中是探测器通过月球A 、B 、C 、D 四个位置时，电子运动的轨迹照片．设电子速率相同，且与磁场方向垂直，其中磁场最强的位置是( )解析：选A.由粒子轨道半径公式r ＝m v qB可知，磁场越强的地方，电子运动的轨道半径越小．故选A.3.如图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹．云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里．云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此径迹可知粒子( )A ．带正电，由下往上运动B ．带正电，由上往下运动C ．带负电，由上往下运动D ．带负电，由下往上运动解析：选A.从照片上看，径迹的轨道半径是不同的，下部半径大，上部半径小，根据半径公式R ＝m v qB可知，下部速度大，上部速度小，这一定是粒子从下到上穿越了金属板而损失了动能，再根据左手定则，可知粒子带正电，故选A.4. (2019·高考广东卷)质量和电量都相等的带电粒子M 和N ，以不同的速率经小孔S 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是( )A ．M 带负电，N 带正电B ．M 的速率小于N 的速率C ．洛伦兹力对M 、N 做正功D ．M 的运行时间大于N 的运行时间解析：选A.根据左手定则可知N 带正电，M 带负电，A 正确；因为r ＝m v Bq，而M 的半径大于N 的半径，所以M 的速率大于N 的速率，B 错误；洛伦兹力不做功，C 错误；M 和N 的运行时间都为t ＝πm Bq，D 错误．故选A. 5.如图所示，一束电子的电荷量为e ，以速度v 垂直射入磁感应强度为B 、宽度为d 的有界匀强磁场中，穿过磁场时的速度方向与原来电子的入射方向的夹角θ是30°，则电子的质量是多少？电子穿过磁场的时间又是多少？解析：电子在匀强磁场中运动时，只受洛伦兹力作用，故其轨道是圆弧的一部分．又因洛伦兹力与速度v 垂直，故圆心应在电子穿入和穿出时洛伦兹力延长线的交点上．从图中可以看出，AB 弧所对的圆心角θ＝30°＝π6，OB 即为半径r 由几何关系可得：r ＝d sin θ＝2d由牛顿第二定律得：q v B ＝m v 2r解得：m ＝qBr v ＝2deB v带电粒子通过AB 弧所用的时间，即穿过磁场的时间为：t ＝θ2πT ＝112×2πm Be ＝πm 6Be ＝πd 3v. 答案：2deB v πd 3v一、选择题1.如图所示是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E .平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A2.平板S 下方有磁感应强度为B 0的匀强磁场．下列表述正确的是( )A ．质谱仪是分析同位素的重要工具B ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C ．能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于E /BD ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的荷质比越小解析：选ABC.质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具，A 正确．速度选择器中电场力与洛伦兹力是一对平衡力，即q v B ＝qE ，故v ＝E B.据左手定则可以确定，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外，B 、C 正确．粒子在匀强磁场中运动的半径r ＝m v qB，即粒子的荷质比q m ＝v Br，由此看出粒子运动的半径越小，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的荷质比越大，D 错误．故选ABC.2.如图所示，a 和b 带电荷量相同，以相同动能从A 点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径r a ＝2r b ，则可知(重力不计)( )A ．两粒子都带正电，质量比m a /m b ＝4B ．两粒子都带负电，质量比m a /m b ＝4C ．两粒子都带正电，质量比m a /m b ＝1/4D ．两粒子都带负电，质量比m a /m b ＝1/4解析：选B.由于q a ＝q b 、E k a ＝E k b ，动能E k ＝12m v 2和粒子偏转半径r ＝m v qB ，可得m ＝r 2q 2B 22E k ，可见m 与半径r 的平方成正比，故m a ∶m b ＝4∶1，再根据左手定则判知粒子应带负电，故选B.3.如图所示，水平导线中有电流I 通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I 的方向相同，则电子将( )A ．沿路径a 运动，轨迹是圆B ．沿路径a 运动，轨迹半径越来越大C ．沿路径a 运动，轨迹半径越来越小D ．沿路径b 运动，轨迹半径越来越小解析：选B.由左手定则可判断电子运动轨迹向下弯曲．又由r ＝m v qB知，B 减小，r 越来越大，故电子的径迹是a .故选B.4. (2019·高考海南卷)空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O 点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不计重力．下列说法正确的是( )A ．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B ．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C ．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D ．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大解析：选BD.由于粒子比荷相同，由R ＝m v qB可知速度相同的粒子轨迹半径相同，运动轨迹也必相同，B 正确．对于入射速度不同的粒子在磁场中可能的运动轨迹如图所示，由图可知，粒子的轨迹直径不超过磁场边界一半时转过的圆心角都相同，运动时间都为半个周期，而由T ＝2πm qB 知所有粒子在磁场运动周期都相同，A 、C 皆错误．再由t ＝θ2πT ＝θm qB可知D 正确．故选BD.5.如图所示，在半径为R 的圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度为B ，方向垂直于圆平面(未画出)．一群比荷为q m的负离子以相同速率v 0(较大)，由P 点在纸平面内向不同方向射入磁场中，发生偏转后又飞出磁场，则下列说法中正确的是(不计重力)( )A ．离子飞出磁场时的动能一定相等B ．离子在磁场中的运动半径一定相等C ．由Q 点飞出的离子在磁场中运动的时间最长D ．沿PQ 方向射入的离子飞出时偏转角最大解析：选BC.射入磁场的离子比荷相等，但质量不一定相等，故射入时初动能可能不等；又因为洛伦兹力不做功，故这些离子从射入到射出动能不变，但不同离子的动能可能不等，A 错误．离子在磁场中的偏转半径为r ＝m v qB，由于比荷和速率都相等，磁感应强度B 为定值，故所有离子的偏转半径都相等，B 正确．同时，各离子在磁场中做圆周运动的周期T ＝2πm qB也相等．根据几何规律：圆内较长的弦对应较大的圆心角，所以从Q 点射出的离子偏转角最大，在磁场内运动的时间最长，C 正确．沿PQ 方向射入的离子一定不从Q 点射出，故偏转角不是最大，D 错误，故选BC.6. (2019·陕西师大附中高二检测)如图所示，有界匀强磁场边界线SP ∥MN ，速率不同的同种带电粒子从S 点沿SP 方向同时射入磁场．其中穿过a 点的粒子速度v 1与MN 垂直；穿过b 点的粒子速度v 2与MN 成60°角，设粒子从S 到a 、b 所需时间分别为t 1和t 2，则t 1∶t 2为(重力不计)( )A ．1∶3B ．4∶3C ．1∶1D ．3∶2解析：选D.如图所示，可求出从a 点射出的粒子对应的圆心角为90°.从b 点射出的粒子对应的圆心角为60°.由t ＝α2πT ，可得：t 1∶t 2＝3∶2，故选D. 7.如图所示，带电粒子在没有电场和磁场的空间以v 从坐标原点O 沿x 轴方向做匀速直线运动，若空间只存在垂直于xOy 平面的匀强磁场时，粒子通过P 点时的动能为E k ；当空间只存在平行于y 轴的匀强电场时，则粒子通过P 点时的动能为( )A ．E kB ．2E kC ．4E kD ．5E k解析：选D.只有电场时，粒子做类平抛运动，v t ＝qEt 2/(2m )，则运动时间t ＝2m v /(qE )，故电场力做功W ＝qE v t ＝2m v 2＝4E k ，因此粒子通过P 点时的动能为E ′k ＝E k0＋W ＝5E k ，故选D.8.两带电油滴在竖直向上的匀强电场E 和垂直纸面向里的匀强磁场B 正交的空间做竖直平面内的匀速圆周运动，如图所示，则两油滴一定相同的是( )A ．带电性质B ．运动周期C ．运动半径D ．运动速率解析：选AB.由题意可知，mg ＝qE ，且电场力方向竖直向上，所以油滴带正电，由于T＝2πm qB ＝2πE Bg ，故两油滴周期相同，由于运动速率不能确定，由r ＝m v Bq得，轨道半径不能确定，故选AB.☆9.(2019·高考北京卷)处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动．将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值( )A ．与粒子电荷量成正比B ．与粒子速率成正比C ．与粒子质量成正比D ．与磁感应强度成正比解析：选D.粒子仅在磁场力作用下做匀速圆周运动有q v B ＝m v 2R ，得R ＝m v qB ，周期T ＝2πR v ＝2πm qB ，其等效环形电流I ＝q T ＝q 2B 2πm，故选D. 二、非选择题10.一个质量为m ，电荷量为－q ，不计重力的带电粒子从x 轴上的P (a,0)点以速度v ，沿与x 轴正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y 轴射出第一象限，求：(1)匀强磁场的磁感应强度B ；(2)穿过第一象限的时间．解析：(1)作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹，由图中几何关系知：R cos 30°＝a ，得：R ＝23a 3Bq v ＝m v 2R 得：B ＝m v qR ＝3m v 2qa. (2)运动时间：t ＝120°360°·2πm qB ＝43πa 9v. 答案：(1)3m v 2qa (2)43πa 9v11.我国科学家研制的阿尔法磁谱仪曾由“发现号”航天飞机搭载升空，用于探索宇宙中的反物质(即由“反粒子”构成的物质)．“反粒子”与其对应的粒子具有相同的质量和电荷量，但电荷符号相反．例如氚核31H 的反粒子为3－1H.设磁谱仪核心部分的截面区域是半径为r 的圆形磁场区域，P 为入射窗口，各粒子从P 射入时的速度相同，且均为沿直径方向．P 、a 、b 、c 、d 、e 为圆周的六个等分点．如图所示．如果反质子射入后打在a 点，那么反氚核射入后将打在何处？其偏转角为多大？解析：如图所示，反质子1－1H 在磁场中偏转，有q v B ＝m v 2R 1解得R 1＝m v qB打在a 点，由几何知识R 1＝r tan 30°＝33r 反氚核在磁场中偏转，有q v B ＝3m v 2R 2解得R 2＝3m v qB＝3R 1. 由几何知识知tan θ2＝r R 2＝r 3R 1＝r 3r ＝33.所以θ＝60°.可知打在b 处，其偏转角为60°.答案：b 处 60°12.长为l 的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B ，板间距离也为l ，板不带电，现有质量为m 、电荷量为q 的正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v 水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，求速度v 的大小应满足的条件．解析：依题意粒子打在板上的临界状态如图，由图可以看出当半径r ＜r 1或r ＞r 2时粒子不能打在板上．由几何关系有r 1＝14l ， r 22＝l 2＋⎝⎛⎭⎫r 2－l 22，故r 2＝54l . 根据r ＝m v qB ，则v 1＝qBr 1m ＝qBl 4m ，v 2＝qBr 2m ＝5qBl 4m. 那么欲使粒子不打在极板上，可使粒子速度v ＜qBl 4m 或v ＞5qBl 4m. 答案：见解析。

第2章第三节欧姆定律新优化方案选修3-1 高中物理教学课件

返回
优化方案系列丛书
第2章恒定电流
课
前
自
主
2．R＝UI 是导体电阻的定义式，反映了导体
学案
核
对电流的阻碍作用，是测量和计算电阻的一
心要
点
种方法，对于给定的电阻 R 与 U、I 无关，
突破
仅与导体本身有关．
课
堂
3．U＝IR 反映了导体两端的电压降等于 I
互动
讲
和 R 的乘积，即在导体中沿电流方向电势逐
，并分别记下_电__压__表__、_电__流__表___的示数．
课
堂
③依据实验数据作出小灯泡的_I_－__U__图线．
互动
讲
(4)应注意的问题
练
①由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，采用电
知能

山东水浒书业有限公司·
返回
优化方案系列丛书
第2章恒定电流
心要
点
2．知道导体的伏安特性和I－U图象，知道什么
突破
是线性元件和非线性元件．
课
堂
3．知道电阻的定义式，理解电阻大小与电压和
互动
讲
电流无关．
练
重点难点：欧姆定律的适用条件．
知能
优
易错问题：欧姆定律的适用条件．
化
训
练
山东水浒书业有限公司·
返回
优化方案系列丛书
第三节欧姆定律
课
前
自
②滑动变阻器的接法：描绘小灯泡的伏安特性
主
学
曲线，需要从零开始的连续变化的电压，因此
案
核
滑动变阻器要采用分压式连接，实验电路图见
心要

2019【优化方案】-学年高二物理(RJ.选修3-1)：第一章第八节知能演练轻松闯关精品教育.doc

1．对电容C ＝Q U，以下说法正确的是( ) A ．电容器充电电荷量越多，电容增加越大B ．电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比C ．电容器的电容越大，所带电荷量就越多D ．对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变解析：选D.电容是描述电容器储存电荷特性的物理量，一旦电容器确定了，电容C 便不再变化．C ＝Q U是定义式，不是决定式，无论带电荷量Q 和电压U 如何变化，其比值始终不变．故选D.2.如图所示，水平放置的平行板电容器，闭合电键与稳压直流电源连接，下板固定，当上板在AB 位置时，一个带电油滴刚好静止在电容器的中点，现在断开电键，使上板在AB 位置与A ′B ′位置之间上下往复移动，以下关于带电油滴的运动描述正确的是( )A ．油滴在电容器两极板间上下往复运动B ．油滴始终向下极板运动最后到达下极板C ．油滴始终处于静止状态D ．上板向上移动时，油滴做加速运动；上板向下移动时，油滴做减速运动解析：选C.带电油滴刚好悬浮静止在电容器的中点，说明油滴所受重力和电场力等大反向，即qE ＝mg .当上板在AB 位置与A ′B ′位置之间上下往复移动时，不管上板在哪个位置(除AB 位置外)，两极板的带电荷量Q 为定值，板间的电场强度为E ＝U d ＝4πkQ εr S不变化，所以总有qE ＝mg ，油滴所受的合力仍为零，始终处于静止状态．故选C.3.(2019·福建龙岩一中高二期中)如图所示为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40 V 降低到36 V ，对电容器来说正确的是( )A ．是充电过程B ．是放电过程C ．该电容器的电容为5.0×10－2 FD ．该电容器的电量变化量为0.20 C解析：选B.由Q ＝CU 知，U 降低，Q 减小，故为放电过程，A 错误B 正确；由C ＝Q U＝0.240F ＝5×10－3 F ，可知C 错误；ΔQ ＝C ΔU ＝5×10－3×4 C ＝0.02 C ，D 错误．故选B. 4.(2019·高考新课标全国卷)如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子( )A ．所受重力与电场力平衡B ．电势能逐渐增加C ．动能逐渐增加D ．做匀变速直线运动解析：选BD.由题意可知粒子做直线运动，受到竖直向下的重力和垂直极板的电场力，考虑到电场力和重力不可能平衡，故只有电场力与重力的合力方向水平向左才能满足直线运动条件，故粒子做匀减速直线运动，电场力做负功，电势能逐渐增加，故选BD.5．一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q 1＝3.0×10－5 C 增加到Q 2＝3.6×10－5 C 时，两板间的电势差从U 1＝10 V 增加到U 2＝12 V ，这个电容器的电容多大？如要使两极板电势差从U 1＝10 V 降为U 2′＝6 V ，则每板需减少多少电荷量？只把电容器极板间的距离减半，它的电容变为多大？解析：由C ＝ΔQ ΔU得：C ＝3.6×10－5－3.0×10－512－10F ＝3.0×10－6 F ΔQ ＝C ΔU ′＝3.0×10－6×(10－6) C ＝1.2×10－5 C由C ∝1d 得：C ′C ＝d d ′＝2 所以C ′＝2C ＝2×3.0×10－6 F ＝6.0×10－6 F.答案：3.0×10－6 F 1.2×10－5 C 6.0×10－6 F一、选择题1．对于给定的电容器，下列描述其电容C 、电荷量Q 、电势差U 之间的相互关系，正确的是( )解析：选AD.对于给定电容器的电容是由电容器本身决定的，与电容器的带电荷量Q 的大小和两极板间的电压U 的大小无关，不能认为C 与Q 成正比，与U 成反比，故B 、C 错误，A 正确．而D 图告诉我们电容器所带的电荷量与极板间的电压成正比，其比值即电容器的电容不变，故D 正确．故选AD.2．一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( )A ．C 和U 均增大B ．C 增大，U 减小C ．C 减小，U 增大D ．C 和U 均减小解析：选B.根据平行板电容器电容公式C ＝εr S 4πkd，在两极板间插入电介质后，电容C 增大，因电容器所带电荷量Q 不变，由C ＝Q U 可知，U ＝Q C减小，B 正确．故选B. 3．一个电容器带电荷量为Q 时，两极板间电压为U ，若使其带电荷量增加4.0×10－7 C时，它两极板间的电势差增加20 V ，则它的电容为( )A ．1.0×10－8 FB ．2.0×10－8 FC ．4.0×10－8 FD ．8.0×10－8 F解析：选B.由于电容与电容器上带电荷量和电势差大小无关，所以可根据电容的定义式推导出：C ＝ΔQ ΔU .因此电容C ＝4.0×10－720F ＝2.0×10－8 F ．故选B. 4.如图所示，平行板电容器的电容为C ，极板带电荷量为Q ，极板间距为d .今在两板间正中央放一带电荷量为q 的点电荷，则它所受到的电场力大小为( )A ．k 2Qq d 2B ．k 4Qq d 2 C.Qq Cd D.2Qq Cd解析：选C.平行板电容器极板间电场为匀强电场，其电场强度为E ＝Q Cd，因此点电荷q 在其中所受到的电场力为F ＝Eq ＝Qq Cd.故选C. 5.传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用，如图所示是测定液面高度h 的电容式传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两个极，导线芯外面的绝缘物质就是电介质，测出电容器电容C 的变化，就可以知道h 的变化情况，两者的关系是( )A ．C 增大表示h 增大B ．C 增大表示h 减小C ．C 减小表示h 减小D ．C 减小表示h 增大解析：选AC.C 增大时，由公式C ＝εr S 4πkd可知，平行板电容器两极板的正对面积增大，即h 增大，A 正确，B 错误．同理可知，当C 减小时，平行板电容器两极板的正对面积减小，即h 减小，C 正确，D 错误．故选AC.6.如图所示，用电池对电容器充电结束，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 的电流解析：选BD.由C ＝εr S 4πkd 知，d 变大，C 变小，而U 不变，由E ＝U d知，E 变小，qE ＜mg ，电荷将向下加速运动，故A 错误，B 正确．再根据Q ＝CU ，Q 减小，电容器放电，故电流表中有从b 向a 的电流，故C 错误，D 正确．故选BD.7.如图所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离( )A ．带电油滴将沿竖直方向向上运动B ．P 点的电势将降低C ．带电油滴的电势能将减小D ．电容器的电容减小，极板带电量将增大解析：选B.上极板向上移动一小段距离后，板间电压不变，故电场强度将减小，油滴所受电场力减小，故油滴将向下运动，A 错误．P 点的电势大于0，且P 点与下极板间的电势差减小，B 正确．油滴向下运动时电场力做负功，油滴的电势能应增加，C 错误．电容器的电容C ＝εr S 4πkd，由于d 增大，电容C 应减小，极板带电荷量Q ＝CU 将减小，D 错误．故选B.8.如图所示，两极板间距为d 的平行板电容器与一电源连接，电键S 闭合，电容器两板间有一质量为m 、带电荷量为q 的微粒静止不动，下列叙述中正确的是( )A ．微粒带的是正电B ．两极板的电压等于mgd /qC ．断开电键S ，微粒将向下做加速运动D ．保持电键S 闭合，把电容器两极板距离增大，微粒将向下做加速运动解析：选BD.由平衡条件知，微粒受电场力向上，故带负电，A 错误；由q ·U d＝mg 得：U ＝mgd q ，B 正确；断开电键后，微粒仍静止，C 错误；S 闭合，d 增大，由E ＝U d知，E 减小，qE <mg ，向下加速，D 正确．故选BD.☆9.板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U 1，板间场强为E 1.现将电容器所带的电荷量变为2Q ，板间距变为12d ，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是( )A ．U 2＝U 1，E 2＝E 1B ．U 2＝2U 1，E 2＝4E 1C ．U 2＝U 1，E 2＝2E 1D ．U 2＝2U 1，E 2＝2E 1解析：选C.由题意可知，C 1＝Q U 1，E 1＝U 1d ，C 1＝εr S 4πkd，当电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为d 2时，C 2＝εr S 4πk ·d 2＝2C 1，U 2＝2Q C 2＝2Q 2C 1＝U 1，E 2＝2U 2d ＝2U 1d ＝2E 1，故选C. 二、非选择题10.如图所示，有的计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块小的固定金属片，这两片金属片组成一个小电容器，该电容器的电容C可用公式C ＝εS d计算，式中常量ε＝9×10－12 F/ m ，S 表示金属片的正对面积，d 表示两金属片间的距离，当键按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测是哪个键被按下了，从而给出相应的信号，设每个金属片的正对面积为50 mm 2，键未按下时两金属片的距离为0.6 mm ，如果电容变化0.25 pF ，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需要被按下多少？解析：设金属片的原距离为d ，金属片被按下Δd 时电容变化ΔC ＝0.25 pF ，此时金属片间距为(d －Δd )则C 1＝εS d ，C 2＝εS d －ΔdΔC ＝C 2－C 1＝εS ⎝ ⎛⎭⎪⎫1d －Δd －1d 代入数据得Δd ＝0.15 mm.答案：0.15 mm11.如图所示，水平放置的平行板电容器的两极板M 、N ，接上直流电源．上极板M 的中央有一小孔A ，在A 的正上方h ＝20 cm 处的B 点，有一小油滴自由落下．已知小油滴的电量Q ＝－3.5×10－14 C ，质量m ＝3.0×10－9 kg.当小油滴即将落到下极板时，速度恰为零．(不计空气阻力，g ＝10 m/s 2)求：(1)两极板间的电场强度E ；(2)两极板间的电势差U ；(3)设平行板电容器的电容C ＝4.0×10－12 F ，则该电容器带电量Q 是多少？解析：由动能定理W ＝ΔE k 得mg (h ＋L )＝|Q |UU ＝mg (h ＋L )|Q |代入数据U ＝3.0×10－9×10×(0.2＋0.15)3.5×10－14V ＝3.0×105 V E ＝U /d ＝3.0×1050.15V/m ＝2.0×106 V/m Q ＝CU ＝4.0×10－12×3.0×105 C ＝1.2×10－6 C.答案：(1)2.0×106 V/m 方向竖直向下 (2)3.0×105 V (3)1.2×10－6 C☆12.如图所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O 点．现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q 和－Q ，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6.再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触．求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量．解析：设电容器电容为C .第一次充电后两极板之间的电压为U ＝Q C①两极板之间电场的场强为E ＝U d② 式中d 为两极板间的距离．按题意，当小球偏转角θ1＝π6时，小球处于平衡状态．设小球质量为m ，所带电荷量为q ，则有F T cos θ1＝mg ③F T sin θ1＝qE ④式中F T 为此时悬线的张力．联立①②③④式得tan θ1＝qQ mgCd⑤ 设第二次充电使正极板上增加的电荷量为ΔQ ，此时小球偏转角θ2＝π3，则 tan θ2＝q (Q ＋ΔQ )mgCd⑥ 联立⑤⑥式得tan θ1tan θ2＝Q Q ＋ΔQ代入数据解得ΔQ ＝2Q .答案：2Q。

【优化方案】2018-2019学度高二物理(RJ.3-1)：第二章章末过关检测

【优化方案】2018-2019学度高二物理（RJ【一】选择题(此题共10小题，每题6分，共60分．在每题给出的四个选项中，至少有一个选项正确．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)1．如下图为三个门电路符号，A 输入端全为〝1〞，B 输入端全为〝0〞．以下判断正确的选项是( )A 、甲为〝非〞门，输出为〝1〞B 、乙为〝与〞门，输出为〝0〞C 、乙为〝或〞门，输出为〝1〞D 、丙为〝与〞门，输出为〝1〞答案：C2．(2019·合肥高二检测)来自质子源的质子(初速度为零)，经一直线加速器加速，形成电流为I 的细柱形质子流，质子源与靶间的距离为d ，质子电荷量为e ，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场，质子到达靶时的速度为v ，那么质子源与靶间的质子数为( )A.Id evB.2Id evC.Id vD.2Id v解析：选B.设质子源与靶间的质子数为n ，那么I ＝ne d/v 2＝nev 2d ，解得：n ＝2Id ev ，故B 正确．3.如下图，图线1、2分别为两电阻R1和R2的伏安特性曲线．假设在两电阻两端加相同的电压，关于它们的电阻值及发热功率比较正确的选项是( )A 、电阻R1的阻值较大B 、电阻R2的阻值较大C 、电阻R1的发热功率较大D 、电阻R2的发热功率较大解析：选BC.从题图可知，I U 图线中图线斜率表示电阻的倒数，故电阻R2的阻值大，又P ＝UI ，且电压相同时，通过R1的电流大，故R1的发热功率较大．应选BC.4．小灯泡通电后，其电流I 随所加电压U 变化的图线如下图，P 为图线上一点，PN 为图线的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线，那么以下说法不正确的选项是( )A 、随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B 、对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U1I2C 、对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U1I2－I1D 、对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积解析：选C.在I U 图象中，图象上某点与坐标原点连线斜率的倒数表示电阻，图象中图线的斜率逐渐减小，电阻应逐渐增大；对应P 点，小灯泡的电压为U1，电流为I2，根据欧姆定律可知，小灯泡的电阻应为R ＝U1I2；其工作功率为P ＝U1I2，即为图中矩形PQOM 所围的面积，应选C.5．利用图象处理物理问题是我们常用的方法，试根据目前所学知识判断，以下图象跟坐标轴所围成的面积ABCD 存在实际物理意义的是( )解析：选C.由题意知图C 中It ＝q 表示通过导体截面的电荷量；图AB D 中都没有实际意义．故正确选项为C.6.如下图，直线A 为电源的U I 图线，直线B 和C 分别为电阻R1和R2的U I 图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，那么( )A 、P1>P2B 、P1<P2C 、η1>η2D 、η1<η2解析：选C.由直线A 可知，E ＝6 V ，r ＝1 Ω，由直线B 、C 可知，R1＝2 Ω，R2＝0.5 Ω，P1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E r ＋R12·R1＝8 W ，η1＝R1r ＋R1＝23，P2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E r ＋R22R2＝8 W ，η2＝R2r ＋R2＝13 故有：P1＝P2，η1>η2，应选C.7.如下图的电路中，灯泡A 和灯泡B 原来都是正常发光的，现在突然灯泡A 比原来变暗了些，灯泡B 比原来变亮了些，那么电路中出现的故障可能是( )A 、R3断路B 、R1短路C、R2断路D、R1、R2同时短路解析：选C.根据故障现象分析，A灯两端电压降低，B灯两端电压升高，造成这种现象的原因只能是R2断路．8. (2019·武汉名校调研)如下图，R是光敏电阻，当它受到的光照强度增大时()A、灯泡L变暗B、光敏电阻R上的电压增大C、电压表V的读数减小D、电容器C的带电荷量增大解析：选CD.光照强度增大时，R的阻值减小，闭合电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律知I＝ER＋r＋R灯增大，灯泡L变亮，选项A错误；光敏电阻R上的电压UR＝E－I(r＋R灯)减小，选项B错误；电压表V的读数U＝E－Ir减小，选项C正确；电容器C两端的电压等于灯泡两端的电压，灯泡两端的电压UL＝IR灯增大，所以电容器C的带电荷量Q＝CUL 增大，选项D正确．应选CD.9．(2019·衡水高二检测)如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻随温度t变化的图线如图乙所示，电流表为值班室的显示器，a，b之间接报警器，当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是( )A、I变大，U变大B、I变大，U变小C、I变小，U变大D、I变小，U变小解析：选D.当传感器R2所在处出现火情时，温度升高，R2电阻减小，总电流变大，R1两端电压变大，R3两端电压变小，故电流表示数I变小；路端电压U变小，应选D.10．(2019·苏州调研)在如图甲所示的电路中，L1，L2，L3为三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S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，那么此时()A 、L1的电压为L2电压的2倍B 、L1消耗的电功率为0.75 WC 、L2的电阻为12 ΩD 、L1，L2消耗的电功率的比值大于4∶1解析：选BD.L1的电流是L2电流的2倍，根据伏安特性曲线可知此时L1和L2的电阻不等，L1的电压与L2的电压不存在2倍关系，A 错误；由伏安特性曲线可得，开关闭合后L1的电压为3.0 V ，所以L1消耗的电功率为P ＝UI ＝0.25×3 W ＝0.75 W ，B 正确；流过L2的电流为0.125 A ，由伏安特性曲线可读出此时L2的电压约为0.3 V ，再根据欧姆定律R ＝U I 计算可得R2约为2.4 Ω，C 错误；根据P ＝UI 计算可得D 正确．【二】实验题(此题共1小题，共12分．按题目要求作答)11．(1)在测定金属丝电阻率的实验中，用螺旋测微器测得金属丝的直径如图甲所示，d ＝________mm ；用多用电表的〝×1〞欧姆挡，调零后测得金属丝的电阻值如图乙所示，R ＝________Ω.假设实验中测出金属丝的长度为L ，那么该金属丝电阻率的表达式ρ＝________(用符号表示)．(2)用如下图电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：A 、电流表(量程0.6 A 、3 A)；B 、电压表(量程3 V 、15 V)；C 、滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A)；D 、滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A)．那么①要正确完成实验，电压表的量程应选择__________ V ，电流表的量程应选择__________ A ；R 应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器．②引起该实验系统误差的主要原因是________．解析：(1)金属丝的直径d ＝0.5 mm ＋23.0×0.01 mm ＝0.730 mm ，从多用电表中读出电阻R ＝8.0 Ω，根据电阻定律R ＝ρL S ＝ρL πd/22，得ρ＝πRd24L .(2)①一节干电池的电动势大约为1.5 V ，故电压表选量程为3 V 的；干电池允许的电流一般不超过0.5 A ，故电流表量程选0.6 A 的；为调节方便，滑动变阻器选0～10 Ω的．②系统误差主要是由电压表分流引起的．答案：(1)0.730 8.0 πRd24L(2)①3 0.6 0～10 ②电压表的分流【三】计算题(此题共2小题，共28分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)12. (12分)如下图的电路中，所用电源的电动势E ＝4 V ，内电阻r ＝1.0 Ω，电阻R1可调．现将R1调到3 Ω后固定．R2＝6 Ω，R3＝3 Ω，求：(1)开关S 断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？(2)为了使A 、B 之间电路的电功率在开关S 接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A 、B 间消耗的最大电功率是多少？解析：(1)开关S 断开时，通过R1的电流为I1＝E r ＋R1＋R2＝41＋3＋6A ＝0.4 A(2分) 开关接通时，R2、R3并联的总电阻R23＝R2·R3R2＋R3＝6×36＋3Ω＝2 Ω(2分) 通过R1的电流I ′1＝E r ＋R1＋R23＝41＋3＋2A ＝23 A ＝0.67 A 、(2分) (2)开关接通时，A 、B 之间的总电阻R23＝2 Ω为定值，所以，只有当R1＝0时，总电流最大，A 、B 之间的电功率才最大．电路电流I 总＝E r ＋R1＋R23＝41＋0＋2A ＝43 A(3分) A 、B 间消耗的最大功率PAB ＝I2总 R23＝⎝ ⎛⎭⎪⎫432×2 W ＝329 W ＝3.56 W ．(3分) 答案：见解析13. (16分)如下图，电路中电源电动势为E ，内阻不计，水平放置的平行金属板A 、B 间的距离为d ，板长为L.在A 板的左端且非常靠近极板A的位置，有一质量为m 、电荷量为－q 的小液滴以初速度v0水平向右射入两板间．(重力加速度用g 表示)那么：(1)假设使液滴恰能沿v0方向射出电场，电动势E1应为多大？(2)假设使液滴恰能从B 板右端边缘射出电场，电动势E2应为多大？解析：(1)I ＝E R ＋R ＝E12R ，那么UAB ＝IR ＝12E1①(4分) 由液滴受力平衡得mg ＝qUAB d ②(4分)联立①②得E1＝2mgd q .(1分)(2)由于液滴能从B 板右端边缘飞出，利用平抛运动规律有L ＝v0t ，y ＝d ＝12at2，qU ′AB d －mg ＝ma ，同理U ′A B ＝12E2.(4分) 由以上各式解得E2＝2md q ⎝ ⎛⎭⎪⎫g ＋2dv20L2.(3分) 答案：(1)2mgd q (2)2md q ⎝ ⎛⎭⎪⎫g ＋2dv20L2。

高中物理物理选修3-1(人教版)--关于电动势和路端电压概念的区分--优化方案

关于电动势和路端电压我们知道，在外电路断开的时候，电源的电动势在数值上等于它的路端电压。

但这并不等于说，电动势就是电源两极的电压或电势差。

电动势和电势差是两个截然不同的物理概念。

为了分清这两个物理概念，有必要讨论一下电源的物理作用。

在电场中，电场力移动电荷时，不管是正电荷还是负电荷，总是把它从电势能较大的位置移到电势能较小的位置，它的电势能减少量在数值上等于电场力移动电荷所做的功。

在闭合电路中，电场力移动电荷的做功过程，就是电流做功的过程，也就是电能转变为其他形式的能的过程。

如转变为内能、机械能或化学能等等，反过来，要想使电荷从电势能较小的位置移到电势能较大的位置，就必须对电荷施加外力来反抗电场力作功。

为了跟电场力区别开来，我们把所施的外力叫做非静电力。

非静电力反抗电场力做功的过程是把其他形式的能转变为电势能的过程。

非静电力反抗静电力所做的功在数值上等于所增加的电势能。

总之，电场力使电荷移动的做功过程是消耗电能的过程，而非静电力对电荷的做功过程是使电能增加的过程。

为了将其他形式的能转变为电能，电源内必须有一种非静电力迫使电荷从电势能较小的位置移到电势能较大的位置。

在化学电源里，物质的化学变化产生的“化学力”就是一种非静电力。

对于发电机，电枢在磁场中转动时，磁场对运动电荷的作用力也是一种非静电力。

那么，在外电路断开时，电源两极上的正负电荷为什么不会通过内电路而中和掉呢？这是由于非静电力的作用。

如直流发电机的外电路断开的时候，如果电枢停止转动，正负极上的异号电荷就会通过内电路很快地中和掉；如果电枢仍以原来的转速转动，由于非静电力的作用，正负极上的电荷量和路端电压就能维持一定数值不变。

因为外电路断开时，内电路的自由电荷（自由电子或离子）在电场力和非静电力的作用下处于平衡状态，所以正极上的正电荷和负极上的负电荷既不会减少，也不再增加，这样，电源两极的电压才能保持定值。

如果用一根导线将电源两极连接起来。

导线内的自由电子在电场力的作用下开始作定向移动，电源正极和负极的电荷都开始减少．电源内的电场强度也相应减小。

高二物理第二章第8节多用电表知识精讲新人教版选修3-1

高二物理第二章第8节多用电表知识精讲新人教版选修3－1一、学习目标：1、知道常用电压表和电流表的结构，熟悉多用电表的面板与名称。

2、掌握多用电表测量直流电流和电压的原理与读数方法。

3、掌握多用电表欧姆挡的测量原理。

4、利用多用电表探测简单的“电学黑箱〞问题。

二、重点、难点：重点：多用电表欧姆挡测电阻的测量原理。

难点：多用电表的测量原理与“电学黑箱〞的分析方法与思路。

三、考点分析：内容和要求考点细目出题方式多用电表的原理多用电表的构造与测量原理选择、填空题测直流电流和电压的原理多用电表的电阻挡〔欧姆挡〕原理多用电表的使用利用多用电表测直流电压、电流选择、填空题测二极管的正、反向电阻电学黑箱问题用多用电表判断黑箱内元件的思路选择、填空题⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+++=读数读数：指针稳定后才能的一端焊下电阻电阻前，一般须将待测量焊接在电器设备中的防止其他电阻并入：测电源断开前，必须将待测电阻与阻上测阻值：在测电阻严禁在有电流流过的电零短接，进行一次欧姆调和测量前必须将两表笔欧姆调零：每次换挡后的附近尽可能停在中心值量程选择：使表头指针检查其机械调至零位机械调零：使用前应先注意问题阻的阻值的值，就可测出待测电对应的在刻度盘上标出有着一一对应关系，与，为原理：流过新表的电流阻的分流和分压原理测电流和电压原理：电测量原理表电用多R R I I R R r R R E I x x x 0知识点1：多用电表测直流电压或电流例1：用多用电表进展了几次测量，指针分别处于a 和b 的位置，如下列图，假设多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a 和b 的相应读数是多少？请填在表格中。

指针位置选择开关所处挡位读数 a直流电流100mA ______mA 直流电压2.5V ______V b电阻×100 ______Ω答案：23 0.56~0.58 310~330变式1：母题迁移如下图为一正在测量中的多用电表表盘。

第2章第二节电动势新优化方案选修3-1 高中物理教学课件

突
破
课堂互动讲练
知
能
优
图2－2－2
化训练
山东水浒书业有限公司·
返回
优化方案系列丛书
第2章恒定电流
课
前
自
2．能量转化比较
主学
当水由水池A流向水池B时重力做正功，减少的重案
核
力势能转化为其他形式的能，在电源外部，电场
心要
点
力对正电荷做正功，减少的电势能转化为其他形突破
返回
优化方案系列丛书
第2章恒定电流
课前自主学案
核心要点突破
课堂互动讲练
知能优化训练
山东水浒书业有限公司·
返回
优化方案系列丛书
第2章恒定电流
课
前
自
主
学
案
2．定义：电动势指在电源内部，非静电力把
核
心
要
点
正电荷由_负___极移送到_正___极，非静电力所做
能优化
势能
训练
山东水浒书业有限公司·
返回
优化方案系列丛书
第2章恒定电流
课
前
自
解析：选BCD.无论电源内部还是外部电场都是由
主学
案
正极指向负极，故A错，在外部电路中，负电荷核
心
要
靠电场力由负极流向正极，而内部电路中，正电
点突
破
荷由负极流向正极，因电场力与移动方向相反，课
第2章恒定电流
课
前
自
主
课前自主学案
学案
核
心
要
核心要点突破
点突
破

人教版高中物理选修3-1课件第2章本章优化总结

【答案】
CD
图 2－ 4
电阻的测量测量电阻的方法很多，如：粗略的测量可用欧姆表，较精确的测量可用伏安法，由于伏安法不仅考查了基本仪器(电流表、电压表、滑动变阻器等)的使用，考查了部分电路的欧姆定律及串、并联的规律，而且还可以考查在不同条件下合理选择电路、控制实验条件的能力．另外，伏安法测电阻与测小灯泡的伏安特性曲线、测灯泡在不同电压下的功率有相同或相似的方法，便于考查学生运用所学实验的原理、器材和方法去解决其他的问题的迁移能力．伏安法还可以和电流表的改装等实验联合出题，有很广泛的考查空间，是高考的热点．
由于没有电压表某同学利用电流表A2和电阻箱改装了一个0～3V的电压表(表盘刻度未改)，则电流表A2应与电阻箱________(选填“串联”或 “并联”)，电阻箱的阻值应为________Ω.该同学利用电流表内接法和电流表外接法分别测量 Rx两端的电压和通过Rx的电流，读出两表的数据记录如下：
P U (2)电源的效率： η＝＝，当内外电阻相等时， PE E 2 E 电源的输出功率最大，为 Pm＝ . 4r 3．变化电路的讨论讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系．常用规律：
(1)变化电阻本身和总电路变化规律相同；
(2) 总电路上 R 增大时总电流 I 减小，路端电压 U
闭合电路的分析与计算
1．闭合电路欧姆定律研究闭合电路，主要物理量有 E、 r、 R、 I、 U，前两个是常量，后三个是变量．闭合电路欧姆定律的表达形式有： (1)E＝ U 外＋ U 内 E (2)I＝ (I、 R 间关系) R＋ r (3)U＝ E－ Ir(U、 I 间关系 )
R (4)U＝ E(U、R 间关系 ) R＋ r 从 (3)式看出：当外电路断开时 (I＝0)，路端电压等于电动势．当外电路短路时 (R＝0，因而 U＝0) 电流最大为 Im＝ E/r——短路电流． 2．电源的功率和效率 (1)功率：①电源的功率 (电源的总功率 )PE＝EI； ②电源的输出功率 P 出＝UI 2 ③电源内部消耗的功率 Pr＝ I r

2019【优化方案】-学年高二物理(RJ.选修3-1)：第一章第六节知能演练轻松闯关精品教育.doc

1．(2019·湖南雅礼中学高二检测)关于场强和电势差的关系，下列说法正确的是( )A ．电场强度越大的地方，电势越高，任意两点间的电势差越大B ．沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低必定相等C ．电势降低的方向必定是电场强度的方向D ．沿着电场线方向，单位距离上降落的电势越大，则场强越大解析：选D.电场强度越大的地方，电势不一定越高，如负点电荷形成的电场，越接近点电荷，电势越低，A 错误；在匀强电场中沿电场线方向，任何相同距离上电势降低必定相等，B 错误；电势降低的方向不一定是电场强度方向，C 错误；由E ＝U d可知，单位距离上降落的电势越大，场强越大，D 正确．故选D.2.如图所示，匀强电场的场强E ＝100 V/m ，A 、B 点相距10 cm ，A 、B 连线与电场线的夹角为60°，则U BA 之值为( )A ．－10 VB ．10 VC ．－5 VD ．－53 V解析：选C.根据电势差与场强的关系U ＝Ed 得：U AB ＝E ·L AB cos60°＝100×0.1×cos 60° V ＝5 V ，且沿电场线方向电势降低，即φA ＞φB ，所以U BA ＝－5 V ，故选C.3．如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB ＝BC ，电场中的A 、B 、C 三点的场强分别为E A 、E B 、E C ，电势分别为φA 、φB 、φC ，AB 、BC 间的电势差分别为U AB 、U BC ，则下列关系中正确的有( )A ．φA >φB >φC B ．E C >E B >E AC ．U AB <U BCD ．U AB ＝U BC解析：选ABC.由题图中电场线的分布规律可知，电场不是匀强电场，C 附近稠密，A 附近稀疏，C 附近的场强大于A 附近的场强，选项B 正确；由公式U ＝Ed 知：U BC >U AB ，选项C 正确，D 错误；由电场线的方向是电势降低的方向得选项A 正确．故选ABC.4.如图所示，在一匀强电场区域中，有A 、B 、C 、D 四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上，已知A 、B 、C 三点电势分别为φA ＝1 V ，φB ＝4 V ，φC ＝0，则D 点电势φD 的大小为( )A ．－3 VB ．0C ．2 VD ．1 V解析：选A.在匀强电场中，由于AD 与BC 平行且相等，故U AD ＝U BC ，即φA －φD ＝φB －φC ，代入数据解得φD ＝－3 V ．故选A.5．匀强电场中有A 、B 、C 三点构成三角形，边长均为4 cm ，将一带电量q ＝1.0×10－10 C 的正电荷(不计重力)，从A 点移到C 点，电场力做功为－3×10－9 J ，若把同一电荷从A 点移到B 点，电场力做功也为－3×10－9 J ，那么该电场的场强为多大？解析：如图所示，把正电荷从电场中的A 点分别移到C 点或B 点，电场力做的功相同，根据W ＝qU 可知，B 、C 两点电势相同，在同一等势面上，由于电场中的等势面与电场线垂直，可见A 点与BC 等势面在场强方向的距离d ＝AB sin 60°＝4×10－2×32m ＝23×10－2 m A 、B 两点的电势差U AB ＝W AB q ＝－3×10－91.0×10－10 V ＝－10 3 V该电场的电场强度E ＝U AB d ＝10323×10－2 V/m ＝5×102 V/m. 答案：5×102 V/m一、选择题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( )①场强E ＝F /q ②场强E ＝U /d③场强E ＝kQ /r 2 ④电场力做功W ＝UqA ．①③B ．②③C ．②④D ．①④解析：选D.②只适用于匀强电场，③只适用于点电荷的电场，①④既适用于匀强电场，也适用于点电荷的电场．故选D.2．正常情况下空气是不导电的，但是如果空气中的电场很强，空气也可以被击穿，空气被击穿时会看到电火花或闪电．若观察到某次闪电的火花长约100 m ，且已知空气的击穿场强为3×106 V/m ，那么发生此次闪电的电势差约为( )A ．3×108 VB ．3×106 VC ．3×104 VD ．3×10－5 V解析：选A.将空气中的电场视为匀强电场，由U ＝Ed ，可得U ＝3×108 V ，故选A. 3.如图，a 、b 、c 是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a 到c ，a 、b 间的距离等于b 、c 间的距离．用φa 、φb 、φc 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和场强．下列表达式正确的是( )A ．φa ＞φb ＞φcB ．E a ＞E b ＞E cC ．φa －φb ＝φb －φcD ．E a ＝E b ＝E c解析：选A.沿电场线方向电势降低，故φa ＞φb ＞φc ，A 正确．由于题目只提供了不知是什么电场的一条电场线，故无法判断a 、b 、c 三点的场强大小关系，也就无法判断a 、b 间与b 、c 间的电势差的大小关系，B 、C 、D 错误．故选A.4．某静电场沿x 方向的电势分布如图所示，则( )A ．在O ～x 1之间不存在沿x 方向的电场B ．在O ～x 1之间存在着沿x 方向的匀强电场C ．在x 1～x 2之间存在着沿x 方向的匀强电场D ．在x 1～x 2之间存在着沿x 方向的非匀强电场解析：选AC.由电场的基本性质可知，O ～x 1之间为等势面(或等势体)，A 项正确，B 项错误．由电势呈线性减小可知，x 1～x 2之间存在沿x 方向的匀强电场，C 项正确，D 项错误．故选AC.5.(2019·江苏淮阴中学高二测试)在如图所示的匀强电场E 的区域内，由A 、B 、C 、D 、A ′、B ′、C ′、D ′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD 垂直．下列说法正确的是( )A ．A 、D 两点间电势差U AD 与A 、A ′两点间电势差U AA ′相等B ．带正电的粒子从A 点沿路径A →D →D ′移到D ′点，电场力做正功C ．带负电的粒子从A 点沿路径A →D →D ′移到D ′点，电势能减小D ．带电的粒子从A 点移到C ′点，沿对角线AC ′与沿路径A →B →B ′→C ′电场力做功相同解析：选BD.A 、D 两点间电势差U AD 等于零，A 、A ′两点间电势差U AA ′不为零，选项A 错误；带正电的粒子从A 点沿路径A →D →D ′移到D ′点电场力做的功等于从A 点移到A ′点的，电场力做正功，选项B 正确；带负电的粒子从A 点沿路径A →D →D ′移到D ′点，电场力做负功，电势能增大，选项C 错误；带电的粒子从A 点移到C ′点，沿对角线AC ′与沿路径A →B →B ′→C ′电场力做功相同，电场力做功和路径无关，选项D 正确．故选BD.6.(2019·高考安徽卷)如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O 处的电势为0 V ，点A 处的电势为6 V ，点B 处的电势为3 V ，则电场强度的大小为( )A ．200 V/mB ．200 3 V/mC ．100 V/mD ．100 3 V/m解析：选A.连接B 与OA 的中点C 做等势线，过O 点做BC 的垂线交BC 于D 点，由几何关系得OD ＝1.5 cm ，E ＝U DO /d ＝U DO /OD ＝200 V/m.故选A.7.(2019·大庆一中高二检测)如图，纸面内有匀强电场，一带正电的质点(重力不计)在一恒力F 的作用下沿图中虚线由A 匀速运动至B ，已知F 和AB 间夹角为θ，点A 、B 间距离为d ，质点所带电荷量为q ，则下列结论正确的是( )A ．匀强电场的场强大小为F cos θqB ．A 、B 两点间的电势差为U AB ＝－Fd cos θqC ．带电质点由A 点运动至B 点的过程中电势能增加了Fd cos θD ．若带电质点由B 点向A 点做匀速直线运动，则F 必须反向解析：选BC.质点沿AB 做匀速直线运动，所以质点所受电场力与力F 大小相等、方向相反，匀强电场的场强大小为F /q ，方向沿F 的反方向，A 错误；A 、B 两点间的电势差为U AB ＝－Ed cos θ＝－Fd cos θ/q ，B 正确；带电质点由A 点运动至B 点的过程中电势能增加了ΔE p ＝－W 电＝－qU AB ＝Fd cos θ，C 正确；若带电质点由B 点向A 点做匀速直线运动，仍应受平衡力作用，所以F 方向不变，D 错误．故选BC.8.如图所示，A 、B 、C 三点都在匀强电场中，已知AC ⊥BC ，∠ABC ＝60°，BC ＝20 cm.把一个电荷量q ＝10－5 C 的正电荷从A 移到B ，电场力做功为零，从B 移到C ，电场力做功为－1.73×10－3 J ，则该匀强电场的场强大小和方向是( )A ．865 V/m ，垂直AC 向左B ．865 V/m ，垂直AC 向右C ．1 000 V/m ，垂直AB 斜向上D ．1 000 V/m ，垂直AB 斜向下解析：选D.把电荷q 从A 移到B ，电场力不做功，说明A 、B 两点在同一等势面上．因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故图中直线AB 即为等势线，场强方向应垂直于等势面，可见，选项A 、B 错误．U BC ＝W BC q ＝－1.73×10－310－5 V ＝－173 V ，B 点电势比C 点低173 V ，因电场线指向电势降低的方向，所以场强方向必垂直于AB 斜向下，场强大小E ＝U d＝U BC BC sin 60°＝1730.2×32V/m ≈1 000 V/m ，选项D 正确，C 错误．故选D. 9.如图所示，圆O 所在的平面内有匀强电场存在，电场方向与圆面平行，一个带正电荷的微粒(不计重力)从图中A 点出发，以相同的初动能在圆内沿各个方向运动．图中AB 是圆的一条直径，∠BAC ＝30°，已知只有当该微粒从图中C 点处离开圆面时动能才能达到最大值，则平面内的电场线方向为( )A ．沿A →B 方向 B ．沿A →C 方向C ．沿O →C 方向D ．沿B →C 方向解析：选C.微粒从C 点离开时具有最大动能说明，A 、C 两点间的电势差是A 与圆周上各点间电势差中最大的，即在圆周上各点中C 点的电势最低，C 点单独在一个等势面上，又因为匀强电场的等势面是与电场线垂直的平面，所以经过C 点圆的切线是一个等势线，因此OC 是经过C 点的电场线．故选C.二、非选择题10．如图所示，A 、B 、C 是匀强电场中的等腰直角三角形的三个顶点，已知A 、B 、C 三点的电势分别为φA ＝15 V ，φB ＝3 V ，φC ＝－3 V ，试确定场强的方向，并画出电场线．解析：根据A 、B 、C 三点的电势的特点，在AC 连线上取M 、N 两点，使AM ＝MN ＝NC ，如图所示，尽管AC 不一定是场强方向，但可以肯定AM 、MN 、NC 在场强方向上的投影长度相等，由U ＝Ed 可知，U AM ＝U MN ＝U NC .φA －φC 3＝15－(－3)3V ＝6 V. 由此可知，φN ＝3 V ，φM ＝9 V ，B 、N 两点等电势，BN 的连线即为等势线，那么电场线与BN 垂直．电场强度的方向为电势降低的方向：斜向下．答案：见解析☆11.如图所示为一个水平方向的匀强电场，场强为9×103 V/m ，在电场内某水平面上做一个半径为10 cm 的圆，在圆周上取如图所示的A 、B 、C 三点，另在圆心O 处放置电荷量为10－8 C 的正点电荷，求：(1)A 、B 两点间的电势差；(2)C 点电场强度的大小和方向．解析：(1)对点电荷产生的电场来说，A 和B 处于它的一个等势面上，不存在电势差，故U AB 只与匀强电场有关．从图中易知A 、B 两点在匀强电场方向上的距离为d ＝r ＋r 2＝0.15 m ，因为对匀强电场有E ＝U d，所以A 、B 两点间的电势差U AB ＝Ed ＝1 350 V. (2)设正点电荷在C 处产生的电场强度为E 1，则E 1＝kQ r 2＝9×103 N/C ，方向沿OC 向外．C 处另有匀强电场，场强E 2＝9×103 N/C ，方向水平向右，与E 1垂直．根据矢量合成的平行四边形定则，C 处合电场的场强为E C ＝E 21＋E 22≈1.27×104 N/C ，方向与E 成45°角．答案：(1)1 350 V(2)1.27×104 N/C 方向与E 成45°角12.(2019·西安一中高二月考)如图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d ，各面电势已在图中标出，现有一质量为m 的带电小球以速度v 0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动．问：(1)小球应带何种电荷？电荷量是多少？(2)在入射方向上小球最大位移量是多少？(电场足够大)解析：(1)如图甲所示，电场线水平向左，由题意知，只有小球受到向左的电场力，电场力和重力的合力才有可能与初速度的方向在一条直线上，所以小球带正电．由图乙可知，Eq ＝mg ，又E ＝U d ，所以q ＝mgd U. (2)由图乙可知，F 合＝(mg )2＋(Eq )2＝2mg由动能定理得：－F 合·x m ＝0－12m v 20 所以x m ＝2v 204g .答案：(1)正电荷 mgd U (2)2v 204g。

【人教版】物理《优化方案》选修3-1测试第2章第6节知能优化训练

1．下列关于电阻率的说法正确的是( )A ．电阻率与导体的长度有关B ．电阻率与导体的材料有关C ．电阻率与导体的形状有关D ．电阻率与导体的横截面积有关答案：B2．(2009年高考广东理基卷)导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是( )A ．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B ．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C ．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D ．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比解析：选A.根据电阻定律：R ＝ρl S ，可见当横截面积S 一定时，电阻R 与长度l 成正比，A正确．3．一只“220 V ,100 W”的灯泡，测量它不工作时的电阻应为( )A ．等于484 ΩB ．大于484 ΩC ．小于484 ΩD ．无法确定解析：选C.灯泡正常工作时的电阻为R ＝U 2P ＝(220)2100Ω＝484 Ω，当灯泡不工作时，其灯丝的电阻率因温度较低而明显小于正常工作时的值，故不工作时的灯丝电阻明显小于正常工作时的电阻，即小于484 Ω.4．一段粗细均匀的镍铬丝，横截面的直径是d ，电阻是R ，把它拉制成直径为d /10的均匀细丝后，它的电阻变成( )A ．R /10000B ．R /100C ．100RD ．10000R解析：选D.直径变为d 10，横截面积则变为原来的1100，长度变为原来的100倍，由R ＝ρl S 得电阻变为原来的10000倍，故D 正确．5．测量液体的电阻率，工业上采用一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如图2－6－5所示，A 、B 是两片面积为1 cm 2的正方形铂片，间距为d ＝1 cm ，把它们浸在待测液体中，若通过两根引线加上一定的电压U ＝6 V 时，测出电流I ＝1 μA ，则这种液体的电阻率为多少？图2－6－5解析：由R ＝U I ＝610－6 Ω＝6×106 Ω 由题意知：l ＝d ＝10－2 m ，S ＝10－4 m 2由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ＝6×106×10－410－2Ω·m ＝6 ×104Ω·m.答案：6×104 Ω·m一、选择题1．(2011年南京高二检测)关于电阻和电阻率的说法中，正确的是( )A ．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻B ．由R ＝U /I 可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C ．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降阺会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度D ．将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一答案：C2．某金属导线的电阻率为ρ，电阻为R ，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为( )A ．4ρ和4RB ．ρ和4RC ．16ρ和16RD ．ρ和16R解析：选D.导体的电阻率反映材料的导电性能，温度一定时电阻率是不变的．导线拉长后，直径变为原来的一半，则横截面积变为原来的1/4，因总体积不变，长度变为原来的4倍，由电阻定律计算可知电阻变为原来的16倍．3．温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，在图2－6－6所示的图象中分别为某金属和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则( )图2－6－6A ．图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化B ．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化C ．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化D ．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化解析：选CD.图线1反映电阻随温度升高而增大的特性，是金属导体的电阻，图线2反映电阻随温度升高而降低的特性，是半导体材料的电阻，故C 、D 正确，A 、B 错误．4．(2011重庆南开中学高二检测)两粗细相同的同种金属电阻丝R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系图线如图2－6－7所示，可知( )图2－6－7A ．两电阻的大小之比为R 1∶R 2＝3∶1B ．两电阻的大小之比为R 1∶R 2＝1∶3C ．两电阻丝长度之比为L 1∶L 2＝3∶1D ．两电阻丝长度之比为L 1∶L 2＝1∶ 3解析：选B.由I －U 图象可知R 1∶R 2＝1∶3，B 选项正确根据R ＝ρL S ，L ＝RS ρ，所以L 1∶L 2＝R 1∶R 2L 1∶L 2＝1∶3，C 、D 都不正确．5．两根材料相同的导线，质量之比为2∶1，长度之比为1∶2，加上相同的电压后，通过的电流之比为( )A ．8∶1B ．4∶1C ．1∶1D ．1∶4解析：选A.同种材料的导线体积之比等于质量比：V 1∶V 2＝2∶1，面积之比为S 1S 2＝V 1/l 1V 2/l 2＝21·21＝41，由R ＝ρl S 可得R 1R 2＝l 1l 2·S 2S 1＝12·14＝18，加上相同电压，由I ＝U R 可得I 1I 2＝R 2R 1＝81，所以A 对． 6．白炽灯的灯丝由钨丝制成，当灯丝烧断后脱落一段，又将剩余灯丝刚好能搭接上使用，若灯泡功率原来为60 W ，观察搭接起来的灯丝长度大约为原来的34，则现在灯泡的功率约为( )A ．30 WB ．45 WC ．60 WD ．80 W解析：选D.由电阻定律知，灯丝长度减为原来的34，电阻变为原来的34，照明电路中电压220 V 不变，则由P ＝U 2R 知功率变为原来的43倍，即80 W ，D 选项正确． 7．一同学将变阻器与一只“6 V 8 W”的小灯泡 L 及开关S 串联后接在6 V 的电源E 上，当S 闭合时，发现灯泡发光．按如图2－6－8所示的接法，当滑片P 向右滑动时，灯泡将( )图2－6－8A ．变暗B ．变亮C ．亮度不变D ．可能烧坏解析：选B.由题图可知，变阻器接入电路的是PB 段的电阻丝，当滑片P 向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻变小，小灯泡变亮，B 正确；由于小灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡．故正确答案为B.8．现有半球形导体材料，接成如图2－6－9所示甲、乙两种形式，则两种接法的电阻之比R 甲∶R 乙为( )图2－6－9A ．1∶1B ．1∶2C ．2∶1D ．1∶4解析：选D.将甲图半球形导体材料看成等大的两半部分的并联，则乙图中可以看成两半部分的串联，设每一半部分的电阻为R ，则甲图中电阻R 甲＝R 2，乙图中电阻R 乙＝2R ，故R 甲∶R 乙＝1∶4.9．两根材料相同的均匀导线x 和y ，x 长为l ，y 长为2l ，串联在电路中时，沿长度方向电势变化如图2－6－10所示，则x 、y 导线的横截面积之比为( )图2－6－10A ．2∶3B ．1∶3C ．1∶2D ．3∶1解析：选B.由图象可知，U x ＝6 V ，U y ＝4 V ，由两导体串联时电流相同，得U x U y ＝R x R y，而R x ＝ρl S x ，R x ＝ρ2l S y ，所以U x U y ＝S y 2S x ，则S x S y＝U y 2U x ＝42×6＝13.故正确答案为B. 二、非选择题10．如图2－6－11所示，P 是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L ，直径为D ，镀膜的厚度为d .陶瓷管两端有导电金属箍M 、N .现把它接入电路中，测得它两端电压为U ，通过它的电流为I ，则金属膜的电阻为______，镀膜材料电阻率的计算式为ρ＝____________________.图2－6－11解析：将膜层展开，如图所示，则膜层相当于一电阻，其长度为L ，横截面积＝管的周长×厚度．然后再将电阻的定义式与决定式联立便可求出ρ.由电阻定律R ＝ρL S 可得R ＝ρL 2πD 2·d ＝ρL πDd 由欧姆定律R ＝U I 得ρL πDd＝U I 得ρ＝U πDd IL . 答案：U I U πDd IL11．(2011年福州高二测试)一根长为l ＝3.2 m 、横截面积S ＝1.6×10－3m 2的铜棒，两端加电压U ＝7.0×10－2V .铜的电阻率ρ＝1.75×10－8 Ω·m ，求：(1)通过铜棒的电流；(2)铜棒内的电场强度．解析：(1)由R ＝ρl S 和I ＝U R 得I ＝US ρl＝ 7.0×10－2×1.6×10－31.75×10－8×3.2A ＝2×103 A.(2)E ＝U d ＝7.0×10－23.2V/m ＝2.2×10－2 V/m. 答案：(1)2×103 A (2)2.2×10－2 V/m12．(2011年兴义高二检测)A 、B 两地相距11 km ，A 地用两根完全相同的导线向B 地送电，若两地间某处的树倒了，压在导线上而发生故障．为了找出故障所在处，在A 地给两根导线加上12 V 的电压，此时在B 地测得电压是10 V ；在B 地给两根导线加上12 V 的电压，此时在A 地测得电压是4 V ，问：故障发生在何处？解析：作出示意图，在两根导线间的树，相当于阻值为R 的电阻，设单位长度导线的电阻为r ，故障处离A 地的距离为 x km ，由电阻定律可得各段导线的电阻值(在图中标出)，当A 处加上12 V 电压，B 处测得的是R 上两端的电压，有串联分压得1210＝2xr ＋R R ① 同理：124＝2(11－x )r ＋R R ② 由①、②得：x ＝1 km 即故障发生在离A 处1 km 处．答案：离A 处 1 km 处高∽考。

高中物理物理选修3-1(人教版)--《欧姆定律》教案1--优化方案

层级材状态，要求在教材上划出重难点。

理出本节内容的大致知识体系。

件呈现学习目标完成学案巡视学生自主学习的进展，学生填写学案的情况。

尽可能多得独立完成学案内容，至少完成第一层级的内容。

结对交流指导、倾听部分学生的交流，初步得出学生预习的效果情况就学案中教材诠释交流的内容与结对学习的同学交流。

第二层级(小组讨论小组展示补充质疑教师点评) 主题1：研究实验电路有条件在做实验，达到感性与理性的统一。

“分压电路”使用情况较多，不但要掌握电路接法，还要了解电路特点。

(1)如图所示,滑片处于滑动变阻器最左端时,电流表和电压表的示数是多少?(2)滑片向右滑动过程中电流表和电压表的示数如何变化?实验操作主题2：进行实验实验既是理论指导下的探究，也是习惯和动手能力的培养。

同一导体所加的电压跟电流的比值是一个常数，比值的物理意义就是导体的电阻。

(1)连接教材中“演示实验”电路的过程中,开关应该断开还是闭合?(2)开关闭合前,对滑动变阻器的滑片位置有何要求?(3)请根据该记录的数据用描点法在图中作出U-I图象。

所画的图象是一条什么样的图线?你能得出什么样的结论?主题3：欧姆定律欧姆定律适用条件:适用于金属导电和电解质导电,而对气体导电和半导体导电不适用，理解其中意义很重要。

(1)根据实验结果总结欧姆定律内容并写出表达式及该定律的适用范围。

(2)根据欧姆定律I=得R=,有口头表述。

2019【优化方案】-学年高二物理(RJ.选修3-1)：第一章第四节知能演练轻松闯关精品教育.doc

1．(2019·高考海南卷)关于静电场，下列说法正确的是( )A ．电势等于零的物体一定不带电B ．电场强度为零的点，电势一定为零C ．同一电场线上的各点，电势一定相等D ．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加解析：选D.零电势的位置是人为选定的，与物体是否带电无关，A 错误．电场强度是电势随空间的变化率，二者的大小之间无直接联系，B 错误．沿电场线的方向电势是逐渐降低的，C 错误．由于负电荷在电势越低处电势能越大，D 正确．故选D.2．(2019·襄阳调研)电场中等势面如图所示，下列关于该电场描述正确的是( )A ．A 点的电场强度比C 点的小B ．负电荷在A 点的电势能比在C 点的电势能大C ．电荷沿等势面AB 移动的过程中，电场力始终不做功D ．正电荷由A 移动到C ，电场力做负功解析：选C.由等势面与电场线密集程度的关系可知，等势面越密集的地方电场强度越大，故A 点的电场强度比C 点的大，A 错误；负电荷在电势越高的位置电势能越小，B 错误；沿等势面移动电荷，电场力不做功，C 正确；正电荷由A 移动到C ，电场力做正功，D 错误．故选C.3.某静电场的电场线分布如图所示，图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为E P 和E Q ，电势分别为φP 和φQ ，则( )A ．E P <E Q ，φP <φQB ．E P >E Q ，φP <φQC ．E P <E Q ，φP >φQD ．E P >E Q ，φP >φQ解析：选D.P 处电场线比Q 处密，所以E P >E Q .P 、Q 在同一条电场线上，沿电场线的方向电势降低，所以φP >φQ ，故选D.4.(2019·高考山东卷)如图所示，虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷．一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a 、b 、c 三点是实线与虚线的交点．则该粒子( )A ．带负电B ．在c 点受力最大C ．在b 点的电势能大于在c 点的电势能D ．由a 点到b 点的动能变化大于由b 点到c 点的动能变化解析：选CD.由于带电粒子受到的电场力指向轨迹凹侧，说明带电粒子带正电，A 错误；根据库仑定律F ＝k Qq r 2可知，B 错误；粒子从b 点运动到c 点的过程中，电场力对粒子做正功，粒子电势能减小，C 正确；由动能定理可得qU ＝ΔE k ，因为U ab ＞U bc ，所以D 正确．故选CD.5．将带电荷量为1×10－8 C 的电荷，从无限远处移到电场中的A 点，要克服静电力做功1×10－6 J ，(取无限远处电势为零)问：(1)电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A 点具有多少电势能？(2)A 点的电势是多少？解析：(1)因静电力做负功，则电荷的电势能增加．因无限远处电势能为零，所以电荷在A 点具有的电势能为1×10－6 J.(2)A 点电势为φA ＝E p A q ＝1×10－61×10－8V ＝100 V. 答案：(1)增加 1×10－6 J (2)100 V一、选择题1．设电荷只受电场力的作用，则下列说法正确的是( )A ．负电荷只能朝着电势能减小的地方运动B ．正电荷只能朝着电势低的地方运动C ．初速度为零的负电荷一定朝着电势能减小的地方运动D ．初速度为零的正电荷一定朝着电势降低的地方运动解析：选CD.电荷初速度为零时，运动方向由所受静电力的方向决定，负电荷大体是逆着电场强度的方向运动，静电力做正功，电势能减小，正电荷顺着电场强度的方向运动，沿着运动的方向，电势降低，C 、D 正确．电荷初速度不为零时，运动方向由初速度方向和所受静电力的方向决定，可能做加速运动，也可能做减速运动，可能朝电势低的地方运动，也可能朝电势高的地方运动，A 、B 错误．故选CD.2.孤立点电荷电场中的一簇等势面如图中虚线所示，其电势分别为φ1、φ2、φ3，其中A 、B 、C 是某电场线与这簇等势面的交点，且AB ＝BC .现将一负电荷由A 移到B ，电场力做正功W 1；由B 移到C ，电场力做正功W 2，则( )A ．W 1＝W 2，φ1＜φ2＜φ3B ．W 1＝W 2，φ1＞φ2＞φ3C ．W 1＞W 2，φ1＜φ2＜φ3D ．W 1＜W 2，φ1＞φ2＞φ3解析：选C.由电场力做正功可知，负电荷受电场力向右，电场线方向向左，所以场源电荷为负电荷在左侧，则AB 间场强比BC 间强，电场力做功多，即W 1＞W 2.沿电场线电势降低，则有φ1＜φ2＜φ3，故选C.3.如图所示，在矩形ABCD 的AD 边和BC 边的中点M 和N 处各放一个点电荷，它们带等量异种电荷．E 、F 分别是AB 边和CD 边的中点，P 、Q 两点在MN 的连线上，且MP ＝QN ，则电场强度和电势都相同的两点是( )A ．E 和FB ．P 和QC ．A 和BD ．C 和D解析：选A.由等量异种点电荷形成的电场特点知E 、F 两点的电场强度和电势都相同；P 、Q 两点的电场强度相同，但P 点的电势比Q 点的高；A 、B 两点的电场强度的大小相等，但方向不同，若无穷远处电势为0，则A 点的电势为正，B 点的电势为负，A 点的电势高于B 点，同理D 、C 两点的场强和电势也不同．故选A.4.如图所示，P 、Q 是两个电荷量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O ，A 、B 是中垂线上的两点，OA <OB ，用E A 、E B 、φA 、φB 分别表示A 、B 两点的场强和电势，则( )A ．E A 一定大于EB ，φA 一定大于φBB ．E A 不一定大于E B ，φA 一定大于φBC ．E A 一定大于E B ，φA 不一定大于φBD ．E A 不一定大于E B ，φA 不一定大于φB解析：选B.在两个点电荷P 、Q 产生的电场中，某一点的场强等于P 、Q 分别在该点产生的场强的矢量和，由点电荷场强计算公式E ＝kQ r 2知两点电荷连线中点O 和无穷远处的场强均为零，而A 、B 处场强是两正点电荷分别在该点产生的电场强度的矢量和，所以从O 点起沿中垂线到无穷远处场强先增大后减小，因A 、B 具体位置不确定，所以其场强大小关系不确定．假设一正点电荷从O 点移动到B 点，其受力方向始终沿OB 方向，所以φA >φB ，综上所述，选项B 正确．5.如图所示，某区域电场左右对称分布，M 、N 为对称线上的两点，下列说法正确的是( )A ．M 点电势一定高于N 点电势B ．M 点场强一定大于N 点场强C ．正电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能D ．将电子从M 点移动到N 点，静电力做正功解析：选AC.沿电场线方向电势逐渐降低，M 点电势一定高于N 点电势，选项A 正确；因电场线越密的区域场强越大，由题图可知N 点场强大于M 点场强，选项B 错误．由E p ＝qφ可知，正电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能，选项C 正确；电子从M 点移到N 点的过程中，受到的静电力与移动方向相反，静电力做负功，选项D 错误．故选AC.6.某带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B 点，电场线、粒子在A 点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定( )A ．粒子在A 点的加速度大于它在B 点的加速度B ．粒子在A 点的动能小于它在B 点的动能C ．粒子在A 点的电势能小于它在B 点的电势能D ．电场中A 点的电势低于B 点的电势解析：选B.由电场线的疏密可知场强E B ＞E A ，所以粒子的加速度a B ＞a A .由定性画出的等势面并根据沿电场线方向电势降低，可知电势φA ＞φB .由粒子运动轨迹的弯曲趋向可知电场力做正功，所以动能、电势能的变化情况为E k B ＞E k A ，E p B ＜E p A .故选B.7.(2019·高考天津卷)两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中( )A ．做直线运动，电势能先变小后变大B ．做直线运动，电势能先变大后变小C ．做曲线运动，电势能先变小后变大D ．做曲线运动，电势能先变大后变小解析：选C.根据电场线与等势面垂直，一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，受到向上的电场力作用，粒子在电场中做曲线运动，静电力先做正功后做负功，电势能先变小后变大，故选C.☆8.如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个比荷(即电荷量与质量之比)相同的带电粒子(不计重力)以相同的速率从同一等势面的a 点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，则可判断( )A ．两个粒子电性相同B ．经过b 、d 两点时，两粒子的加速度的大小相同C ．经过b 、d 两点时，两粒子的速率相同D ．经过c 、e 两点时，两粒子的速率相同解析：选BD.因轨迹是曲线，类比匀速圆周运动，合力指向圆心，可知粒子1受斥力，粒子2受引力，两个粒子的电性不同，A 错误．设带电粒子距点电荷的距离为r ，点电荷带电荷量为Q ，则粒子运动的加速度大小为a ＝F m ＝Eq m ＝kQ r 2·q m.由已知条件有：在b 、d 两点时，两者加速度大小相同，B 正确．粒子1受斥力，从a 到b 过程中，电场力和运动方向成钝角，做负功，动能减小；粒子2受引力，从a 到d 过程中，电场力和运动方向始终成锐角，做正功，动能增加；又两粒子初速度大小相同，则两粒子经过b 、d 两点时的速率不相同，C 错误．a 、c 、e 三点在同一等势面上，则从a 分别到c 、e 时，动能相同，速率相同，D 正确．故选BD.☆9.在空间中的A 、B 两点固定着一对等量同种电荷，如图所示，有一带电微粒在它们产生的电场中运动，设带电微粒在运动过程中只受到电场力的作用，则带电微粒所做的运动可能是( )A ．匀变速直线运动B ．匀速圆周运动C ．抛物线运动D ．往复运动解析：选BD.该题选项B 很多同学选不出来，原因是分析时只局限于在纸平面内思考，考虑到电场分布的空间性及对称性，在以A 、B 连线的中点O 为圆，垂直于A 、B 的连线的方向上，如果给带电粒子适当大小的沿切线方向的速度，带电粒子是完全可能做匀速圆周运动的．故选BD.二、非选择题10.(2019·浙江金华一中高二测试)如图所示，在场强为E 的水平匀强电场中，一根长为l 的绝缘杆，两端分别固定着带有电荷量＋q 和－q 的小球(大小不计)．现让绝缘杆绕中点O 逆时针转动α角，求转动中带电小球克服电场力所做的功．解析：每个带电小球的初、末位置沿电场线方向的距离均为d ＝l 2(1－cos α) 每个带电小球克服电场力做功W ＝Fd ＝qE l 2(1－cos α) 故两个带电小球克服电场力做功W ′＝2W ＝qEl (1－cos α)．答案：qEl (1－cos α)11．(2019·宁德一中高二检测)将一个电荷量为1.0×10－8 C 的负电荷，从无穷远处移到电场中的A 点，克服电场力做功2.0×10－8 J ，现将该电荷从A 点移到B 点，电场力做功1.0×10－8 J ．试求电场中A 、B 两点的电势．(取无穷远处为零电势能点)解析：E p A ＝2.0×10－8 JφA ＝E p A q＝－2 V 又E p A －E p B ＝1.0×10－8 J故E p B ＝1.0×10－8 J ，φB ＝E p B q＝－1 V. 答案：－2 V －1 V12.如图所示，光滑绝缘杆竖直放置，它与以正点电荷Q 为圆心的某一圆周交于B 、C 两点，质量为m 、带电荷量为－q 的有孔小球从杆上的A 点无初速度下滑，已知q ≪Q ，AB ＝h ，小球滑到B 点时速度大小为3gh ，则小球从A 运动到B 的过程中，电场力做多少功？若取A 点电势为零，C 点电势是多大？解析：由动能定理得：mgh ＋W 电＝12m v 2 解得：W 电＝12mgh φC ＝φB ＝－W 电－q＝mgh 2q .12mgh mgh 2q答案：。

2019【优化方案】-学年高二物理(RJ.选修3-1)：第一章第七节知能演练轻松闯关精品教育.doc

1．处于静电平衡的导体内部场强处处为零是因为( )A ．导体内部无电场B ．外电场不能进入导体内部C ．所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零D ．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零解析：选D.由静电感应和电场的叠加原理知D 选项正确．故选D.2．一个不带电金属球壳，在它的球心放入一个正电荷，其电场分布是图中的( ) 解析：选B.由于处于静电平衡状态的导体内部的场强处处为零，故A 选项不正确；由于空腔内部有一个正电荷，故在空腔内表面感应出等量的负电荷，外表面感应出等量的正电荷，因此C 、D 选项不正确；因外表面上分布有正电荷，故电场线应呈辐射状，B 选项正确．故选B.3．高压供电线路在不断电的情况下进行检修，检修人员必须穿上特制的用金属丝编制的工作服才能安全作业．这是因为人穿上金属丝衣服工作时( )A ．人体的电势为零，且电场强度为零B ．人体的电势为零，但电场强度不为零C ．人体的电势不为零，且人的电势低于高压线路的电势D ．人体的电势不为零，且人和高压线路的电势相等解析：选D.金属网能起到屏蔽电场的作用，使人体内的场强保持为零，对人体起到保护作用．但是，人体的电势与高压线路的电势始终相等，所以本题只有D 正确．故选D.4.如图所示，在原来不带电的金属细杆ab 附近P 处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后( )A ．a 端的电势比b 端的高B ．b 端的电势比d 点的低C ．a 端的电势不一定比d 点的低D ．杆内c 处场强的方向由c 指向b解析：选B.首先画出电场线(如图所示)，沿电场线方向电势降低，b 端的电势比d 点的低，选项B 正确．金属杆ab 在静电平衡后是一个等势体，a 端电势等于b 端电势，也比d 点低，选项A 、C 均错误．静电平衡后的导体内部场强为零，选项D 错误．故选B.5.如图所示，长为L 的金属杆原来不带电，在距其左端r 处放一个电荷量为q 的点电荷．问：(1)金属杆中点处的场强为多少？(2)金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的场强为多大？解析：(1)导体棒处于静电平衡时内部场强处处为0，故金属杆中点处场强为0.(2)内部场强是两个场强的叠加，所以E 感－E ＝0E 感＝E ＝k q ⎝⎛⎭⎫r ＋L 22. 答案：(1)0 (2)k q ⎝⎛⎭⎫r ＋L 22 一、选择题1．请用学过的电学知识判断下列说法正确的是( )A ．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B ．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C ．小鸟停在单根高压输电线上会被电死D．打雷时，待在汽车里比待在木屋里要危险解析：选B.电工穿绝缘衣容易产生大量的静电，反而比较危险，选项A错误．塑料油桶会因摩擦而带电，因为塑料是绝缘材料，不能把电导走，所以塑料油桶内易产生火花导致塑料油桶爆炸，选项B正确．小鸟停在单根高压输电线上时，加在小鸟两腿间的电压非常小，小鸟不会被电死，选项C错误．打雷时，待在汽车里，汽车的金属外壳起到静电屏蔽的作用，而木屋没有静电屏蔽作用，所以待在汽车里比待在木屋里要安全，选项D错误．故选B.2.如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷．在静电平衡后，下列物理量中等于零的是()A．导体腔内任意点的场强B．导体腔内任意点的电势C．导体外表面的电荷量D．导体空腔内表面的电荷量解析：选ABD.静电平衡状态下的导体内部场强为零，且内表面不带电，故A、D正确；由于导体接地，故整个导体的电势为零，B正确．故选ABD.3.(2019·武汉三中高二检测)如图所示，在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近(不接触，且未发生放电现象)时，下列说法中正确的是()A．B端的感应电荷越来越多B．导体内部场强越来越大C．导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强D．导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等解析：选AC.由于导体AB缓慢移动，所以导体AB内部可以认为始终处于静电平衡状态，导体内部场强始终为零，B错误；由于AB距P越来越近，所以A、B两端积累的电荷会越来越多，A正确；M点距小球P的距离比N点要近，带负电小球P在M点产生的场强大于在N点产生的场强，而导体内部的合场强处处为零，那么导体上的感应电荷在M点产生的场强就大于在N点产生的场强，故C正确，D错误．故选AC.4.如图所示为静电除尘示意图，在M、N两点间加高压电源时，金属管内空气电离，电离的电子在电场力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了．就此示意图，下列说正确的是()A．N接电源的正极B．M接电源的正极C．电场强度E M＞E ND．电场强度E M＜E N解析：选AC.电子附在煤粉上，使煤粉带上负电荷，煤粉若能吸附在管壁上，说明管壁带正电荷，N 接电源正极．将金属棒与金属管壁看做电容器，则其内电场线分布情况如图所示．由图可知金属棒附近的M点处电场线较密，而靠近金属管壁的N点处电场线较疏，故M处场强比N处场强大，即E M＞E N.故选AC.5.如图所示为一空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电荷的小金属球A放入空腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的场强E和电势φ的关系是()A．E a＞E b＞E c，φa＞φb＞φcB．E a＝E b＞E c，φa＝φb＞φcC．E a＝E b＝E c，φa＝φb＝φcD．E a＞E c＞E b，φa＞φb＞φc解析：选D.空腔球形导体在正电荷A的电场中感应的结果如图所示，从电场线的疏密可确定a点场强大于c点场强，而b点场强为零，故E a＞E c＞E b，而沿着电场线电势降低，故φa ＞φb＞φc，D选项正确．故选D.6．如图所示，A、B为两个带等量异种电荷的金属球，将两根不带电的金属棒C、D放在两球之间，则下列叙述正确的是()A．C棒的电势一定高于D棒的电势B．若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间，将有从y流向x的电子流C．若将B球接地，B所带的负电荷全部流入大地D．若将B球接地，B所带的负电荷还将保留一部分解析：选ABD.由图所示的电场线方向可知A、B、C、D的电势高低为φA＞φC＞φD＞φB.当用导线将C棒的x端与D棒的y端连接的瞬间，将有自由电子从电势低的D棒流向电势高的C棒，这时C与D已通过导线连接为一个导体了，静电平衡后，它们的电势相等，C的x 端仍带负电，D的y端仍带正电，而C的右端及D的左端均不带电，即C右端的正电荷与D左端的负电荷中和掉了．当将B球接地时，一部分自由电子从低于大地电势的B球上流向大地，而一部分电子受到D棒y端正电荷的吸引而保留在靠近y端的近端处，如果把带正电的A球移走，接地的B球上的负电荷才全部流入大地．故选ABD.7.如图所示，将悬挂在细线上的带正电荷的小球A放在不带电的金属空心球C内(不与内壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B，向C球靠近，则() A．A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向B．A的位置不变，B向右偏离竖直方向C．A向左偏离竖直方向，B的位置不变D．A、B的位置都不变解析：选B.金属球壳C能屏蔽外部的电场，外部的电场不能深入内部，因此小球A不会受到电场力的作用，不会发生偏转；金属球壳C处在电荷A的电场中，内壁是近端，感应异号电荷带负电，外壁是远端，感应同号电荷带正电，正的感应电荷在外部空间同样会激发电场，对小球B有吸引的作用，小球B向右偏，选项B正确．故选B.8.(2019·陕西铁一中高二检测)如图所示，空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体．当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时，电荷将做()A．向上偏转的类平抛运动B．向下偏转的类平抛运动C．匀速直线运动D．变速直线运动解析：选C.根据静电屏蔽原理可知导体空腔中没有电场，故C正确．☆9.如图所示，在水平放置的无限大光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q，另一表面绝缘、带正电的小球(可视为质点，且不影响原电场)自左以初速度v0在金属板上向右运动，在运动过程中()A．小球做先减速后加速的运动B．小球做匀速直线运动C ．小球受到的电场力做功不为零D ．小球受到的电场力做功为零解析：选BD.由于金属板处于正点电荷Q 形成的电场中，达到静电平衡后，在水平放置的金属板的上表面上电场线是垂直表面竖直向下，所以小球运动时只在竖直方向上受力的作用，在水平方向上不受力的作用，故小球做匀速直线运动．根据做功的条件，小球受到的电场力不为零但做功为零，B 、D 正确．故选BD.☆10.如图所示，两个相同的空心金属球M 和N ，M 带电荷量为－Q ，N 不带电(M 、N 相距很远，互不影响)，旁边各放一个不带电的金属球P 和R .当将带正电Q 的小球分别放入M 和N 的空腔中时( )A ．P 、R 上均出现感应电荷B ．P 、R 上均没有感应电荷C ．P 上有而R 上没有感应电荷D ．P 上没有而R 上有感应电荷解析：选D.当将带正电Q 的小球放入M 的空腔中时，由于静电感应，M 的内表面带负电，而外表面带正电，其电荷量为Q ，它与原来金属球M 外表面所带的电荷－Q 正好中和，使外表面不带电．这实际上是M 所带电荷－Q 被吸引至内表面，所以金属球M 外部不存在电场，不能使P 产生静电感应，P 上没有感应电荷．当将带正电Q 的小球放入原来不带电的N 的空腔中时，由于静电感应，N 的内表面带负电荷，而外表面带正电荷，N 外部有电场，使R 产生静电感应，使左端带负电，右端带正电．故选D.二、非选择题11.如图所示，两个点电荷A 和B ，电荷量分别为q 1＝－9.0×10－9 C 、q 2＝2.7×10－8 C ，彼此相距r ＝6 cm ，在其连线中点处放一半径为1 cm 的金属球壳，求球壳上感应电荷在球心O 处产生的电场强度．解析：由于球壳达到静电平衡后各点的场强为零，故感应电荷在球心O 处产生的场强与－q 1和＋q 2在O 处场强的矢量和等大反向，设由O 指向B 方向为场强正方向，即：E ＝E 感＋E 1＋E 2＝0所以E 感＝－(E 1＋E 2)＝－⎣⎢⎡⎦⎥⎤kq 1⎝⎛⎭⎫r 22－kq 2⎝⎛⎭⎫r 22 ＝－⎣⎢⎡⎦⎥⎤9×109×(－9.0)×10－90.032－9×109×2.7×10－80.032 N/C ＝3.6×105 N/C ，方向由O 指向B .答案：3.6×105 N/C ，方向由O 指向B12.如图所示，带电导体A 处于静电平衡状态，电势为φ＝200 V ．M 、N 是A 表面上的两点，电场强度E M ＝4E N .今把一电量为q ＝5×10－8 C 的正电荷分别由M 点、N 点移到无限远处，求电场力做的功．(规定无限远处电势为0)解析：由静电平衡导体的特点得：φM ＝φN ＝φ＝200 V移到无限远处电场力做功：W M ＝W N ＝qU ＝q (φ－0)＝5×10－8×200 J＝1.0×10－5 J.答案：均为1.0×10－5 J。

【优化方案】高二物理(RJ.选修31)：第三章本章优化总结

栏目导引
第三章磁场
例3 (2013·湖北孝感高中高二检测)如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R＝0.50 m的绝缘光滑槽轨．槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.50 T．有一个质量m＝0.10 g，带电荷量为q＝＋ 1.6×10－3 C的小球在水平轨道上向右运动．若小球恰好能通过最高点，重力加速度g＝10 m/s2.试求： (1)小球在最高点所受的洛伦兹力F； (2)小球的初速度v0.
栏目导引
第三章磁场
(2)颗粒在磁场中受到的合力等于洛伦兹力，故做匀速圆周运动，如图，有 qv0B＝mvR20 R2＝(3d)2＋(R－d)2 得 B＝k5vd0. (3)如图所示，有 qλv0B＝mλRv102
栏目导引
tan θ＝ 3d R21－3d2
y1＝R1－ R21－3d2 y2＝ltan θ y＝y1＋y2
栏目导引
第三章磁场
例1 如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)( ) A．顺时针转动，同时下降 B．顺时针转动，同时上升 C．逆时针转动，同时下降 D．逆时针转动，同时上升
栏目导引
第三章磁场
【答案】 A
栏目导引
•9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/9/182021/9/18Saturday, September 18, 2021 •10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/9/182021/9/182021/9/189/18/2021 11:23:20 AM
3．0 T≤B≤16.3 T.

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

1．欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的，有关欧姆表的使用和连接，下列叙述正确的是()
A．测电阻前要使红、黑表笔相接，调节调零电阻，使表头的指针指零
B．红表笔与笔内电池正极相连接，黑表笔与表内电池负极相连接
C．红表笔与表内电池负极相连接，黑表笔与表内电池正极相连接
D．测电阻时，表针偏转角度越大，待测电阻值越大
解析：选AC.每次测量电阻之前都要进行电阻调零，所以A正确．由欧姆表内部结构可知B错误，C正确．测电阻时，表针偏转角度越大，说明通过表头的电流越大，待测电阻值越小，故D错误．故选AC.
2．关于多用电表，下列说法正确的是()
A．多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的
B．用多用电表无论是测电压、电流还是测电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势C．多用电表的电压档、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的
D．用多用电表测电压、测电流和测电阻时，电流都是从红表笔流入的
解析：选AD.多用电表内只有一个表头，A选项正确；对于多用电表，电流都是从红表笔流进，从黑表笔流出的．其他测量中电流都是由外电路提供的，但是欧姆挡和其他挡不同，它是靠内部电源提供电流的．故选AD.
3．在使用多用电表测电阻时，一同学选用“×10 Ω”挡，调整欧姆零点后测量一电阻的阻值，发现表针向右偏转幅度太大，为了把电阻值测得更准确些，下列判断和做法正确的是()
A．换用“×1 Ω”挡，直接测量
B．换用“×100 Ω”挡，直接测量
C．换用“×1 Ω”挡，重新调整欧姆零点后测量
D．换用“×100 Ω”挡，重新调整欧姆零点后测量
解析：选C.表针向右偏转幅度太大，说明该电阻值太小，要使指针指在中值附近，就要换小倍率的挡位，且换挡后要重新调零．故选C.
4.用多用电表探测图中所示黑箱发现：用直流电压挡测量E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆挡测量，黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E 点，红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点，阻值很小，但反接阻值很大．那么，该黑箱内元件的接法可能是图中的()
解析：选B.黑表笔接E，红表笔接F时，电阻值很小，反接阻值很大，说明E、F之间有二极管且E为二极管正极，F为负极，故选B.
5．(1)参考多用电表面板完成下列填空：用多用电表测直流电流时，应把选择开关旋至________挡，并把多用电表________联接到被测电路中；若测直流电压，应把选择开关旋至________挡，并把多用电表与被测电路________联．测直流电压和直流电流时，都必须把红表笔接在________电势处，即电流从________表笔流进多用电表．
(2)下图为一正在测量中的多用电表表盘．
①如果是用×10 Ω挡测量电阻，则读数为________Ω.
②如果是用直流10 mA挡测量电流，则读数为________ mA.
③如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为________ V.
答案：(1)直流电流串直流电压并高红
(2)①60②7.2③3.60
一、选择题
1．在使用多用电表的欧姆挡测电阻时()
A．使用前检查指针是否停在欧姆挡刻度线的“∞”处
B．每次测量前或每换一次挡位，都要进行一次欧姆调零
C．在测量电阻时，电流从黑表笔流出，经被测电阻到红表笔，再流入多用电表
D．测量时若发现表针偏转的角度较小，应该更换倍率较小的挡来测量
解析：选ABC.红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极．测量时表针偏转的角度较小，说明待测电阻阻值较大，要换倍率大的挡，D错误．故选ABC.
2．如图所示是简化的多用电表的电路图．选择开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3＜R4，下面是几位同学对这一问题的议论，请你判断他们中的正确说法是() A．S与1、2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大
B．S与3、4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大
C．S与3、4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大
D．S与5连接时，多用电表就成了欧姆表
解析：选AD.S与1连接时，电阻R1起分流作用，S与2连接时，(R1＋R2)起分流作用，所以，S与1、2连接时，多用电表就成了电流表，由于前者分流电阻小，所以前者量程较大；S与3、4连接时，电流表与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3＜R4，所以前者量程较小；S与5连接时，多用电表就成了欧姆表，R6为欧姆挡调零电阻．故选AD.
3．实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只，性能均正常，外形十分相似．现将多用电表选择开关拨到“×100”挡，分别测它们的正、负电阻加以鉴别：测甲元件时，R正＝R负＝0.5 kΩ；测乙元件时，R正＝0.5 kΩ，R反＝100 kΩ；测丙元件时，开始指针偏转到0.5 kΩ，接着读数逐渐增大，最后停在100 kΩ上．则甲、乙、丙三个元件分别是()
A．电容器、电阻、二极管
B．电阻、电容器、二极管
C．电阻、二极管、电容器
D．二极管、电阻、电容器
解析：选C.电阻的特点：正、负电阻相等，故甲为电阻；二极管的特点：正向电阻较小，反向电阻很大，故乙为二极管；电容器的特点：在与电源突然接通时，对电容器充电，指针偏角较大，稳定时电容器为断路，指针偏角较小，故丙为电容器，故选C.
4.如图所示为多用电表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300 μA，内阻r g＝100 Ω，调零电阻最大阻值R＝50 kΩ，串联的固定电阻R0＝50 Ω，电池电动势E＝1.5 V，用它测量电阻R x，能较准确测量的阻值范围是()
A．30 kΩ～80 kΩ
B．3 kΩ～8 kΩ
C．300 kΩ～800 kΩ
D．3 000 kΩ～8 000 kΩ
解析：选B.当红、黑表笔短接调零时I g＝E
R＋r g＋R0
R＋r g＋R0＝E
I g＝1.5
300×10－6
Ω＝5 000 Ω
使用欧姆表读数时在中值电阻5 kΩ左右读数最为准确，所以能准确测量的阻值范围为
3 kΩ～8 kΩ.故选B.
二、非选择题
5．如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号．在开关闭合后，发现小灯泡不亮．现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、三根导线以及电路中的各连接点．
(1)为了检测小灯泡以及三根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的________挡．在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的________挡．
(2)在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明________可能有故障．
(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤．
解析：(1)在1、2两点接好的情况下，应当选用多用电表的电压挡，在1、2同时断开的情况下，应选用欧姆挡．
(2)表明5、6两点可能有故障．
(3)①将多用电表调到欧姆挡；②将红、黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作；③测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，表明小灯泡有故障．
答案：(1)电压欧姆(2)开关或连接点5、6(3)①将多用电表调到欧姆挡；②将红、黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作；③测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，表明小灯泡有故障。