2021年高中物理选修3-1：第2章第1节时同步训练及解析
2021年高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》经典题(答案解析)(1)
一、选择题1．如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分，A侧水银有一部分在水平管中．若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，稳定后()A．右侧水银面高度差h1减小B．空气柱B的长度不变C．空气柱B的压强增大D．左侧水银面高度差h2增大2．如图所示的装置，气缸分上、下两部分，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连，两活塞可在气缸内一起上下移动．缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，起初，在小活塞上的杯子里放有大量钢球，请问哪些情况下能使两活塞相对气缸向下移动()A．给气缸内气体缓慢加热B．取走几个钢球C．大气压变大D．让整个装置自由下落3．如图所示，两端封闭、粗细均匀的细玻璃管，中间用长为h的水银柱将空气柱分为两部分，两端分别充有空气，现将玻璃管竖直放置，两段空气柱长度分别为L1，L2，已知L1＞L2，如同时对它们均匀加热，使之升高相同的温度，这时出现的情况是（）A．水银柱上升B．水银柱下降C．水银柱不动D．无法确定4．如图所示，D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是()A．D→A是一个等温过程B．A→B是一个等温过程C．A与B的状态参量相同D．B→C体积减小，压强减小，温度不变5．下列反映一定质量理想气体状态变化的图象中，能正确反映物理规律的是（）A．图（a）反映了气体的等容变化规律B．图（b）反映了气体的等容变化规律C．图（c）反映了气体的等压变化规律D．图（d）反映了气体的等温变化规律6．质量和温度相同的氧气和二氧化碳，则（）A．分子运动的平均速率相同B．分子运动的平均动能相同C．二氧化碳分子的总动能较大D．二者分子动能总和相同7．如图所示，三根相同的粗细均匀的玻璃管，管内有水银柱封住一部分空气在闭端，水银柱高度h甲<h乙=h丙，当它们开口向上竖直放置时，管内封闭的气体体积V甲=V乙>V丙, 管内气体初温相同．若使管内气体升高相同的温度时，管内水银柱向上移动最多的是（）A．丙管B．甲管和乙管C．乙管和丙管D．三管一样多．8．如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气，空气柱长度H1＞H2，水银柱长度h1＞h2，今使封闭气柱降低相同的温度（大气压保持不变），则两管中气柱上方水银柱的运动情况是（）A．均向下移动，A管移动较多B．均向上移动，A管移动较多C．A管向上移动，B管向下移动D．均向下移动，B管移动较多9．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的两倍，则气体温度的变化情况是（）A．气体的摄氏温度升高到原来的两倍B．气体的热力学温度升高到原来的两倍C．气体的摄氏温度降为原来的一半D．气体的热力学温度降为原来的一半10．一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示，下列说法中正确的是（）A．c→a过程中，气体压强增大，体积变小B．c→a过程中，气体压强增大，体积变大C．a→b过程中，气体体积增大，压强减小D．b→c过程中，气体压强不变，体积增大11．如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱（高为h1）封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是（）A．h2变长B．h2变短C．h1上升D．h1下降12．如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置.金属圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为 ，圆板的质量为.M不计圆板与容器内壁之间的摩擦.若大气压强为p，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于()A ．0cos P Mg S θ+B ．0cos cos P Mg S θθ+C ．20cos Mg P S θ+D ．0Mg P S+ 13．以下说法正确的是（ ）A ．水的饱和汽压会随体积的增大而减小B ．扩散现象只能在液体和气体间进行C ．毛细现象就是浸润液体在细管中的上升和不浸润液体在细管中的下降D ．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小14．一定质量的理想气体，保持体积不变，压强减为原来的一半，则其温度由原来的27℃变为（ ）A ．127KB ．150KC ．13.5℃D ．-23.5℃ 15．下列叙述正确的是（ ）A ．拉伸橡皮筋时，分子间引力增大、斥力减小B ．水很难被压缩，这是因为水分子间没有空隙C ．0 ℃的冰与等质量的0 ℃的水的内能相等D ．飞行的宇宙飞船中的水滴呈球形是表面张力作用的缘故二、填空题16．如图，一粗细均匀、底部装有阀门的U 型管竖直放置，其左端开口、右端封闭、截面积为4cm 2.现关闭阀门将一定量的水银注入管中，使左管液面比右管液面高5cm ，右端封闭了长为15cm 的空气柱。
高中物理选修3-1课后习题和答案以及解释之欧阳与创编
课后练习一第10 讲库仑定律和场强1.如图1-15所示，用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球A和金箔b的带电情况是（）A．a带正电，b带负电B．a带负电，b带正电C．a、b均带正电D．a、b均不带电答案：Ｃ详解：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，靠近小球a, 会在球上感应出正电荷，而负电荷就远离棒，到了金属杆c 上。
此时用手指触碰c，会把杆上的负电荷转移走，于是整个验电器就带正电了。
球带正电，金箔也带正电。
2.如图1-4所示，真空中两个自由的点电荷A和B，分别带有-Q和+4Q的电荷，现放入第三个点电荷C，使点电荷A、B、C都处于平衡，则点电荷C应放在什么区域？点电荷C带什么电？答案：应该放入一个“+”电荷，并且放在A的左边。
详解：首先电荷不可能放中间，否则该电荷必受到两个同方向的力。
电荷放在右边也不可能，本身B处电荷电荷量就大，如果离它更近，必然是受到的两个电场力大小不一。
因此要放在A左边，并且只能是带正电才可行，因为如果带负电，AB两处电荷不可能平衡。
3.将一定量的电荷Q，分成电荷量q、q＇的两个点电荷，为使这两个点电荷相距r时，它们之间有最大的相互作用力，则q值应为______。
答案：详解：二者相互作用力就是看乘积的大小了。
数学上有如下规律，两个正数和一定，必然在二者相等时积最大。
于是答案是。
4.两个点电荷甲和乙同处于真空中．（1）甲的电荷量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍．（2）若把每个电荷的电荷量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍；（3）保持原电荷电荷量不变，将距离增为原来的3倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍；（4）保持其中一电荷的电荷量不变，另一个电荷的电荷量变为原来的4倍，为保持相互作用力不变，则它们之间的距离应变为原来的______倍；（5）把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍，那么它们之间的距离必须变为原来的______倍，才能使其间的相互作用力不变。
2021年秋高二物理(人教版)选修3-1课时同步练习：1.2库仑定律含答案解析
【最新】秋高二物理（人教版）选修3-1课时同步练习：1.2库仑定律学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，在电场强度大小为E 0的水平匀强电场中，a 、b 、和c 三个点电荷分别固定在光滑水平面上的同一直线上，ab 之间的距离为L ，c 在ab 的中点上．当a 、b 、和c 的电量均为+Q 时，水平面内与a 、b 两点电荷距离均为L 的O 点处有一电量为+q 的点电荷恰好处于平衡状态．如果仅让点电荷a 带负电，电量大小不变，其他条件都不变，则O 点处电荷的受力变为( )A ．24)13qEB ．24)13qEC ．024)11qED ．24)11qE2．人类已探明某星球带负电，假设它是一个均匀带电的球体，将一带负电的粉尘置于该星球表面h 处，恰处于悬浮状态．现设科学家将同样的带电粉尘带到距星球表面2h 处，无初速释放，则此带电粉尘将（ ） A ．向星球地心方向下落 B ．飞向太空C ．仍在那里悬浮D ．沿星球自转的线速度方向飞出3．如图，绝缘光滑圆环竖直放置，a 、b 、c 为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c 位于圆环最高点，ac 连线与竖直方向成60°角，bc 连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态。
下列说法正确的是（ ）A ．a 、b 、c 小球带同种电荷B ．a 、b 小球带异种电荷，b 、c 小球带同种电荷C ．a 、b 小球电量之比为6D ．a 、b 4．如图所示，用两根等长的细线各悬挂一个小球，并系于同一点，已知两小球的质量相同，当它们带上同种点电荷时，相距r 1而平衡．若使它们的电荷量都减少一半，待它们重新平衡后，两小球间的距离将A ．大于12r B ．等于12r C ．小于12rD ．不能确定5．如图所示，真空中AB 两点相距24r ，在AB 两点分别固定带电量均为+Q 的点电荷，AB 连线的中点为O ．质量为m 、带电量为-q 的粒子恰好能绕0点做匀速圆周运动，运动半径为5r ，不计粒子的重力，则粒子做圆周运动的速度大小为A B C D6．固定在M 、N 两点的两个完全相同的带正电实心铜质小球球心间距为l ，半径为r ，一质量为m ，电荷量为q ，已知l =3r ，静电力常量为k ，万有引力常量为G ，下列说法正确的是A ．两小球均可视为质点且二者间的万有引力可直接通过万有引力定律求解B ．两小球均可视为点电荷且二者间的电场力可直接通过库仑定律求解C ．二者间的万有引力大小为229m G r ，二者间的电场力大小为229q k rD ．二者间的万有引力大小为229m G r ，二者间的电场力小于229q k r7．如图所示，两个带电量分别为Q 1与Q 2的小球固定于相距为d 的水平面上，另有一个质量为m ，带电量为q 的带电粒子A ，悬浮于空中不动，此时A 离Q 1，离Q 2的距离为12d ．已知重力加速度为g ，静电力常量为k ．则A．Q1与Q2可能为异种电荷B．Q1=3Q2C．Q1=9Q2D．Q1=2 38 mgdkq8．两个可自由移动的点电荷，分别放在A、B两处，如图所示，A处电荷带负电Q1，B处电荷带正电Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在A、B直线上，欲使Q1、Q2、Q3三者均处于平衡状态，则（）A．Q3为负电荷，且放于A的左方B．Q3为负电荷，且放于B右方C．Q3为正电荷，且放于A左方D．Q3为正电荷，且放于B右方9．两个电荷量均为Q的正点电荷固定于A、B两点，A、B两点间的距离为r，A、B两点连线的中垂线上有一点M，M到A、B两点的距离均为r，从M点以一定的初速度垂直MAB平面射出一电量大小为q、质量为m的负点电荷，该负点电荷在电场中恰好做匀速圆周运动，已知静电力常量为k，负点电荷的重力不计，则负点电荷从M点射出的速度大小为A B C D10．如图所示，水平光滑的绝缘细管中，两相同的带电金属小球相向运动，当相距L时，加速度大小均为a，速度大小均为v，相互作用力大小为F，已知A球带电荷量为+q，B球带电荷量为-3q，两球相碰后分开，则下列有关说法正确的是A．两球相碰位置为L的中点B．当两球相碰后再次相互L时，两球间相互作用力大小为FC．当两球相碰后再次相互为L时，两球加速度大小均为aD．当两球相碰后再次相互L时，两球速度大小均为v11．用等长的两根轻质绝缘细线，把两个带异种电荷的小球a、b悬挂起来，已知2a b m m =，3a b q q =，如果该区间加一水平向右的匀强电场，且绳始终拉紧．最后达到的平衡状态可以表示为图中的（ ）A ．B ．C ．D ．12．如图，三个固定的带电小球a 、b 和c ，相互间的距离分别为ab =5cm ，bc =3cm ，ca =4cm ．小球c 所受库仑力的合力的方向平行于a 、b 的连线．设小球a 、b 所带电荷量的比值的绝对值为k ，则（ ）A ．a 、b 的电荷同号，169k =B．a、b的电荷异号，169 k=C．a、b的电荷同号，6427 k=D．a、b的电荷异号，6427 k=二、多选题13．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一个垂直AB方向的速度v0，B球将A．若A、B为异种电荷，B球可能做圆周运动B．若A、B为异种电荷，B球一定做加速度、速度均变小的曲线运动C．若A、B为同种电荷，B球一定做远离A的变加速曲线运动D．若A、B为同种电荷，B球的动能一定会减小14．如图所示，光滑绝缘的水平面上M、N两点有完全相同的金属球A和B，带有不等量的同种电荷．现使A、B以大小相等的初动量相向运动，不计一切能量损失，碰后返回M、N两点，则A．碰撞发生在M、N中点之外B．两球同时返回M、N两点C．两球回到原位置时动能比原来大些D．两球回到原位置时动能不变15．如图所示，用等长的绝缘线分别悬挂两个质量、电量都相同的带电小球A和B，两线上端固定于O点，B球固定在O点正下方。
2021年高中物理选修3-1：第2章第3节时同步训练及解析
高中物理选修3-1 同步训练1．欧姆定律不．适用于下列哪种情况( ) A ．金属导电 B ．半导体导电C ．电解液导电D ．气体导电解析：选BD.欧姆定律不适用于半导体、气体导电情况．2.如图2－3－8是某导体的伏安特性曲线，由图可知正确的是( )图2－3－8A ．导体的电阻是25 ΩB ．导体的电阻是0.04 ΩC ．当导体两端的电压是10 V 时，通过导体的电流是0.4 AD ．当通过导体的电流是0.1 A 时，导体两端的电压是2.5 V解析：选ACD.由题图可知导体的电阻R ＝U I ＝50.2 Ω＝25 Ω，选项A正确，B 错误；当导体两端的电压是10 V 时，电流I 1＝1025 A ＝0.4 A ，选项C 正确；当通过导体的电流是0.1 A 时，导体两端的电压U 1＝0.1×25 V ＝2.5 V ，选项D 正确．3．(2012·合肥六中高二测试)若加在某导体两端的电压变为原来的35时，导体中的电流减少了0.4 A ．如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流为( )A ．0.6 AB ．0.8 AC ．1.0 AD ．2.0 A解析：选D.由欧姆定律得：R ＝U 0I 0，又知R ＝35U 0I 0－0.4解得I 0＝1.0 A又因为R ＝U 0I 0＝2U 0I 2，所以I 2＝2I 0＝2.0 A ，所以D 正确． 4．已知用电器A 的电阻是用电器B 的电阻的两倍，加在A 上的电压是加在B 上电压的一半，那么通过A 和B 的电流I A 和I B 的关系是( )A ．I A ＝2I BB ．I A ＝I B 2C ．I A ＝I BD ．I A ＝I B 4解析：选D.设A 的电阻为R ，加在A 上的电压为U ，则B 的电阻为R 2，加在B 上的电压为2U ，则I A ＝U R ，I B ＝2U R /2＝4U R ，可得I A ＝14I B ，选D.5．某电压表的量程是0～15 V ，一导体两端电压为1.6 V 时，通过的电流为2 mA.现在给此导体通过20 mA 电流时，能否用这个电压表去测量导体两端的电压？解析：U 1＝1.6 V ，I 1＝2 mA ，所以R ＝U 1I 1＝ 1.62×10－3 Ω＝800 Ω. 当导体通以电流I 2＝20 mA 时，加在导体两端的电压U 2＝I 2·R ＝20×10－3×800 V ＝16 V .由计算可知，此时导体两端的电压超出电压表量程，所以不能用这个电压表去测量导体两端的电压．答案：不能一、选择题1．一个标有“220 V 60 W ”的白炽灯泡，加上的电压由零逐渐增大到220 V ，在此过程中，电压(U )和电流(I )的关系可用图线表示，下面的四个图线中，符合实际的是( )图2－3－9解析：选 C.白炽灯的灯丝是金属导体，其电阻随着电压的增大而增大，在I －U 图线中，斜率的倒数反映了电阻的大小，可见C 正确，A 、B 、D 错误．2．如图2－3－10所示图2－3－10是电阻R 1和R 2的伏安特性曲线，则下列结论正确的是( )A ．R 1>R 2B ．R 1<R 2C ．R 1、R 2串联后作为一个新电阻的伏安特性曲线在Ⅰ区D ．R 1、R 2串联后作为一个新电阻的伏安特性曲线在Ⅱ区解析：选AC.斜率k 表示电阻倒数，R 1>R 2，A 正确；R 1、R 2串联后电阻值变大，因此在Ⅰ区，C 正确．3．两个电阻R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系图线如图2－3－11所示，则两个电阻的大小之比R 1∶R 2等于( ) 图2－3－11A ．1∶3B ．3∶1C ．1∶ 3 D.3∶1解析：选B.题图中纵坐标表示的是电压U ，横坐标表示的是电流I ，图线的斜率等于导体的电阻，所以R 1∶R 2＝tan60°∶tan30°＝3∶1，故选项B 正确．4．今有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，甲、乙两端的电压之比为1∶2，则甲、乙两个电阻阻值的比值为( )A ．1∶2B ．1∶3C ．1∶4D ．1∶5解析：选C.由题意I 甲I 乙＝q 甲q 乙＝2，U 甲U 乙＝12，由欧姆定律R ＝U I ，得R 甲R 乙＝14. 5．(2012·河北保定一中高二检测)如图2－3－12所示，图2－3－12图线1表示的导体的电阻为R 1，图线2表示的导体的电阻为R 2，则下列说法正确的是( )A ．R 1∶R 2＝1∶3B ．R 1∶R 2＝3∶1C ．将R 1与R 2串联后接于电源上，则电流比I 1∶I 2＝1∶3D ．将R 1与R 2并联后接于电源上，则电流比I 1∶I 2＝3∶1解析：选AD.I －U 图象的斜率表示电阻的倒数，由图象可得R 1∶R 2＝1∶3，故A 项对，B 项错．R 1与R 2串联后电流相等，故C 项错．R 1与R 2并联后电压相同，由公式U ＝IR 知，电流与电阻成反比，故D 项对．6.如图2－3－13所示，电源内阻不计，已知R 1＝2 kΩ，R 2＝3 kΩ，现用一个电阻为6 kΩ的电压表并联在R 2的两端，电压表的读数为6 V ．若把它接在a 、b 两点间，电压表的读数为( ) 图2－3－13A ．12 VB ．10 VC ．8 VD ．6 V答案：A7.一个阻值为R 的电阻两端加上电压U 后，通过电阻横截面的电荷量q 随时间变化的图象如图2－3－14所示，此图象的斜率可表示为( )图2－3－14A ．UB ．R C.U RD.1R解析：选C.q －t 图象的斜率表示流过电阻R 的电流，由此可知，通过电阻R 的电流不变，由欧姆定律知，I ＝U R ，故C 正确．8．小灯泡的电阻随温度的升高而增大，加在灯泡两端的电压较小时，通过灯泡的电流也较小，灯丝的温度较低；加在灯泡两端的电压较大时，通过灯泡的电流也较大，灯丝温度较高．已知一灯泡两端的电压为1 V 时，通过灯泡的电流是0.5 A ；灯泡两端的电压为3 V 时，通过灯泡的电流是1 A ；则当灯泡两端电压为2 V 时，通过灯泡的电流可能是( )A ．0.5 AB ．0.6 AC ．0.8 AD ．0.7 A解析：选CD.根据欧姆定律可知，灯泡两端的电压为1 V 时，灯泡的电阻为R 1＝U 1I 1＝10.5 Ω＝2 Ω，灯泡两端的电压为3 V 时，灯泡的电阻为R 2＝U 2I 2＝31 Ω＝3 Ω，根据题意知，当灯泡两端的电压为2 V 时，灯泡的电阻R 应满足2 Ω<R <3 Ω，所以电流I 满足0.67 A<I <1 A ．故选项C 、D 正确．9．(2012·新疆师大附中高二检测)小灯泡的伏安特性曲线如图2－3－15中的AB 段(曲线)所示．由图可知，AB 段灯丝的电阻因温度的影响改变了( )图2－3－15A ．5 ΩB ．10 ΩC ．1 ΩD ．6 Ω解析：选B.由电阻的定义知：A 点的电阻为：R A ＝30.1 Ω＝30 ΩB 点的电阻为：R B ＝60.15 Ω＝40 Ω从A 至B 段电阻改变为10 Ω，故B 正确，A 、C 、D 错误．二、非选择题10.如图2－3－16所示为一个小灯泡的电流与它两端电压的变化关系曲线．若把三个这样的灯泡串联后，接到电压恒定的12 V 电源上，求流过小灯泡的电流为________A ，小灯泡的电阻为________Ω.图2－3－16解析：三个小灯泡串联后接到12 V 的电源上，每个小灯泡两端的电压均为4 V ，由小灯泡伏安特性曲线知U ＝4 V 时，I ＝0.4 A.由欧姆定律知R ＝U I ＝40.4 Ω＝10 Ω.答案：0.4 1011.如图2－3－17所示的电路中，R 1＝10 Ω，R 2＝30 Ω，电源的电压恒定不变，当开关S 2断开时，电流表的示数为0.6 A ．若将开关S 2闭合，求电路中的总电阻和电流表的示数各是多少？图2－3－17解析：开关S 2断开时，电源电压U ＝IR 1＝0.6×10 V ＝6 V开关S 2闭合后，R 总＝R 1R 2R 1＋R 2＝7.5 Ω，I ′＝U R 总＝67.5 A ＝0.8 A. 答案：7.5 Ω 0.8 A12.如图2－3－18所示，电流表量程为0～0.6 A ，电压表量程为0～15 V ，电阻R 0＝30 Ω，电路两端电压恒为U ＝24 V ．当滑动变阻器接入电路的电阻太小时，电路中的电流会超过电流表的量程；当滑动变阻器接入电路的电阻太大时，滑动变阻器两端的电压会超过电压表的量程．求在不超过电表量程的情况下，滑动变阻器接入电路的电阻的变化范围．图2－3－18解析：当电压表示数为15 V 时，U 0＝U －U P ＝24 V －15 V ＝9 V ，I＝I P ＝I 0＝U 0R 0＝930 A ＝0.3 A<0.6 A ，此时可解得R P ＝U P I P＝150.3 Ω＝50 Ω当电流表示数为0.6 A 时，I ′＝I P ′＝I 0′＝0.6 A ，U 0′＝I 0′R 0＝0.6×30 V ＝18 V ，U P ′＝U －U 0′＝24 V －18 V ＝6 V<15 V ，此时可解得R ′P ＝U P ′I P ′＝60.6Ω＝10 Ω 故在不超过电表量程的情况下，滑动变阻器接入电路的阻值范围为10～50 Ω.答案：10～50 Ω。
【同步练习】鲁科版物理同步习题：选修3-1参考答案及解析
选修3-1参考答案及解析第六章静电场第一单元电场力的性质第二单元电场能的性质第三单元电容器与带电粒子在电场中的运动章末综合检测第七章恒定电流第一单元电流、电阻、电功、电功率第二单元闭合电路欧姆定律第三单元实验：测定金属的电阻率第四单元实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线第五单元实验：测定电池的电动势和内阻第六单元实验：练习使用多用电表章末综合检测第八章磁场第一单元磁场的描述磁场对电流的作用第二单元磁场对运动电荷的作用第三单元带电粒子在复合场中的运动章末综合检测6-11、解析：当r →0时，E ＝kQ r 2，不再适用，A 错B 对．某点场强的大小应与距离r 的平方成反比，C 错误．以点电荷Q 为中心，r 为半径的球面上各处的场强大小相等，方向不同，故场强不同，D 错．答案：B2、解析：由轨迹的弯曲情况，可知电场力应沿电场线向左，但因不知电场线的方向，故带电粒子所带电荷符号不能确定．设粒子从a 运动到b (也可分析从b 到a 的情形，两种分析不影响结论)，速度方向与电场力夹角大于90°，故速度减小，由电场线的疏密程度知a 点场强大于b 点场强，带电粒子在a 点受电场力较大，从而加速度较大，综上所述B 、C 、D 正确．答案：BCD3、解析：由v —t 图象可知，电荷的a 和v 均增加，故E 增加，且电场力与v 同向，所以E 与v 反向，应选B.答案：B4、解析：设电场线为正点电荷的电场线，则由轨迹可判定a 带正电，b 带负电．若电场线为负点电荷的电场线，则a 为负电荷，b 为正电荷，A 错．由粒子的偏转轨迹可知电场力对a 、b 均做正功，动能增加，B 、D 错．但由电场线的疏密可判定，a 受电场力逐渐减小，加速度减小．b 正好相反，选C.答案：C5、解析：在仅受电场力的作用下在电场线上运动，只要电场线是直线的就可能实现，但是在等势面上做匀速圆周运动，就需要带负电的粒子在电场中所受的电场力提供向心力，根据题目中给出的4个电场，同时符合两个条件的是A 答案．答案：A6、解析：本题主要考查场强的矢量性，同一直线上两点电荷产生场强的叠加则变成了代数的加或减．由于两个点电荷带异种电荷且电荷量不等，则E 1＝E 2的点必有两个，其中一处合场强为零，另一处合场强为2E 1，应选C.答案：C7、解析：先画出等量异种电荷的电场线分布，再判断中垂线上各点的电场强度的变化情况及电子受电场力的情况，最后，确定另一个力的大小和方向．图23等量异种电荷电场分布如图23所示，由图(a)中电场线的分布可以看出，从A 到O ，电场线由疏到密；从O 到B ，电场线由密到疏，所以从A →O →B ，电场强度应由小变大，再由大变小，而电场强度方向沿电场线切线方向，为水平向右，如图(b)所示．.由于电子处于平衡状态，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等方向相反．电子受的电场力与场强方向相反，即水平向左，电子从A →O →B 过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力方向应水平向右，其大小应先变大后变小，所以选项B 正确．答案：B8、解析：粒子在E 中匀速下落，则qE ＝mg粒子在2E 中：a ＝2qE －mg m＝g ，方向向上 则粒子先向下减速，后向上加速进入E 中又以v 0匀速上升．故C正确．答案：C图269、解析：依据题意对两个带电小球受力分析如图26，据平衡条件得：F＝m1g tanθF＝m2g tanθ所以有m1＝m2.故B正确答案：B10、解析：当场强向下时，物块m受重力和电场力两个力作用下处于静止状态，可知F电＝mg.当电场方向改为向右时，受力分析如图28，在垂直于斜面方向上，有：mg cos37°＝F N＋F电sin37°⇒F N＝0.2 mg，所以物块不可能离开斜面；沿斜面方向上：F电cos37°＋mg sin37°＝ma，得a＝1.4 g，故物块沿斜面向下做匀加速直线运动．所以C正确．答案：C11、解析：0～2 s，由题图丙可知，物块做匀加速运动，加速度a＝1 m/s2由牛顿第二定律有：E1q－μmg＝ma2～4 s，由题图丙可知，物块做匀速直线运动由平衡条件有：E2q＝μmg结合以上几式代入数据，解得：m＝1 kgμ＝0.2.12、答案：(1)1 kg (2)0.2 解析：由于A、B均处于平衡，隔离A分析，受力如图31所示，设OA绳拉力F1，AB绳拉力F2，正交分解F1，F1cos60°＋F2＋F库＝qE①F1sin60°＝mg②F 库＝k q 2L 2③ 解①②③得：E ＝3mg 3q ＋kq L 2＋F 2q. 因为F 2≥0，所以E ≥3mg 3q ＋kq L2. 答案：E ≥3mg 3q ＋kq L2 6-21、解析：电场强度的大小和电势的高低没有直接关系，不能根据电场强度的大小判断电势的高低，也不能根据电势的高低判断电场强度的大小，A 、B 均错．电场强度的方向一定跟等势面垂直，C 对．沿电场强度的方向电势降低，但电势降低的方向不一定是电场强度的方向，D 错．答案：C2、解析：根据电场力做功判断：若从a 到b 到c 移动一正的试探电荷，电场力做正功，电势降低，所以A 正确；由于a 点和c 点关于P 、Q 连线的中垂线对称，场强大小应相等，但方向不同，所以C 、D 错误．答案：A3、解析：A 、B 、C 三点处在一条电场线上，沿着电场线的方向电势降落，故φA >φB >φC ，A 正确；由电场线的密集程度可以看出电场强度大小关系为E C >E B >E A ，B 对；电场线密集的地方电势降落较快，故U BC >U AB ，C 对D 错．答案：ABC4、解析：根据电场线与等势面的关系，把立体图转化为平面图，因φM ＝0，φN ＝1 V ，则φP ＝φP ′＝φP ″＝34V ．故D 正确．图18答案：D5、解析：由轨迹可判断合力方向，由合力(加速度)方向可判断出速度的相对大小和电势能的高低．可知AD 正确．答案：AD6、解析：从a 到b 由动能定理可知，电场力做功W ab ＝－18 eV ，则从a 到b 电势能增加量ΔE ab ＝18 eV ，由等势面特点及c 点为零势点可知：a 点电势能E a ＝－12 eV ，又由动能和电势能之和不变可判断B 正确．答案：B7、解析：电势能的增、减，取决于电场力做功的正、负，两滑块由静止释放，电场力做正功故电势能减少，A 正确．答案：A8、解析：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 ，A 项正确；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 ，D 项错；由粒子运动轨迹的弯曲趋向可知电场力做正功，所以动能增大、电势能减小，即E k B >E k A ，E p B <E p A ，B 项对，C 项错．答案：AB9、解析：由加速度可求出电场力大小为13mg ，方向竖直向上．小球在下落h 的过程中：电场力做功W 电＝－13mgh ，电势能增加13mgh ；机械能减少了13mgh ；合力做功W 合＝23mgh ，动能增加了23mgh ；重力势能减少了mgh .故BC 正确．答案：BC10、解析：因小球在B 点的速度最大，故合外力为零，可求出B点的场强，A 选项正确．由O 运动到C 的过程中，电势能转化为重力势能，而据题意O 点电势为零，可求C 点的电势，D 选项正确．答案：AD图2511、解析：设电场强度为E ，小球带电荷量为q ，因为小球做直线运动，它所受的电场力qE 和重力mg 的合力必沿此直线，如图25所示，所以mg ＝qE tan θ.由此可知，小球做匀减速运动的加速度大小为a ＝g sin θ. 设从O 点到最高点的位移为L ，根据运动学公式有v 20＝2aL运动的水平位移为x ＝L cos θ.从O 点到最高点的过程中，电场力做负功，电势能增加，小球在最高点与O 点的电势能之差为ΔE p ＝qEx .联立以上五式，解得ΔE p ＝12mv 20cos 2θ. 答案：12mv 20cos 2θ 12、解析：(1)两球由静止开始下落到下端的小球到达下极板的过程中，由动能定理得：2mgd －Eqd －Eq (d －L )＝0，则有E ＝4mg /(3q )．(2)两球由静止开始下落至上端小球恰进入小孔时小球达到最大速度，此过程利用动能定理得：2mgL －EqL ＝2mv 22， 则有v ＝2gL 3. 答案：(1)4mg 3q(2)2gL 36-31、解析：带电粒子只在电场力作用下可以被加速，可以偏转，(例如沿电场方向进入匀强电场和垂直电场进入匀强电场中)，B 、C 可能；也可以做匀速圆周运动(例如电子绕原子核的高速旋转)，D 可能出现；不能做匀速直线运动，A 不可能出现．答案：A2、解析：电子在AB 之间做匀加速运动，且eU ＝ΔE k ，A 正确；在BC 之间做匀速运动，B 正确；在CD 之间做匀减速运动，到达D 板时，速度减为零，C 错误，D 正确．答案：C3、解析：两平行金属板间的电场为匀强电场．带电粒子先向下运动又折回说明粒子先向下做匀减速运动，折回后向上做匀加速运动．整个过程具有对称性，由此可知B 项正确．答案：B4、解析：若要电子打在图示坐标的第Ⅲ象限，电子在x 轴上向负方向偏转，则应使X ′接正极，X 接负极；电子在y 轴上也向负方向偏转，则应使Y ′接正极，Y 接负极，所以选项D 正确．答案：D5、解析：设初状态极板间距是d ，旋转α角度后，极板间距变为d cos α，所以电场强度E ′＝E cos α，而且电场强度的方向也旋转了α，由受力分析可知，竖直方向仍然平衡，水平方向有电场力的分力，所以微粒水平向左做匀加速直线运动，故B 选项正确．解决本题的关键是确定新场强与原来场强在大小、方向上的关系．答案：B6、解析：0～T 2时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动.T 2～T 时间内做加速度恒定的匀减速直线运动，由对称性可知，在T 时速度减为零．此后周期性重复，故A 对．答案：A7、解析：由题意可知，电容器始终与电源相连，所以两极板间的电压U 不变，压力F 作用于可动膜片电极上时，两极板间距离d 减小，电容C ＝εr S 4πkd 增大，由C ＝Q U可知，两极板带电荷量增加，即对电容器有一短暂的充电过程，又因为上极板带正电，所以灵敏电流计指针向右偏；当压力使膜片稳定后，电容不变，两极板带电荷量不变，电流计指针重新回到零刻度处．综上所述，B 选项正确．答案：B8、解析：带电粒子在电场中的类平抛运动可分解为沿电场方向的匀加速运动与垂直电场方向的匀速运动两个分运动，所以两电荷在电场中的运动时间相等，B 对；又因为d ＝12at 2，a ＝qE m，因为偏转量d 不同，故a 一定不同，C 错．由a ＝qE m，因不知m 的关系，q 可能相等，也可能不相等，故A 正确．当q 相等时，电荷从进入到离开，电场力做的功不同，由动能定理可知，两电荷离开电场时的动能不同，D 错．答案：AB9、解析：由O 点电势高于C 点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N 粒子所受电场力方向向上，M 粒子所受电场力方向向下，故M 粒子带正电、N 粒子带负电，A 错误．N 粒子从O 点运动到a 点，电场力做正功．M 粒子从O 点运动到c 点电场力也做正功．因为U aO ＝U Oc ，且M 、N 粒子质量相等，电荷的绝对值相等，由动能定理易知B 正确．因O 点电势低于a 点电势，且N 粒子带负电，故N 粒子运动中电势能减少，电场力做正功，C 错误．O 、b 两点位于同一等势线上，D 正确．答案：BD10、解析：当不加电场时，油滴匀速下降，即F f ＝kv ＝mg ；当两极板间电压为U 时，油滴向上匀速运动，即F 电＝kv ＋mg ，解之得：F电＝2mg ，当两极间电压为—U 时，电场力方向反向，大小不变，油滴向下运动，当匀速运动时，F 电＋mg ＝kv ′，解之得：v ′＝3v ，C 项正确．答案：C11、解析：由于小球沿斜面下滑过程中所受电场力为变力，因此不能用功的定义来求解，只能用动能定理求解(1)由题意知：小球运动到D 点时，由于AD ＝AB ，所以有电势φD ＝φB ，即U DB ＝φD －φB ＝0①则由动能定理得：mg L 2sin30°＝12mv 2D －0② 联立①②解得：v D ＝gL 2③(2)当小球运动至C 点时，对球受力分析如图22所示，则由平衡条件得：F N ＋F 库sin30°＝mg cos30°④由库仑定律得：F 库＝kq 2(L cos30°)2⑤联立④⑤得：F N ＝32mg －23kq 2L 2由牛顿第三定律得：F N′＝F N＝32mg－2kq23L2.答案：(1)gL2(2)32mg－2kq23L212、解析：(1)当电子沿AB两板正中央以v0＝2×107m/s的速度飞入电场时，若能飞出电场，则电子在电场中的运动时间为t＝lv0①在沿AB方向上，电子受电场力的作用，在AB方向上的位移为y＝12at2②又a＝Fm ＝eEm＝eU ABmd③由①②③式得y＝12eU ABmd(lv0)2＝12×1.6×10－19×3009×10－31×1×10－2×(3×10－22×107)2m＝6×10－3m＝0.6 cm，而d2＝0.5 cm，所以y>d2，故粒子不能飞出电场．(2)从(1)的求解可知，与B板相距为y的电子带是不能飞出电场的，而能飞出电场的电子带宽度为x＝d－y＝(1－0.6) cm＝0.4 cm.故能飞出电场的电子数占总电子数的百分比为：n＝xd ×100%＝0.41×100%＝40%.答案：(1)不能(2)40%综合练习1、解析：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 对．因电场线越密的区域场强越大，由图可知N 点场强大于M 点场强，选项B 错．将正电荷由M 点移到N 点时电场力做正功，电势能减小，故正电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能，选项C 对．将电子从M 点移到N 点的过程中，受到的电场力与移动方向相反，电场力做负功，选项D 错．答案：AC2、解析：由于电子动能E k ＝400 eV<500 eV ，电子在电场中先做匀减速直线运动后反向做匀加速直线运动．最终从A 孔射出．电场力做功为零，电子动能大小不变．故C 正确．答案：C3、解析：根据C ＝εr S 4πkd 和U ＝QC ，A 项是d 增大，则电容C 减小，U 增大，所以静电计指针张角变大，故A 正确；B 、C 项都是S 减小，则电容C 减小，U 增大，静电计指针张角变大，故B 正确，C 错；D 项是εr 增大，则电容C 增大，U 减小，静电计的指针张角变小，故D 错．答案：AB4、解析：在＋Q ，－Q 连线上及延长线上三个区间内场强方向如图5所示，由对称关系可知，在Q 左侧与P (－Q )间等距的P ′点应与P 点场强相同，故选项A 正确．在(－Q )、Q 之间各处场强均大于(－Q )、P 之间各点场强，故试探电荷＋q 从P 移至O 点过程中，P →(－Q )做正功W 1，由－Q →0电场力做负功W 2，由上面分析知，|W 1|>W 1.故电势能增大．C 正确．答案：AC5、解析：a 板与Q 板电势恒定为零，b 板和P 板电势总相同，故两个电容器的电压相等，且两板电荷量q 视为不变．要使悬线的偏角增大，则应使电压U 增大，即减小电容器的电容C .对电容器C ，由公式C ＝q U ＝εr S 4πkd，可以通过增大板间距d 、减小介电常数εr 、减小极板的正对面积S 来减小电容C .答案：BC6、解析：带电粒子M 只受电场力作用下从P 点到Q 点，克服电场力做功，其电势能增加，动能减小，故A 、D 正确；场强的大小与电场力做功正、负无关，故B 选项错；在C 选项中，由于带电粒子的电性未知，故无法确定P 点与Q 点电势的高低，C 错．答案：AD7、解析：由于图象是可以用描点法确定的，所以可以选几个代表性的点，确定出大致的图形，在t ＝T2时，U x ＝0，U y ＝0，电子打在屏幕上的原点，在t ＝T4时，U x 为负，U y 为正的最大值，电子带负电，受电场作用后向电势高的极板偏转，打在屏幕左上方的最高点，A 正确．答案：A8、解析：由于小球在竖直平面内做匀速圆周运动，速率不变化，由动能定理，外力做功为零，绳子拉力不做功，电场力和重力做的总功为零，所以电场力和重力的合力为零，电场力跟重力平衡，B 正确．由于电场力的方向与重力方向相反，电场方向又向上，所以小球带正电，A 不正确．小球在从a 点运动到b 点的过程中，电场力做负功，由功能关系得，电势能增加，C 不正确．在整个运动过程中，除重力做功外，还有电场力做功，小球在运动过程中机械能不守恒，D 不正确．答案：B9、解析：作出过点M 的等势线，因电场线与等势线是正交的，且沿电场线方向电势是降低的，故A 正确．将负电荷从O 点移到P 点时，因所处位置电势降低，其电势能增大，故应是克服电场力做功，B 错误．由E ＝U /d 及电场线疏密程度知O 、M 两点间电势差应大于M 、N 两点间电势差，C 错误．沿y 轴上各点场强方向相同，故从O 点由静止释放的带正电粒子运动中始终受到沿y 轴正方向的外力，D 正确．答案：AD10、解析：因带电粒子从a 点沿直线运动到b 点，受力情况如右图12所示，场强方向一定水平向右，故a 点的电势一定高于b 点的电势，A 选项不对．粒子在电场中运动，共涉及到三种能量：动能、电势能、重力势能．三种能量之和保持不变，即带电粒子在a 点三种能量之和等于在b 点的三种能量之和，因为粒子在a 点的重力势能小于在b 点的重力势能，故B 选项不对．又因为带电粒子从a 点运动到b 点，合外力做负功，故动能减小，即E ka >E kb .从a 到b ，电场力做负功，故电势能增加，即E 电a <E 电b .所以C 错，D 对．答案：D11、解析：电容器与电源是断开的，电容器无法充、放电，电容器的带电荷量是保持不变的．当A 板下移时d 减小，电容C 增大，由U ＝Q C 可知U 减小，由E ＝U d ＝Q C ·d ＝4πkQ εr S 可知E 不变化．P 点的电势φP ＝U PB ＝E ·PB ，所以φP 不变，选项A 正确．当B 板上移时，PB 减小，P 点的电势φP 降低，选项C 正确．答案：AC12、解析：物体沿斜面向上运动的过程中有两个力做功，电场力做正功，重力做负功，根据动能定理可得：W F ＋W G ＝ΔE k 由重力做功与重力势能变化的关系可得W G ＝－ΔE p ，由上述两式易得出A 错误，B 、C 、D 正确．答案：A13、解析：(1)场强方向竖直向下．(2)根据题意，小球在电场中运动的加速度a 应竖直向上．Eq －mg ＝ma ①从上往下：d ＝v 0t －12at 2②从下往上：d ＝v 0t 2＋12a (t2)2③由①②③式解得电场强度：E ＝4md 3qt 2＋mgq .(3)由②③两式解得：a ＝4d 3t 2，v 0＝5d3t则：v 1＝v 0－at ＝d 3t ，v 2＝v 0＋a t 2＝7d 3t 所以：v 1v 2＝17.答案：(1)场强方向竖直向下 (2)4md 3qt 2＋mg q (3)1714、解析：(1)因粒子初速度方向垂直匀强电场，在电场中做类平抛运动，所以粒子通过电场区域的时间t ＝yv 0＝4×10－3 s.(2)粒子在x 方向先加速后减速，加速时的加速度a 1＝E 1qm ＝4m/s 2，减速时的加速度a 2＝E 2qm＝2 m/s 2，x 方向上的位移为x ＝12a 1(T 2)2＋a 1(T 2)2－12a 2(T2)2＝2×10－5 m ，因此粒子离开电场时的位置坐标为(－2×10－5 m,2 m)．(3)粒子在x 方向的速度v x ＝a 1T 2－a 2T2＝4×10－3 m/s.答案：(1)4×10－3 s (2)(－2×10－5 m,2 m) (3)4×10－3 m/s15、解析：(1)粒子在匀强电场中做类平抛运动，则在初速度方向上：L ＝v 0t ①在电场方向上：L ＝12at 2②其中qE ＝ma ③E k ＝12mv 20④由动能定理得qEL ＝E k c －E k ⑤由①②③④⑤可解得E k c ＝5E k ，E ＝2mv 20qL＝4E kqL.(2)若粒子由bc 离开电场，则有：L ＝v 0t ⑥ 粒子在电场方向上的速度v y ＝at ⑦粒子离开电场时的速度为v v 2＝v 20＋v 2y ⑧ E k ′－E k ＝12mv 2－12mv 20⑨联立可解得：E ＝2E k (E k ′－E k )qL⑩若粒子由cd 边离电场，则由动能定理得qEL ＝E k ′－E k ⑪ 则E＝E k ′－E kqL.答案：(1)5E k 4E k qL (2)2E k (E k ′－E k )qL 或E k ′－E kqL16、解析：(1)设微粒穿过B 板小孔时的速度为v ，根据动能定理，有qU ＝12mv 2①解得v ＝2qU m(2)微粒进入半圆形金属板后，电场力提供向心力，有qE ＝m v 2R ＝m 2v 2L ②联立①、②，得E ＝4U L(3)微粒从释放开始经t 1射出B 板的小孔，则t 1＝d v 2＝2d v＝2dm 2qU设微粒在半圆形金属板间运动经过t 2第一次到达最低点P 点，则t 2＝πL 4v ＝πL 4m2qU所以从释放微粒开始，经过(t 1＋t 2)＝(2d ＋πL4)m2qU微粒第一次到达P 点．答案：(1)2qU m (2)E ＝4U L (3)t ＝(2d ＋πL 4)m2qU17、解析：(1)滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a ，则有qE ＋mg sin θ＝ma ① s 0＝12at 21②联立①②可得 t 1＝2ms 0qE ＋mg sin θ③(2)滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为x 0，则有mg sin θ＋qE ＝kx 0④从静止释放到速度达到最大的过程中，由动能定理得 (mg sin θ＋qE )·(s 0＋x 0)＋W ＝12mv 2m －0⑤联立④⑤可得W ＝12mv 2m －(mg sin θ＋qE )·(s 0＋mg sin θ＋qEk) (3)如图20图20答案：(1)2ms 0qE ＋mg sin θ(2)12mv 2m －(mg sin θ＋qE )·(S 0＋mg sin θ＋qE k) (3)见解析图207-11、解析：导体内单位体积内自由电子的数量，由导体本身决定和通过导体电流无关．由于温度不变，自由电子热运动的平均速率不变．由I ＝neSv 知电流I 增大，电子移动速率v 增大．答案：C2、解析：白炽灯在正常工作时的电阻为R ，由P ＝U 2R得R ＝36 Ω，当接入18 V 电压时，假设灯泡的电阻也为36 Ω，则它消耗的功率为P ＝U 2R ＝18236W ＝9 W ，但是当灯泡两端接入18 V 电压时，它的发热功率小，灯丝的温度较正常工作时温度低，其电阻率减小，所以其电阻要小于36 Ω，其实际功率大于9 W ，故B 项正确．答案：B3、解析：首先计算出沿A 、B 方向和沿C 、D 方向电阻的比值，再利用欧姆定律求出两种情况下的电流比．设沿A 、B 方向的横截面积为S 1，沿C 、D 方向的横截面积为S 2，则S 1S 2＝12，A 、B 接入线路中时的电阻为R 1，C 、D 接入电路中时的电阻为R 2，则有R 1R 2＝ρl ab S 1ρl bc S 2＝41.两种情况下电流之比为I 1I 2＝R 2R 1＝14，故I 2＝4I 1＝4 A ．选项A 正确．答案：A4、解析：设各灯泡正常工作时的电流为I ，则甲电路的总电流为I 甲＝3I ，乙电路的总电流为I 乙＝I ，所以由P ＝UI 得P 甲＝3P 乙，应选B.答案：B5、解析：L 2灯丝烧断后电路的总电阻增大，电路中总电流减小，流过其他指示灯、强光灯的电流都同比例的减小，消耗的功率都减小，两端的电压都减小，则X 2两端电压增大，消耗的功率也增大，C 正确．答案：C6、解析：设单位长度上电子数目为n ， 则单位长度上电子带的电荷量q ′＝ne t 秒内电子通过的距离x ＝110×ctt 秒内通过某截面的电量q ＝xq ′＝nect /10 由I ＝q t 得I ＝nec 10∴n ＝10I ec环中电子数目N ＝240n ＝240×10×10－21.6×10－19×3×108个＝5×1011个．故B 正确．答案：B7、解析：本题考查串联电路的特点及额定电压、额定功率与电阻的关系，关键是对额定电压、额定功率概念的理解，明确滑动变阻器哪一段电阻接入了电路．错误原因是把接入电路的一段与BC 段混淆．灯泡的工作电流I ＝P U ＝1.86A ＝0.3 A ，因灯泡与滑动变阻器串联，所以通过变阻器的电流为0.3 A.此时A 、C 间电阻R 1＝U 1I ＝9－60.3Ω＝10 Ω，故CB 间电阻R 2＝R －R 1＝20 Ω，故B 选项正确． 答案：B8、解析：因两段串联，通过两棒的电流相等，又I ＝neSv ，故ne πr 2ab v ab ＝ne πr 2bc v bc ，得v ab ∶v bc ＝16∶1，A 、B 均错．由电阻定律R ab ＝ρl ab S ＝ρl ab πr 2ab ，R bc ＝ρl bcπr 2bc ，求得R ab ∶R bc ＝16∶1，因为ab 和bc 串联，流过两段的电流相等，由功率公式P ＝I 2R ，得P ab ∶P bc ＝R ab ∶R bc ＝16∶1，故D 正确，C 错误．答案：D9、解析：c 、d 端短路时，R 2与R 3并联，然后与R 1串联，所以1R 23＝1R 2＋1R 3，R ab ＝R 1＋R 23，可得R ab ＝40 Ω，A 项正确；a 、b 端短路时，R 1与R 3并联然后与R 2串联，所以1R 13＝1R 1＋1R 3，R cd ＝R 13＋R 2可得R cd ＝128Ω，B 项错误；a 、b 端接测试电源时，R 2中电流为零，电路等效于只有R 1、R 3两电阻串联，c 、d 两端电压等于电阻R 3两端电压，所以I ＝ER 1＋R 3，U cd ＝UR 3＝IR 3可得U cd ＝80 V ，C 项正确；cd 端接测试电源时，R 1中电流为零，电路等效于只有R 2、R 3两电阻串联，ab 两端电压等于电阻R 3两端电压，所以I ＝ER 2＋R 3，U ab ＝UR 3＝IR 3，可得U ab ＝25 V ，D 项错误．答案：AC10、解析：电饭锅工作时，电阻丝把电能全部转化为电热，其电功率P 电等于热功率P 热，即：P 电＝P 热＝I 2R ＝U 2R①由①式可知，在电压一定的情况下，电阻丝电阻越大，其发热消耗的电功率越小．当S 闭合时，R 1被短路，电阻变小，其消耗的电功率增大，因此，S 闭合时应为水烧开前的加热状态，而S 断开时应为水烧开后的保温状态，故选项A 、B 正确．又因为保温时，R 1、R 2为串联关系，电源电压恒定，故P 2＝I 2R 2＝(UR 1＋R 2)2R 2②题目要求R 2保温时功率为加热时功率的一半，则有：(UR 1＋R 2)2R 2＝12U2R 2③ 由③式得R 1∶R 2＝(2－1)∶1，选项D 亦正确． 答案：ABD11、解析：电流达最大值I 后，表明电离出来的离子全部到达了阴极，设经过时间t 到达极板的电荷量为q ，则q ＝It被电离的有机物分子的数目N ′＝q e ＝It e则有机物分子占待测气体的数目比为K ＝N ′ntN A ＝InN A e答案：InN A e12、解析：设电热水壶的电阻为R则R ＝U 2P ＝22021500 Ω＝48415Ω电能表转1转的能量为：3600×1033000 J ＝1200 J设电热水壶的实际电压为U则U 2Rt ＝125×1200 J ，所以U ＝200 V. 答案：200 V7-21、解析：由闭合电路欧姆定律可知：E ＝U 外＋U 内，当外电路断路时，即I ＝0，此时U 外＝E ，路端电压最大；外电路短路时，电路中电流最大，此时，电源的功率也最大；电源的输出功率，即外电路消耗的功率，P ＝I 2R ＝E 2R (R ＋r )2＝E2(R －r )2R＋4r ，只有当R ＝r 时，电源的输出功率最大，故C 错．答案：ABD2、解析：滑片向右滑动，R 阻值增大，总电阻增大，由闭合电路欧姆定律知干路电流减小，L 1变暗；同时L 2与R 并联部分电阻增大，它们与L 1串联分得的电压增大，通过L 2电流增大，故L 2变亮．答案：AD3、解析：从图分析可知，电容器两端的电压就是R 3两端的电压，要使油滴上升，必须增大电容器两端的电压，即增大R 3两端的电压，从电路的分析得，增大R 3和减小R 2的电阻都可．故CD 正确．答案：CD4、解析：滑动触头由a 滑向b 的过程中，总电阻变小，D 错误，干路电流变大，路端电压变小，A 正确，内阻消耗功率变大，C 错误，定值电阻R 3上电压降低，电流表示数变小，B 错误．答案：A5、解析：只有S 1闭合时，L 1和L 2串联，电容器两端的电压等于电源两端的电压．S 2闭合后，L 3和L 2串联，再和L 1串联．则L 1两端的电压增大，故L 1变亮，电容器两端的电压减小，故电容器放电．电荷量减小．电流表上的电流是电容器的放电电流，故方向从右向左．可知AD 正确．答案：AD6、解析：电动机未启动时，通过灯泡电流为I ＝10 A ， 电压U 1＝12.5 V －10×0.05 V ＝12 V. 所以灯泡电阻为R ＝U 1I ＝1210Ω＝1.2 Ω. 电动机启动时，灯泡两端的电压U 2＝12.5 V －58×0.05 V ＝9.6 V.故车灯的电功率降低了ΔP ＝U 21R －U 22R＝43.2 W ．故B 正确．答案：B7、解析：由欧姆定律，图中任意一点的电阻为该点与坐标原点O 点的连线的斜率的倒数．随着所加电压的增大，图中曲线斜率越来越小，即小灯泡的电阻增大，故A 项正确；对应P 点，小灯泡的电阻为OP 连线的斜率的倒数，即R ＝U 1I 2，故B 项正确，C 项错误；对应P 点，小灯泡的功率为P ＝U 1I 2，即图中矩形PQOM 所围的“面积”，故D项正确．答案：ABD8、解析：由于电源内阻不计，故路端电压为电源的电动势，所以R1断路时，灯A和B两端电压不变，故B灯亮度不会发生变化，故A选项错误．对B选项，当R2断路时，会使A灯两端电压升高，B灯两端电压降低，B灯应变暗，故B选项错误，同理可知D选项也错误．对于C选项，当R3断路时，会使B灯两端电压升高，A灯两端电压降低，故B灯变亮，因此正确选项为C.答案：C9、解析：合上S2之前，R3与L3串联后与L1、L2并联，最后与R1串联．合上S2之后，在并联电路部分又增加了一个并联的支路，电路的总阻值减小，电路中总电流也即流过R1的电流增大，C正确．因电源的内阻不计，则电源的输出功率P＝IE增大，A错误．通过R1中的电流增大时R1两端电压升高，则并联电路部分的两端电压就降低，L1消耗的功率降低．通过R3与L3的电流减小，B、D皆错误．答案：C10、解析：当L1两端电压为3.0 V时，I L1＝0.25 A.由于I＝UR得R＝UI＝3.00.25Ω＝12 Ω，A正确．由P1＝I1U1＝0.25×3 W＝0.75 W，C正确．因L2、L3的两电阻相等，即L2、L3两端电压各为1.5 V，由图可知I2＝0.20 A，即可得出灯泡L2消耗的电功率为P2＝I2U2＝0.20×1.5 W＝0.30 W，D正确．答案：ACD11、解析：P继续向右移动，电压表示数会增大，故电压表用了。
教科版高二物理选修3-1第2章 直流电路同步单元测试 含答案
2020—2021教科版物理选修3—1第2章直流电路含答案教科版选修3—1第二章直流电路1、一只标有“4 V 3 W”的小灯泡，两端加上电压U，在U由0逐渐增加到4 V 过程中，电压U和电流I的关系可用图像表示，在如图所示的四个图像中，符合实际的是()A BC D2、两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为()A．2∶1B．1∶2C．6∶1 D．1∶63、两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12 V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，如图所示，则电压表的示数为8 V，如果他把此电压表改接在R2的两端，则电压表的示数将()A．小于4 V B．等于4 VC．大于4 V，小于8 V D．大于或等于8 V4、(双选)电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置．当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则()A．液滴向下运动B．液滴向上运动C．电容器所带电荷量减少D．电容器两极板间电压变大5、额定电压为4.0 V的直流电动机的线圈电阻为1.0 Ω，正常工作时，电动机线圈每秒产生的热量为4.0 J，下列计算结果正确的是()A．电动机正常工作时的电流强度为4.0 AB．电动机正常工作时的输出功率为8.0 WC．电动机每分钟将电能转化成机械能为240.0 JD．电动机正常工作时的输入功率为4.0 W6、如图为含逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡．光照射光敏电阻时，其阻值R′将变得远小于R.当光照射光敏电阻时，则()A．R两端的电势差变小B．R′两端的电势差变大C．小灯泡L发光D．小灯泡L不发光7、某个由导电介质制成的电阻截面如图所示．导电介质的电阻率为ρ，制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极．设该电阻的阻值为R，下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，试判断合理的表达式为()A．R＝ρ(b＋a)2πab B．R＝ρ(b－a)2πabC．R＝ρab2π(b－a)D．R＝ρab2π(b＋a)8、一个电流表由小量程的电流表G与电阻R并联而成．若在使用中发现此电流表读数比准确值稍小些，下列采取的措施正确的是()A．在R上串联一个比R小得多的电阻B．在R上串联一个比R大得多的电阻C．在R上并联一个比R小得多的电阻D．在R上并联一个比R大得多的电阻9、如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为()10、如图所示，直线OAC为某一直流电源上总功率随电流I的变化图线，曲线OBC表示同一直流电源内部热功率随电流I变化的图线．若A、B的横坐标为1 A，那么AB段表示的功率为()A．1 W B．6 WC．2 W D．2.5 W11、（双选）某同学设计了一个路灯自动控制门电路，如图所示，天黑了，让路灯自动接通，天亮了，让路灯自动熄灭．图中R G是一个光敏电阻，当有光照射时，光敏电阻的阻值会显著地减小，R是可调电阻，起分压作用．J为路灯总开关——控制继电器(图中未画路灯电路)．关于此电路，下列说法正确的是()A．天黑时，R G增大，A为高电位，Z为低电位，J使路灯亮B．天黑时，R G增大，A为低电位，Z为高电位，J使路灯亮C．R调大时，傍晚路灯亮得早一些D．R调大时，傍晚路灯亮得晚一些12、欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A．电池组(3 V，内阻1 Ω)B．电流表(0～3 A，内阻约0.012 5 Ω)C．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)D．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)E．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)F．滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A)G．滑动变阻器(0～2 000 Ω，额定电流0.3 A)H．开关、导线(1)上述器材中应选用的是________．(填写各器材前的字母代号)(2)实验电路应采用电流表________(填“内”或“外”)接法．(3)设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图中I＝________A，U＝________V.(4)为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5 A范围内改变，请按要求在虚线框中画出测量待测金属导线的电阻R x的原理电路图，然后根据你设计的原理电路图将图中所给定的器材连成实验电路．13、电动机的自动控制电路如图所示，其中R H为热敏电阻，R L为光敏电阻．当温度升高时，R H的阻值远小于R1；当光照射R L时，其阻值远小于R2，为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中虚线框内应选________门逻辑电路；若要提高光照时电动机启动的灵敏度，可以________(选填“增大”或“减小”)R2的阻值．2020—2021教科版物理选修3—1第2章直流电路含答案教科版选修3—1第二章直流电路1、一只标有“4 V 3 W”的小灯泡，两端加上电压U，在U由0逐渐增加到4 V 过程中，电压U和电流I的关系可用图像表示，在如图所示的四个图像中，符合实际的是()A BC DB[本题应考虑灯丝的电阻随温度的变化，随着电压升高，电流增大，灯丝的电功率增大，温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增大．]2、两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为()A．2∶1B．1∶2C．6∶1 D．1∶6B[两导线串联，电流相等，I1＝I2，从两段图线上截取相同的电压，ΔU1＝ΔU2，保证电阻是相等的，此时长度之比为L1∶L2＝1∶2，由电阻定律知，横截面积之比等于长度之比，则S1∶S2＝1∶2，B正确，A、C、D错误．]3、两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12 V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，如图所示，则电压表的示数为8 V，如果他把此电压表改接在R2的两端，则电压表的示数将()A．小于4 V B．等于4 VC．大于4 V，小于8 V D．大于或等于8 VA[并联电路的电阻小于任何一个支路的电阻，又因为串联电路的电压与电阻成正比，所以把电阻并联在R2的两端，则电压表的示数小于4 V，故选A.]4、(双选)电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置．当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则()A．液滴向下运动B．液滴向上运动C．电容器所带电荷量减少D．电容器两极板间电压变大BD[电路稳定时电容器两端电压等于电阻R1两端电压，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，电路中的电流变大，电阻R1两端电压变大，电容器继续充电，所带电荷量增加，并且带电液滴所受电场力增大，液滴向上运动，A、C项错误，B、D项正确．]5、额定电压为4.0 V的直流电动机的线圈电阻为1.0 Ω，正常工作时，电动机线圈每秒产生的热量为4.0 J，下列计算结果正确的是()A．电动机正常工作时的电流强度为4.0 AB．电动机正常工作时的输出功率为8.0 WC．电动机每分钟将电能转化成机械能为240.0 JD．电动机正常工作时的输入功率为4.0 WC[电动机正常工作时的电流强度为I＝Qrt＝41×1A＝2 A，选项A错误；电动机正常工作时的输出功率为P出＝IU－P内＝2×4 W－4 W＝4 W，选项B错误；电动机每分钟将电能转化成机械能为E机＝P出t＝4×60 J＝240 J，选项C正确；电动机正常工作时的输入功率为P＝UI＝2×4 W＝8 W，选项D错误．] 6、如图为含逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡．光照射光敏电阻时，其阻值R′将变得远小于R.当光照射光敏电阻时，则()A．R两端的电势差变小B．R′两端的电势差变大C．小灯泡L发光D．小灯泡L不发光C[当电阻R′受到光照时，其阻值将变得远小于R.则R两端的电势差大，R′两端间的电势差小．故A、B错误；该逻辑电路为“非”门电路．“非”门的特点是输出状态和输入状态相反，当电阻R′受到光照时，其阻值将变得远小于R，则输入端为低电势，输出端为高电势，故a点电势为高电势，小灯泡L发光．故C正确，D错误．]7、某个由导电介质制成的电阻截面如图所示．导电介质的电阻率为ρ，制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极．设该电阻的阻值为R，下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，试判断合理的表达式为()A．R＝ρ(b＋a)2πab B．R＝ρ(b－a)2πabC．R＝ρab2π(b－a)D．R＝ρab2π(b＋a)B[A项等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω，单位是合理的，将b＝a代入得到R≠0，因为电阻是很薄的一层，电阻应该很小，这个等式是不合理的，故A 错误；B项等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω，单位是合理的，将b＝a代入得到R＝0，根据上面分析是合理的，故B正确；C项等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω·m2，左右两边单位不同，则此式不合理，故C错误；D项等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω·m2，左右两边单位不同，则此式不合理，故D错误．]8、一个电流表由小量程的电流表G与电阻R并联而成．若在使用中发现此电流表读数比准确值稍小些，下列采取的措施正确的是()A．在R上串联一个比R小得多的电阻B．在R上串联一个比R大得多的电阻C．在R上并联一个比R小得多的电阻D．在R上并联一个比R大得多的电阻A[电流表读数比准确值稍小些，是由于并联的电阻R的阻值偏小，而使流经小量程的电流表的电流偏小造成的，所以应该给电阻R串联一个阻值比R小得多的电阻，从而使改装后的电流表读数准确些．]9、如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为()B[由图可知，E＝U m＝6 V，U＝4 V时，I＝4 A，因此有6 V＝4 V＋4r，解得r＝0.5 Ω.当路端电压为4.8 V时，U内＝6 V－4.8 V＝1.2 V，由于U外U内＝Rr，所以R＝U外U内r＝4.81.2×0.5＝2 Ω，由电阻的串、并联知识可知，该电路可能为B.]10、如图所示，直线OAC为某一直流电源上总功率随电流I的变化图线，曲线OBC表示同一直流电源内部热功率随电流I变化的图线．若A、B的横坐标为1 A，那么AB段表示的功率为()A．1 W B．6 WC．2 W D．2.5 WC[在C点，电源的总功率等于电源内耗功率，所以电源电动势的大小为E＝3 V，短路电流的大小为I＝3 A，所以电源的内阻为r＝EI＝1 Ω，图像上AB段所代表的功率为P AB＝P总－I2r＝1×3 W－12×1 W＝2 W，故选C.]11、（双选）某同学设计了一个路灯自动控制门电路，如图所示，天黑了，让路灯自动接通，天亮了，让路灯自动熄灭．图中R G是一个光敏电阻，当有光照射时，光敏电阻的阻值会显著地减小，R是可调电阻，起分压作用．J为路灯总开关——控制继电器(图中未画路灯电路)．关于此电路，下列说法正确的是()A．天黑时，R G增大，A为高电位，Z为低电位，J使路灯亮B．天黑时，R G增大，A为低电位，Z为高电位，J使路灯亮C．R调大时，傍晚路灯亮得早一些D．R调大时，傍晚路灯亮得晚一些BD[当光照变弱时光敏电阻R G的阻值变大，分担的电压大，则门电路获得的电势低，“非”门电路输入端电压变小，继电器得到的电压变高，路灯被点亮，所以B对，A错；在相同的光照情况下，若电阻R增大，使得R分得的电压变大，使“非”门电路的输入端电压变大，继电器得到的电压偏低，路灯不被点亮．只有更晚一些，天色更暗时，光敏电阻更大一些，门电路获得的电势低，“非”门电路输入端电压变小，继电器得到的电压变高，路灯才能被点亮，故C错，D对．]12、欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A．电池组(3 V，内阻1 Ω)B．电流表(0～3 A，内阻约0.012 5 Ω)C．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)D．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)E．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)F．滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A)G．滑动变阻器(0～2 000 Ω，额定电流0.3 A)H．开关、导线(1)上述器材中应选用的是________．(填写各器材前的字母代号)(2)实验电路应采用电流表________(填“内”或“外”)接法．(3)设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图中I＝________A，U＝________V.(4)为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5 A范围内改变，请按要求在虚线框中画出测量待测金属导线的电阻R x的原理电路图，然后根据你设计的原理电路图将图中所给定的器材连成实验电路．解析：电池组电压为3 V，待测电阻约为5 Ω，流过待测电阻的最大电流约为3 V5 Ω＝0.6 A，故应选量程为0～0.6 A的电流表、量程为0～3 V的电压表．滑动变阻器应选阻值小、额定电流大的，安全又易于调节．由于待测电阻与电流表、电压表内阻比较有50.125＜3×1035，故采用电流表外接法．为使流过金属导线的电流在0～0.5 A范围内改变，则滑动变阻器应采用分压式接法．原理电路图和实物连线图如图(a)、(b)所示．答案：(1)A、C、D、F、H(2)外(3)0.48 2.20(4)见解析13、电动机的自动控制电路如图所示，其中R H为热敏电阻，R L为光敏电阻．当温度升高时，R H的阻值远小于R1；当光照射R L时，其阻值远小于R2，为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中虚线框内应选________门逻辑电路；若要提高光照时电动机启动的灵敏度，可以________(选填“增大”或“减小”)R2的阻值．解析：电路中的逻辑关系是“或”逻辑关系，故虚线框内应选“或”门电路．增大R2的阻值，可增大电动机两端的电压，此时R L的阻值改变较小时，就可以使电动机启动，故增大R2的阻值可提高光照时电动机启动的灵敏度．答案：或增大。
人教版高中物理选修3-1第一章第1节课时跟踪训练(含答案解析).docx
高中物理学习材料桑水制作[课时跟踪训练]一、选择题(每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.挂在绝缘细线下的两个轻质小球，表面镀有金属薄膜。
由于电荷的相互作用而靠近或远离，分别如图1甲、乙所示，则( )A．甲图中两球一定带异种电荷B．乙图中两球一定带同种电荷图 1 C．甲图中至少有一个带电D．乙图中两球至多有一个带电解析：两球相互吸引的可能有两个：一是带异种电荷；二是一个带电，另一个被感应带电后吸引，因此A错误，C正确；两球相斥一定是带同种电荷，故B正确，D错误。
答案：BC2．下列说法中正确的是( )A．摩擦起电是创造电荷的过程B．接触起电是电荷转移的过程C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮灭解析：摩擦起电的实质是电荷发生转移，而不是创造电荷，A错误；接触起电就是通过物体接触而转移电荷，B正确；两种物体摩擦，对核外电子束缚能力弱的物体在摩擦中易失去电子而带正电，是否容易失去电子由两物体的材料决定，因此玻璃棒不一定带正电，C错；等量异种电荷可以中和但不会消失，只是宏观上显中性，D错。
答案：B3．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。
图2中表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是( )图 2解析：把带电金属球移近不带电的验电器，若金属球带正电，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电，箔片带正电；若金属球带负电，则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电，箔片带负电，所以B正确。
答案：B4.如图3所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔。
当枕形导体的A端靠近一带电导体C时( )图 3A．A端金箔张开，B端金箔闭合B．用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合C．用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开D．选项A中两对金箔分别带异种电荷，选项C中两对金箔带同种电荷解析：根据静电感应现象，带正电的导体C放在枕形导体附近，在A端出现了负电，在B端出现了正电，金箔上各带同种电荷相斥而张开，选项A错误；用手摸枕形导体后，B 端不是最远端了，人是导体，人的脚部甚至地球是最远端，这样B端不再有电荷，金箔闭合，选项B正确；用手触摸导体时，只有A端带负电，将手和C移走后，不再有静电感应，A端所带负电便分布在枕形导体上，A、B端均带有负电，两对金箔均张开，选项C正确；由以上分析看出，选项D正确。
高中物理选修3-1课后习题和答案以及解释1
课后练习一10（大纲版）高二物理同步复习课程第7讲分子热运动能量守恒（一）主讲人：孟卫东1.已知金刚石的密度为ρ＝3.5×103kg/m3，现有一块体积为4.0×10－8m3的一小块金刚石，它含有多少个碳原子?假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起，试估算碳原子的直径?(保留两位有效数字)答案：2.2×10－10m详解：先求出此金刚石质量，然后除以一个碳原子的质量，就是碳原子个数。
碳原子紧密排在一起的模型，就是一个一个的小球紧密相连，整个金刚石看成一个正方体，于是一条边上碳原子个数就是碳原子总个数的三次方根。
金刚石一条边的长度就是体积的三次方根。
然后边长除以一条边上碳原子个数就是碳原子直径。
2.关于布朗运动，下列说法中正确的是()A．布朗运动就是分子的运动B．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则的反映C．布朗运动是液体分子无规则运动的反映D．观察时间越长，布朗运动越显著答案：C详解：布朗运动是液体无规则运动的反映，它本身不是分子运动。
布朗运动的显著程度和观察时间无关，和液体温度，运动微粒的质量等有关。
3.关于分子间相互作用力，以下说法正确的是()A．分子间的相互作用力是由组成分子的原子内部的带电粒子间的相互作用而引起的B．温度越高，分子间的相互作用力就越大C．分子力实质上就是分子间的万有引力D．分子引力不等于分子斥力时，违背了牛顿第三定律答案：A详解：A是正确的理论知识。
分子间作用力大小与分子距离有关，和温度无关。
另外，分子引力和分子斥力明显不是作用力和反作用力，不能乱套用牛顿第三定律。
4.关于分子间的相互作用力的以下说法中，正确的是()A．当分子间的距离r＝r0时，分子力为零，说明此时分子间不存在作用力B．当r＞r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但引力比斥力增加得快，故分子力表现为引力C．r＜r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但斥力比引力增加得快，故分子力表现为斥力D．当分子间的距离r＞10-9m时，分子间的作用力可以忽略不计答案：D详解：r＝r0时分子引力和斥力数值相等，分子间作用力合力是0，但不能说分子间没作用力，A错。
(2021年整理)高中物理选修3-1同步练习电荷守恒与库仑定律附答案
高中物理选修3-1同步练习电荷守恒与库仑定律附答案编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理选修3-1同步练习电荷守恒与库仑定律附答案）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第01讲 电荷守恒与库仑定律❖ 电荷守恒定律A1．如图所示，在带电+Q 的带电体附近有两个相互接触的金属导体A 和B ，均放在绝缘支座上。
若先将+Q 移走，再把A 、B 分开，则A 电， B 电；若先将A 、B 分开，再移走+Q ，则A 电,B 电。
2．同种电荷相互排斥,在斥力作用下,同种电荷有尽量 的趋势，异种电荷相互吸引，而且在引力作用下有尽量的趋势．3．一个带正电的验电器如图所示，当一个金属球A 靠近验电器上的金属球B 时，验电器中金属箔片的张角减小，则（ )A ．金属球A 可能不带电B ．金属球A 一定带正电C ．金属球A 可能带负电D ．金属球A 一定带负电4．用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时,发现它的金属箔片的张角减小,由此可判断（ ）A ．验电器所带电荷量部分被中和B ．验电器所带电荷量部分跑掉了C ．验电器一定带正电D ．验电器一定带负电5．以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体D.不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移6．现有一个带负电的电荷A,和一个能拆分的导体B,没有其他的导体可供利用，你如何能使导体B 带上正电？7．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的A. 2。
高中物理,选修3---1,全册新课教学,课时同步强化训练汇总,(附参考答案)
高中物理选修3----1全册新课教学课时同步强化训练汇总（附详细参考答案）一、第一章《静电场》1.《电荷及其守恒定律》2.《库仑定律》3.《电场强度》4.《电势能和电势》5.《电势差》6.《电势差与电场强度的关系》7.《静电现象的应用》8.《电容器的电容》9.《带电粒子在电场中的运动》10、★★选修3--1第一章《静电场》单元质量检测试卷（一）11、★★选修3--1第一章《静电场》单元质量检测试卷（二）二、第二章《恒定电流》1.《电源和电流》2.《电动势》3.《欧姆定律》4.《串联电路和并联电路》5.《焦耳定律》6.《导体的电阻》7.《闭合电路的欧姆定律》8.《多用电表的原理》9.《实验：练习使用多用电表》10.《实验：测定电池的电动势和内阻》11.《简单的逻辑电路》12、★★选修3--1第二章《恒定电流》单元质量检测试卷（一）13、★★选修3--1第二章《恒定电流》单元质量检测试卷（二）三、第三章《磁场》1.《磁现象和磁场》2.《磁感应强度》3.《几种常见的磁场》4.《通电导线在磁场中受到的力》5.《运动电荷在磁场中受到的力》6.《带电粒子在匀强磁场中的运动》7、★★选修3--1第三章《磁场》单元质量检测试卷（一）8、★★选修3--1第三章《磁场》单元质量检测试卷（二）§§1.1《电荷及其守恒定律》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________(40分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.(多选)当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后,金属箔片张开,此时,金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是( )A.正电荷B.负电荷C.接触起电D.感应起电2.下列说法正确的是( )A.物体所带的电荷量可以为任意实数B.不带电的物体上,既没有正电荷也没有负电荷C.摩擦起电的过程,是靠克服摩擦力做功产生了电荷D.利用静电感应使金属导体带电,实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体3.导体A带5Q的正电荷,另一完全相同的导体B带Q的负电荷,将两导体接触后再分开,则B导体的带电荷量为( )A.-QB.QC.2QD.4Q4.(多选)挂在绝缘细线下的通草球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,如图甲、乙所示。
2021年高中物理选修3-1：第1章第1节时同步训练及解析
高中物理选修3-1 同步训练1.下列说法正确的是()A．静电感应不是创造了电荷，而是电荷从物体的一部分转移到另一部分引起的B．一个带电物体接触另一个不带电物体，两个物体有可能带上异种电荷C．摩擦起电是因为通过克服摩擦做功而使物体产生了电荷D．摩擦起电是质子从一物体转移到另一物体解析：选 A.三种起电方式都是电子发生了转移，接触起电时，两物体带同性电荷，故B、C、D错误，A正确．2.对于一个已经带电的物体，下列说法中正确的是()A．物体上一定有多余的电子B．物体上一定缺少电子C．物体的带电量一定是e＝1.6×10－19C的整数倍D．物体的带电量可以是任意的一个值解析：选 C.带电物体若带正电则物体上缺少电子，若带负电则物体上有多余的电子，A、B项错误；物体的带电量一定等于元电荷或者等于元电荷的整数倍，C项正确，D项错误．3.图1－1－4(2012·江苏启东中学高二月考)如图1－1－4所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金箔张角减小，则() A．金属球可能不带电B．金属球可能带负电C．金属球可能带正电D．金属球一定带负电解析：选AB.验电器的金箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相互排斥，张开角度的大小决定于两金箔带电荷量的多少．如果A球带负电，靠近验电器的B球时，异种电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐“上移”，从而使两金箔张角减小，选项B正确，同时否定选项C.如果A球不带电，在靠近B球时，发生静电感应现象使A球靠近B球的端面出现负的感应电荷，而背向B球的端面出现正的感应电荷．A球上负的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用，由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用，从而使金箔张角减小，选项A正确，同时否定选项D.4.图1－1－5(2012·合肥一中高二检测)如图1－1－5所示，A 、B 是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触．现使带负电的橡胶棒C 靠近A (C 与A 不接触)，然后先将A 、B 分开，再将C 移走．关于A 、B 的带电情况，下列判断正确的是( )A ．A 带正电，B 带负电B ．A 带负电，B 带正电C ．A 、B 均不带电D ．A 、B 均带正电解析：选A.C 接近A 后A 带正电，B 带负电．分开A 、B 后，A 带正电，B 带负电，所以选A.5.半径相同的两金属小球A 、B 带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电金属小球C ，先后与A 、B 接触后移开．(1)若A 、B 两球带同种电荷，接触后两球的电荷量之比为多大？(2)若A 、B 两球带异种电荷，接触后两球的电荷量之比为多大？解析：(1)A 、B 带同种电荷，设电荷量为Q ，C 与A 接触后，由于形状相同，二者平分电荷量，A 、C 所带的电荷量均为12Q ，C 与B 接触后平分二者电荷量，则B 、C 的电荷量均为12⎝ ⎛⎭⎪⎫12Q ＋Q ＝34Q ，A 、B 最终的电荷量之比为⎝ ⎛⎭⎪⎫12Q ∶⎝ ⎛⎭⎪⎫34Q ＝2∶3.(2)A 、B 带异种电荷，设电荷量分别为Q 、－Q ，A 、C 接触后，平分电荷量Q ，A 、C 的电荷量均变为12Q ；C 再与B 接触，平分二者的总电荷量，C 、B 的电荷量均为12⎝ ⎛⎭⎪⎫12Q －Q ＝－14Q ，则A 、B 最终的电荷量之比为⎝ ⎛⎭⎪⎫12Q ∶⎪⎪⎪⎪⎪⎪－14Q ＝2∶1. 答案：(1)2∶3 (2)2∶1一、单项选择题1.把一不带电的金属小球移近一个带电的金箔验电器，金箔的张角将( )A ．变大B ．变小C ．不变D ．不能确定答案：B2.图1－1－6(2012·中山一中高二检测)如图1－1－6所示，金属棒A带正电，让其靠近验电器B，则()A．验电器金属箔片不张开，因为棒A没有和B接触B．验电器金属箔片张开，因为整个验电器都带了正电C．验电器金属箔片张开，因为整个验电器都带了负电D．验电器金属箔片张开，因为验电器下部箔片都带了正电解析：选D.根据静电感应原理可知，金属棒A靠近验电器B时，会使验电器上端的金属球产生静电感应而带上负电，同时金属箔片带上等量正电荷，金属箔片便张开，故只有D正确．3.(2012·肇庆一中高二检测)把两个相同的金属小球接触一下再分开一小段距离，发现两球之间相互排斥，则这两个金属小球原来的带电情况不可能是() A．两球原来带有等量异种电荷B．两球原来带有同种电荷C．两球原来带有不等量异种电荷D．两球中原来只有一个带电解析：选 A.当两球带有等量异种电荷时，两者接触，发生中和，之后两者无作用力，故A不可能互相排斥，B、C、D三种情况相互接触再分开都带同种电荷，相互排斥．故本题选A.4.图1－1－7绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b不带电，如图1－1－7所示，现使b球带电，则() A．a、b之间不发生相互作用B．b将吸引a，吸在一起不分开C．b立即把a排斥开D．b先吸引a，接触后又把a排斥开解析：选D.b球带电就能吸引轻质小球a，接触后电荷量重新分配，那么a、b 球带同种电荷，然后就要相互排斥．因此本题突出“近旁”，以表达吸引并能接触．二、双项选择题5.关于元电荷，下列说法中正确的是()A．元电荷实质上是指电子和质子本身B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C．元电荷的值通常取作e＝1.60×10－19 CD．电荷量e的数值最早是由法国物理学家库仑用实验测得的解析：选BC.元电荷是最小电荷量单位，不是指具体的带电体，所以A错B对；由美国物理学家密立根测得电子的电量，故C对、D错．6.下列说法正确的是()A．物体所带的电荷量可以为任意实数B．不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷C．摩擦起电过程，是靠摩擦发生了电荷转移D．利用静电感应使金属导体带电，实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体解析：选CD.自然界中的电荷量不是任意无限可分的，其最小单位为元电荷所带电荷量1.60×10－19C，故A项错．物体不带电，是由于其内部正、负电荷的量值相等，对外不显电性，故B项错．电荷既不能创造，也不能消灭，摩擦起电同样不能创造电荷，是一个物体失去电子、另一个物体得到电子的转移过程，故C项正确．自由电子是金属导体中的自由电荷，在带电体的作用下，导体中的自由电子会趋向或远离带电体，使导体两端带等量异种电荷，选项D正确．7.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是()图1－1－8解析：选BD.把带电金属球移近不带电的验电器，根据静电感应现象的规律，若金属球带正电荷，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电荷，箔片带正电荷，D对；若金属球带负电荷，则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷，B项正确．8.原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电1.6×10－15 C，丙物体带电8×10－16 C．则对于最后乙、丙两物体的带电情况下列说法中正确的是()A．乙物体一定带有负电荷8×10－16 CB．乙物体可能带有负电荷2.4×10－15 CC．丙物体一定带有正电荷8×10－16 CD．丙物体一定带有负电荷8×10－16 C解析：选AD.由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有净电荷，甲、乙摩擦导致甲失去电子1.6×10－15 C而带正电，乙物体得到电子而带1.6×10－15 C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒可知乙最终所带负电为 1.6×10－15C－8×10－16 C＝8×10－16 C，故A、D正确．9.(2012·杭州二中高二检测)如图1－1－9所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近的带正电导体球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B，则下列结论正确的是()图1－1－9A．沿虚线d切开，A带正电，B带负电B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且Q A＝Q BC．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且Q A<Q BD．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而Q A、Q B的值与所切的位置有关解析：选AD.静电感应使得A带正电，B带负电．导体原来不带电，只是在导体球C静电感应的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分带了多余的电子，而带负电；A部分少了电子，而带正电．根据电荷守恒定律，A部分移走的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的，但由于电荷之间的作用力与距离有关，自由电子在不同位置所受C的作用力的强弱是不同的，这样导致电子在导体上的分布不均匀，越靠近右端负电荷密度越大，越靠近左端正电荷密度越大，所以从不同位置切开时左右两部分所带电荷量的值Q A、Q B是不同的，故A、D正确．三、非选择题10.某研究性学习小组的同学设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律.实验操作步骤一：手持有机玻璃棒，用力将两块起电板快速摩擦后分开步骤二：将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球(不要接触金属球)步骤三：将两块板同时插入空心金属球实验图解实验现象箔片张开箔片闭合(1)步骤二的实验现象说明_____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________；(2)步骤三的实验现象说明________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(3)该研究性实验________(选填“能”或“不能”)验证电荷守恒定律．解析：用力将两块起电板快速摩擦后分开，两板分别带上了等量异种电荷．步骤二中金属球与箔片组成的整体发生静电感应现象故箔片张开，步骤三中两块板同时插入空心金属球，总电荷量为零，不发生静电感应现象，故箔片不张开，该实验能验证电荷守恒定律．答案：(1)起电板使验电器感应起电 (2)两块板带有等量异种电荷 (3)能11.图1－1－10如图1－1－10所示，通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶，经过一段时间，金属瓶上带有－8×10－12C 的电荷量，求：(1)金属瓶上收集到多少个电子？(2)实验的时间为多长？解析：(1)金属瓶上收集的电子数目为：N ＝Q e ＝－8×10－12 C －1.6×10－19 C ＝5×107(个)． (2)实验的时间：t ＝5×107104 s－1＝5000 s. 答案：(1)5×107个 (2)5000 s12.图1－1－11。
高中物理选修3—1课后习题答案及解释汇编
把两极间相对面积减小，电容减小，电荷量不变，电压变大，静电计指针偏角变大。（3）在 两极板间插入相对介电常数较大的电介质，电容增大，电荷量不变，电压变小，静电计指针 偏角变小。
2． 答：由
．说明：用直线将图中的 4 个点与坐标原点连接起来，得到 4 个电
阻的伏安特性曲线．在同一条直线上的不同点，代表的电压、电流不同，但它们的比值就是
对应电阻的阻值． 、 在同一条直线上，因此电阻相同．在其中三条直线上取一个相同的
电压值，可以发现 的电流最小，因此电阻最大， 的电流最大，因此电阻最小．也可以根
据直线的斜率判断电阻的大小．
3． 答：如图 2－4 所示．
方向相同；粒子在静电力方向的偏转距离为 偏转距离也相同，所以这些粒子不会分成三束。
，可见各种粒子的
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5． 答：电子的初动能
，垂直进入匀强电场后加速度
，在偏转电场中运动
的时间为
，电子离开偏转电场时沿静电力方向的速度
，电子离开偏
转电场时速度方向的偏转角的正切
3． 答：乘积 的单位是瓦特．因为
6． 答：小球受到重力、电场力 F，轻绳拉力 的
作用而处于平衡状态，它的受力情况如图
，单位是牛顿每千克，方向竖直
1－ 11 所 示 。 由 图 可 知 ，
，
（不合题意，舍去）和
（2）在 坐标轴上
和
的。
第四节
。所以，在
处电场强度等于 0。
的地方，电场强度的方向总是沿 轴的正方向
1． 答：
；
。
2． 答：（1）
(2021年整理)高中物理选修3-1第一章第二节静电力库仑定律同步练习随堂练习课后练习
高中物理选修3-1第一章第二节静电力库仑定律同步练习随堂练习课后练习编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理选修3-1第一章第二节静电力库仑定律同步练习随堂练习课后练习）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为高中物理选修3-1第一章第二节静电力库仑定律同步练习随堂练习课后练习的全部内容。
静电力及库仑定律同步练习1．(多选)在库仑扭秤实验中，对于库仑力的研究，用到了下述哪些思想方法（)A．均分思想B．放大法C．控制变量法D．补偿法2. （2012·青岛二中高二检测)如图1－2－5所示，两个带电球,大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定（）A．两球都带正电B．两球都带负电图1－2－5C．大球受到的静电力大于小球受到的静电力D．两球受到的静电力大小相等3．(2013·厦门一中高二检测）关于库仑定律，下列说法中正确的是( ）A．库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体B．根据F＝k错误!，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大C．若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力D．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律4。
(2012·山师大附中高二检测)如图1－2－6所示,在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是（) A．速度变大，加速度变大B．速度变小，加速度变小图1－2－6C．速度变大，加速度变小D．速度变小，加速度变大5．（2012·海南第二中学高二期末）在真空中，两个点电荷原来带的电荷量分别为q1和q2,且相隔一定的距离．若先将q2增加为原来的3倍,再将两点电荷间的距离缩小为原来的一半,则前后两种情况下两点电荷之间的库仑力之比为( ）A．1∶6 B．1∶12C．12∶1 D．6∶16。
2021-2022年高中物理选修3-1 第2章电流 全套同步导学精品练习
2021-2022年高中物理选修3-1 第2章电流全套同步导学精品练习【知能准备】1.电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置。
2.导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和平行。
3.由分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。
4.把、都不随时间变化的电流称为恒定电流。
5.电流的程度用电流这个物理量表示；规定定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是，符号是；公式为。
【同步导学】1.电流的分析与计算(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
(2)金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。
(3)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时中，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。
(4)电流虽然有大小和方向，但不是矢量。
2.电流的微观表达式的应用在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I =q ／t 计算电流时应引起注意.例1 在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电荷量为2 C ，向左迁移的负离子所带的电荷量为3 C.那么电解槽中电流的大小应为I = A=0.5 A ，而不是I = A=0.1 A.例2 来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV 的直线加速器加速，形成电流为1mA 的细柱形质子流。
已知质子电荷e =1.60×10-19C 。
这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。
假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n 1和n 2，则n 1∶n 2=_______。
（例2）解析：按电流的定义，.1025.6,15⨯==∴=eI t n t ne I由于各处电流相同，设这段长度为l ，其中的质子数为n 个， 则由v n l nev I v l t t ne I 1,∝∴===得和。
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高中物理选修3-1 同步训练1．下列叙述中正确的是( )A ．导体中电荷运动就形成电流B ．国际单位制中电流的单位是安C ．电流强度是一个标量，其方向是没有意义的D ．对于导体，只要其两端电势差不为零，电流必定不为零解析：选BD.电流产生的条件包括两个方面：一是有自由电荷；二是有电势差．导体中有大量的自由电子，因此只需其两端具有电势差即可产生电流，在国际单位制中电流的单位为安．2．关于电流，下列叙述正确的是( )A ．只要将导体置于电场中，导体内就有持续的电流B ．电源的作用是可以使电路中有持续的电流C ．导体内没有电流，说明导体内部的电荷没有移动D ．恒定电流是由恒定电场产生的解析：选BD.电流在形成时有瞬时电流和恒定电流，瞬时电流是电荷的瞬时定向移动形成的，而恒定电流是导体两端有稳定的电压形成的，电源的作用就是在导体两端加上稳定的电压，从而在导体内部形成恒定电场而产生恒定电流．故选项B 、D 正确．3．电路中，每分钟有60亿万个自由电子通过横截面积为0.64×10－6 m 2的导线，那么电路中的电流是( )A ．0.016 mAB ．1.6 mAC ．0.16 μAD ．16 μA解析：选C.I ＝q t ＝en t ＝1.6×10－19×60×101260A ＝0.16×10－6 A ＝0.16 μA.4．(2012·山东任城第一中学高二月考)铜的原子量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为( )A ．光速c B.I neSC.ρI neSmD.Im neSρ解析：选D.自由电子体密度N ＝n m /ρ＝ρn m ，代入I ＝nqS v ，得v ＝Im neSρ，D 正确．5．某品牌手机在待机工作状态时，通过的电流是4微安，则该手机一天时间内通过的电荷量是多少？通过的自由电子个数是多少？ 解析：通过的电荷量为：q ＝It ＝4×10－6×24×3600 C ≈0.35 C.通过的电子个数为：N ＝q e ＝0.35 C 1.6×10－19 C＝2.16×1018个． 答案：0.35 C 2.16×1018个一、选择题1．关于电流，下列叙述正确的是( )A ．导线内自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率B ．导体内自由电子的运动速率越大，电流越大C ．电流是矢量，其方向为正电荷定向移动的方向D ．在国际单位制中，电流的单位是安，属于基本单位解析：选D.此题要特别注意B 选项，导体内自由电子定向移动的速率越大，电流才越大．2．对电流概念的正确理解是( )A ．通过导体的横截面的电荷量越多，电流越大B ．导体的通电时间越短，电流越大C ．单位时间内通过导体横截面的电荷量越大，电流越大D ．导体中的自由电荷越多，电流越大解析：选C.由电流的定义式I ＝q t 知，电流等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，所以单位时间内通过导体横截面的电荷量越大，电流越大，C 正确，A 、B 、D 错误．3．(2012·山西忻州一中高二检测)判断下列所示的电流－时间图象，属于恒定电流的是( )图2－1－4答案：A4．如图2－1－5所示是一款MP4播放器，随着这种产品的出现，人们可以在旅途中观看电影，让原本枯燥的旅途变得充满乐趣．MP4的充电电池多为锂电池，假设锂电池的充电电流为500 mA，则以下说法正确的是()图2－1－5A．1 s通过电池某一横截面的电荷量为500 CB．1 s通过电池某一横截面的电荷量为0.5 CC．充电过程把其他形式的能转化为电能D．充电过程把电能转化为其他形式的能解析：选BD.由电流的定义式得q＝It＝0.5 C，故A错，B对．充电过程是将电能转化为其他形式的能储存起来，故C错，D对．5．在由电源、导线等电路元件所组成的电路中，以下说法正确的是()A．导线中的电场强度处处为零B．导线中的电场强度方向跟导线方向平行C．导线处于静电平衡状态D．导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低解析：选BD.在电源和导线中感应电荷的共同作用下，垂直导线方向的电场相互抵消，在导体中形成了沿导线方向的电场，即导线中的电场强度方向跟导线方向平行，B正确，A错误；导体内有电场，说明导体不是静电平衡状态，C错误；沿电场方向电势逐渐降低，电场方向就是正电荷的受力方向，也就是电流的方向，即导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低，D正确．6．某一探测器，因射线照射而使内部气体电离，在时间t内有n个二价正离子通过探测器某一个截面，同时有2n个电子也通过该截面，则探测器电路中的电流为()A．0 B．2ne/tC．3ne/t D．4ne/t解析：选D.t时间内通过某截面的电量为q＝4ne，所以I＝qt＝4net.7．北京正负电子对撞机的储存环是长为240 m的近似圆形轨道，当环中的电流为10 mA时，若电子的速率为十分之一光速，则在整个环中运行的电子数目为( )A ．5.0×1011B ．5.0×1019C ．1.0×1013D ．1.0×103解析：选A.电子运动一周所需要的时间：t ＝240110×3×108 s ＝8×10－6 s在圆形轨道上任取一横截面，则在t 时间内整个环中的电子刚好都通过该截面，故环中具有电子的电量为：q ＝It ＝8×10－6×10×10－3 C ＝8×10－8 C环中具有电子数N ＝q e ＝8×10－81.6×10－19个＝5.0×1011个．故A 对． 8．如图2－1－6所示，一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速率为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )图2－1－6A ．v q B.q v C ．q v S D ．q v /S解析：选A.在运动方向假设有一截面，在t 时间内通过截面的电量Q＝v t ·q .等效电流I ＝Q t ＝v q ，故A 项正确．9．(2012·杭州二中高二检测)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．已知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 ，则质子源与靶间的质子数为( )A.Id e vB.2Id e vC.Id vD.2Id v解析：选B.设质子源与靶间的质子数为n ，则I ＝ne ⎝ ⎛⎭⎪⎫d 0.5v ＝ne v 2d ，n ＝2Id e v . 二、非选择题10．(1)在金属导体中，若10 s 内通过横截面的电荷量为10 C ，则导体中的电流为多少？(2)某电解槽横截面积为0.5 m 2，若10 s 内沿相反方向通过横截面的正、负离子的电荷量均为10 C ，则电解液中的电流为多少？ 解析：(1)10 s 内通过某一横截面的电荷量是10 C ，所以 I ＝q t ＝10 C 10 s ＝1 A.(2)正电荷形成的电流为I 1＝10 C 10 s ＝1 A负电荷形成的电流为I 2＝10 C 10 s ＝1 A因负电荷形成的电流方向与其正电荷定向移动方向相反，所以两种电荷形成电流方向相同．故电解液中的电流为：I ＝I 1＋I 2＝2 A.答案：(1)1 A (2)2 A11.图2－1－7是静电除尘器示意图，A 接高压电源的正极，B 接高压电源的负极，A 、B 之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A 的过程中，遇到烟气的煤粉，使煤粉带负电荷，吸附到正极A 上，排出的烟就成为清洁的了．已知每千克煤粉会吸附m mol 电子，每昼夜能除尘n kg ，试计算高压电源的电流I .设电子电荷量为e ，阿伏加德罗常数为N A ，一昼夜时间为t .图2－1－7解析：根据电流的定义式I ＝Q t ，只要计算出一昼夜时间内通过的电荷量Q ，就可以求出电流I ，需要注意的是，流过电源的电荷量Q 跟煤粉吸附的电荷量Q ′并不相等，由于电离出的气体中电子和正离子同时导电，煤粉吸附的电荷量Q ′＝12Q .Q ′＝mneN A ，Q ＝It ，从而mneN A ＝12It ，解得I ＝2mneN A t .答案：2mneN A t12．导线中的电流是1 A ，导线的横截面积为1 mm 2.(1)在 1 s 内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量 e ＝1.6×10－19C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5 ×1028 个自由电子)?(3)自由电子沿导线移动 1 m ，平均要多少时间？解析：(1)N ＝q e ＝It e ＝1×11.6×10－19 个＝6.25 ×1018个． (2)由公式I ＝neS v 得v ＝I neS ＝18.5×1028×1.6×10－19×10－6 m/s ＝7.4×10－5 m/s.(3)以这样的速率沿导线传播1 m 需用时t ＝17.4×10－5s ＝3.8 h. 答案：(1)6.25×1018 (2)7.4×10－5 m/s (3)3.8 h。