題目列表(包括答案和解析)
為完成電場中等勢線的描繪實驗,某同學(xué)準(zhǔn)備使用如圖所示的實驗器材:電源E(電動勢為12V,內(nèi)阻不計);木板N(板上從下往上依次疊放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙各一張);兩個金屬條A、B(平行放置在導(dǎo)電紙上,與導(dǎo)電紙接觸良好,用作電極);滑線變阻器R(其總阻值大于兩平行電極間導(dǎo)電紙的電阻);直流電壓表V(量程為6V,內(nèi)阻很大,其負(fù)接線柱與金屬條A相連,正接線柱與探針P相連);開關(guān)K,以及導(dǎo)線若干。現(xiàn)要用圖中儀器描繪兩平行金屬條AB間電場中的等勢線。AB間的電壓要求取為6V。
(1)在圖中連線,畫成實驗電路原理圖。
(2)下面是主要的實驗操作步驟,將所缺的內(nèi)容填寫在橫線上方。
a.接好實驗電路,變阻器的滑動觸頭移到阻值最大處。
b.合上K,并將探針P與B相接觸。
c.
d.用探針壓印的方法把A、B的位置標(biāo)記在白紙上。畫一線段連接A、B兩極,在連線上選取間距大致相等的5個點作為基準(zhǔn)點,用探針把它們的位置壓印在白紙上。
e.將探針P與某一基準(zhǔn)點相接觸, 用相同的方法找出此基準(zhǔn)點的一系列等勢點。
f.重復(fù)步驟e找出其它4個基準(zhǔn)點的等勢點。取出白紙畫出各條等勢線。
圖13-10-5
(1)如圖所示實驗器材中,A、B是________,D是________,E1、E2是________.
(2)如圖所示中C是鋪在木板上的導(dǎo)電紙、白紙、復(fù)寫紙,這三種紙自下而上鋪疊的順序是________________.
(1)如圖所示實驗器材中,A和B是__________,D是__________,E1和E2是__________.
(2)如圖所示中,C是鋪在木板上的導(dǎo)電紙、白紙和復(fù)寫紙,這三種紙自下而上鋪疊的順序是__________.
(3)本實驗的原理是利用__________紙上形成的__________場來模擬靜電場,因此對所模擬的靜電場來說,圖中的A相當(dāng)于__________,B相當(dāng)于__________.
一、1、AD 2、AC 3、A 4、A 5、BC 6、B 7、C 8、D
9、AC 10、BD 11、D 12、BC
二、實驗題(本題共2小題共18分)將答案填在橫線上或作圖和連線.
13、(8分)(1)d(2分) 0.70 (2分) (2)24(2分) 小于(2分)
14、(10分)(1)(5分)
(2)c.調(diào)節(jié)R ,使電壓表示數(shù)為6V (2分)
e.在導(dǎo)電紙上移動探針,找此基準(zhǔn)點的等勢點。并壓印在白紙上(3分)
三、本大題共四小題共計54分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題.答案中必須明確寫出數(shù)值和單位
15、(12分)設(shè)他從家門口到學(xué)校門口所用時間為t,腳蹬板的線速度為,輪盤邊緣的線速度為,飛輪邊緣的線速度為,后車輪邊緣的線速度為。
由線速度的定義式有:………………………………①(2分)
由腳蹬板與輪盤的轉(zhuǎn)動角速度相同有:………………②(2分)
由飛輪與后車輪的轉(zhuǎn)動角速度相同有: ………………③(2分)
因為輪盤與飛輪之間用鏈條轉(zhuǎn)動,它們邊緣上的線速度相同,即:
…………………………………………………④(2分)
車輪邊緣的線速度與自行車行駛的速度大小相等,則距離為:
…………………………………………………⑤(2分)
由以上各式得:………………………………………⑥(2分)
16、(13分)(1)當(dāng)以CD為軸轉(zhuǎn)動時, AB棒切割磁感線,當(dāng)轉(zhuǎn)到AD邊豎直時
(1分)
(2分)
AB受到的水平外力應(yīng)等于AB邊受到的安培力
(2分)
(2)在轉(zhuǎn)動的過程中,線圈內(nèi)產(chǎn)生了交變電流,從開始轉(zhuǎn)動到AD邊豎直可視為正弦交變電流的0到T/4 (1分)
所以Q=0.00196J(2分)
(3)當(dāng)以CD為軸轉(zhuǎn)動時,僅AB棒切割磁感線。
(1分)
當(dāng)以AB為軸轉(zhuǎn)動時,僅CD棒切割磁感線。
(2分)
第一個周期內(nèi)兩點間的電勢差隨時間變化的關(guān)系為
(2分)
17、(14分)(1)帶電粒子進(jìn)入電場后沿X方向做勻速直線運動,沿Y方向做勻加速直線運動;
根據(jù)牛頓第二定律得,帶電粒子在電場中運動的加速度大小為:
a= (1分)
帶電粒子進(jìn)入電場后在X方向的位移為l,在Y方向的位移為L,根據(jù)運動學(xué)規(guī)律,有
l=v0t (1分)
L=t2 (2分)
消去t,解得: l=
即該電場的左邊界與b點的距離為(2分)
(2)分析可知,磁場方向應(yīng)垂直XOY平面向外,粒子的運動軌跡如圖所示。
設(shè)粒子在磁場中的速率為v ,運動半徑為R,則
由Bqv = (1分)
得R= (1分)
由幾何關(guān)系可知:
AC=R sinθ (1分)
所以l = s+AC =s+sinθ (2分)
其中:sinθ = = (1分)
所以: l = s+? =s+ (2分)
18、(15分)(1)對水平管中的物體分析,物體能保持靜止,有:
, (1分) 解出 (2分)
(2)物體進(jìn)入水平管時,摩擦力的大小與右端進(jìn)入水平管的距離之間的關(guān)系是:
,作出圖:(2分)
從圖中曲線和坐標(biāo)軸所圍的面積可以求出物體在進(jìn)入水平管的過程中,克服阻力所做的功:。(2分)
減小的重力勢能(2分)
能夠全部進(jìn)入管中,重力勢能必大于或等于克服阻力所做的功,
即:,解出。(2分)
(3)當(dāng)時,物體全部進(jìn)入水平管中,設(shè)右端進(jìn)入水平管的距離為,則物體克服阻力所做的功(2分)
減小的重力勢能
由解出(2分)
(用平均值求摩擦力的功同樣給分)
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