题目列表(包括答案和解析)
为完成电场中等势线的描绘实验,某同学准备使用如图所示的实验器材:电源E(电动势为12V,内阻不计);木板N(板上从下往上依次叠放白纸、复写纸、导电纸各一张);两个金属条A、B(平行放置在导电纸上,与导电纸接触良好,用作电极);滑线变阻器R(其总阻值大于两平行电极间导电纸的电阻);直流电压表V(量程为6V,内阻很大,其负接线柱与金属条A相连,正接线柱与探针P相连);开关K,以及导线若干。现要用图中仪器描绘两平行金属条AB间电场中的等势线。AB间的电压要求取为6V。
(1)在图中连线,画成实验电路原理图。
(2)下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容填写在横线上方。
a.接好实验电路,变阻器的滑动触头移到阻值最大处。
b.合上K,并将探针P与B相接触。
c.
d.用探针压印的方法把A、B的位置标记在白纸上。画一线段连接A、B两极,在连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点,用探针把它们的位置压印在白纸上。
e.将探针P与某一基准点相接触, 用相同的方法找出此基准点的一系列等势点。
f.重复步骤e找出其它4个基准点的等势点。取出白纸画出各条等势线。
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图13-10-5
(1)如图所示实验器材中,A、B是________,D是________,E1、E2是________.
(2)如图所示中C是铺在木板上的导电纸、白纸、复写纸,这三种纸自下而上铺叠的顺序是________________.
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(1)如图所示实验器材中,A和B是__________,D是__________,E1和E2是__________.
(2)如图所示中,C是铺在木板上的导电纸、白纸和复写纸,这三种纸自下而上铺叠的顺序是__________.
(3)本实验的原理是利用__________纸上形成的__________场来模拟静电场,因此对所模拟的静电场来说,图中的A相当于__________,B相当于__________.
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、实验题(本题共2小题共18分)将答案填在横线上或作图和连线.
13、(8分)(1)d(2分) 0.70 (2分) (2)24(2分) 小于(2分)
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14、(10分)(1)(5分)
(2)c.调节R ,使电压表示数为6V (2分)
e.在导电纸上移动探针,找此基准点的等势点。并压印在白纸上(3分)
三、本大题共四小题共计54分.解答时请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
15、(12分)设他从家门口到学校门口所用时间为t,脚蹬板的线速度为
,轮盘边缘的线速度为
,飞轮边缘的线速度为
,后车轮边缘的线速度为
。
由线速度的定义式有:
………………………………①(2分)
由脚蹬板与轮盘的转动角速度相同有:
………………②(2分)
由飞轮与后车轮的转动角速度相同有:
………………③(2分)
因为轮盘与飞轮之间用链条转动,它们边缘上的线速度相同,即:
…………………………………………………④(2分)
车轮边缘的线速度与自行车行驶的速度大小相等,则距离为:
…………………………………………………⑤(2分)
由以上各式得:
………………………………………⑥(2分)
16、(13分)(1)当以CD为轴转动时, AB棒切割磁感线,当转到AD边竖直时
(1分)
(2分)
AB受到的水平外力应等于AB边受到的安培力
(2分)
(2)在转动的过程中,线圈内产生了交变电流,从开始转动到AD边竖直可视为正弦交变电流的0到T/4 (1分)
所以Q=
0.00196J(2分)
(3)当以CD为轴转动时,仅AB棒切割磁感线。
(1分)
当以AB为轴转动时,仅CD棒切割磁感线。
(2分)
第一个周期内
两点间的电势差
随时间
变化的关系为


(2分)
17、(14分)(1)带电粒子进入电场后沿X方向做匀速直线运动,沿Y方向做匀加速直线运动;
根据牛顿第二定律得,带电粒子在电场中运动的加速度大小为:
a= (1分)
带电粒子进入电场后在X方向的位移为l,在Y方向的位移为L,根据运动学规律,有
l=v0t (1分)
L=t2 (2分)
消去t,解得: l=
即该电场的左边界与b点的距离为(2分)
(2)分析可知,磁场方向应垂直XOY平面向外,粒子的运动轨迹如图所示。
设粒子在磁场中的速率为v ,运动半径为R,则
由Bqv =
(1分)
得R= (1分)
由几何关系可知:
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)对水平管中的物体分析,物体能保持静止,有:
, (1分) 解出
(2分)
(2)物体进入水平管时,摩擦力的大小与右端进入水平管的距离
之间的关系是:
,作出
图:(2分)
从图中曲线和坐标轴所围的面积可以求出物体在进入水平管的过程中,克服阻力所做的功:
。(2分)
减小的重力势能
(2分)
能够全部进入管中,重力势能必大于或等于克服阻力所做的功,
即:
,解出
。(2分)
(3)当
时,物体全部进入水平管中,设右端进入水平管的距离为
,则物体克服阻力所做的功
(2分)
减小的重力势能
由
解出
(2分)
(用平均值求摩擦力的功同样给分)
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