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電場電路磁場的物理復(fù)習(xí)題
【典型例題】
例1. 如圖所示，P、Q是兩個(gè)電量相等的正的點(diǎn)電荷，它們連線的中點(diǎn)是O，A，B是中垂線上的兩點(diǎn)，OA＜OB。用EA、EB、UA、UB分別表示A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)和電勢，則（ ）
A. EA一定大于EB，UA一定大于UB
B. EA不一定大于EB，UA一定大于UB
C. EA一定大于EB，UA不一定大于UB
D. EA不一定大于EB，UA不一定大于UB
解析：等量同號點(diǎn)電荷電場分布，沿OA方向電勢降低，場強(qiáng)先增大后減小，但由于不能確定場強(qiáng)最大值出現(xiàn)在哪兒，故選B。
例2. 如圖所示，虛線a、b和c是某靜電場中的三個(gè)等勢面，它們的電勢分別是Ua、Ub、Uc，且Ua＞Ub＞Uc，一個(gè)帶正電的粒子射入電場中，其運(yùn)動軌跡如實(shí)線KLMN所示，由圖可知（ ）
A.ab間電路通，cd間電路不通
B. ab間電路不通，bc間電路通
C. ab間電路通，bc間電路不通
D. bc間電路不通，cd間電路通
解析：Uad＝220V，Ubd＝220V，說明ab間通，由Uad＝220V，Uac＝220V，說明cd間通，由于無電流，故只能bc間斷，選CD。
例4. 如圖所示，在粗糙水平面上固定一點(diǎn)電荷Q，在M點(diǎn)無初速度釋放一帶有恒定電量的小物塊，小物塊在Q的電場中運(yùn)動到N點(diǎn)靜止，則從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中（ ）
A. 小物塊所受電場力逐漸減小
B. 小物塊具有的電勢能逐漸減小
C. M點(diǎn)的電勢一定高于N點(diǎn)的電勢
D. 小物塊電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功
解析：小物塊在庫侖斥力和摩擦力作用下從M至N，先加速后減速，加速度變化是先減小后增大。但庫侖斥力一直做正功，電勢能減小。由于小物塊遠(yuǎn)離Q，電場力逐漸減小。對小物塊由M點(diǎn)至N點(diǎn)運(yùn)用動能定理，W電－Wf＝0－0，故W電＝Wf。由于不知Q的電性，故M、N 點(diǎn)電勢無法比較。選 ABD。
例5. 目前世界上正在研究一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能。如圖所示為它的發(fā)電原理。將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的微粒，從整體來說呈電中性）噴射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場中有兩塊面積為S，相距為d的平行金屬板與外電阻R相連構(gòu)成一電路。設(shè)氣流的速度為v，氣體的電導(dǎo)率（電阻率的倒數(shù)）為g，則流過外電阻R的電流強(qiáng)度I及電流方向?yàn)椋?）
解析：放電電流方向A→R→B，選D。
例6. 在如圖所示的電路中，當(dāng)可變電阻R的阻值增大時(shí)（ ）
A. AB兩點(diǎn)間的電壓U增大
B. AB兩點(diǎn)間的電壓U減小
C. 通過R的電流I增大
D. 回路中的總電功率增大
解析：當(dāng)可變電阻R增大時(shí)，R外增大故閉合電路總電流I減小，電源兩端電壓U端增
例7. 如圖所示，虛線框abcd內(nèi)為一矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，ab＝2bc，磁場方向垂直紙面；實(shí)線框a'b'c'd'是一正方形導(dǎo)線框，a'b'與ab邊平行，若將導(dǎo)線框勻速地拉離磁場區(qū)域，以W1表示沿平行于ab的方向拉出過程中外力所做的功，W2表示以同樣速率沿平行于bc的方向拉出過程中外力所做的功，則（）
例8. 電磁流量計(jì)如圖所示，用非磁性材料制成的圓管道，外加一勻強(qiáng)磁場。當(dāng)管中導(dǎo)電液體流過此區(qū)域時(shí)，測出管道直徑兩端的電勢差U，就可以得知管中液體的流量Q，即單位時(shí)間內(nèi)流過管道橫截面的液體的體積（m3/s）。若管道直徑為D，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則Q＝_____________。
A. 保持K接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場的電場強(qiáng)度減小
B. 保持K接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電量減小
C. 斷開K，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢差減小
D. 斷開K，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的電勢差增大
解析：K接通，電容器電壓不變，減小板間距d，則電場強(qiáng)度增大。在兩板插入介質(zhì)，
例11. 如圖所示，光滑絕緣半球槽的半徑為R，處在水平向右的勻強(qiáng)電場中，一質(zhì)量為m的帶電小球從槽的右端A處無初速沿軌道滑下，滑到最低位置B時(shí)，球?qū)壍赖膲毫?mg。
例12. 湯姆生在測定陰極射線的荷質(zhì)比時(shí)采用的是利用電場、磁場偏轉(zhuǎn)法，即通過測出陰極射線在給定勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中穿過一定距離時(shí)的速度偏轉(zhuǎn)角來達(dá)到測定其荷質(zhì)比的目的。利用這種也可以測定其它未知粒子的荷質(zhì)比，反過來，知道了某種粒子的荷質(zhì)比，也可以利用該了解電場或者磁場的情況。
假設(shè)已知某種帶正電粒子（不計(jì)重力）的荷質(zhì)比（q/m）為k，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E，方向豎直向下。先讓粒子沿垂直于電場的方向射入電場，測出它穿過水平距離L后的速度偏轉(zhuǎn)角θ（θ很小，可認(rèn)為θ≈tanθ）（見圖甲）；接著用勻強(qiáng)磁場代替電場，讓粒子以同樣的初速度沿垂直于磁場的方向射入磁場，測出它通過一段不超過1/4圓周長的弧
例13. 如圖所示，空間分布著場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場B1、B2，且磁感強(qiáng)度大小B1＝B2＝B，磁場B2的區(qū)域足夠大，電場寬度為L。一帶電粒子質(zhì)量為 m，電量為q。不計(jì)重力，從電場邊緣A點(diǎn)由靜止釋放該粒子經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場，穿過磁場B1區(qū)域（圖中虛線為磁場分界線，對粒子運(yùn)動無影響。）進(jìn)入磁場 B2，粒子能沿某一路徑再次返回A點(diǎn)，然后重復(fù)上述運(yùn)動過程。求：
�。�1）粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小v。
�。�2）磁場B1的寬度D。
�。�3）粒子由A點(diǎn)出發(fā)至返回A點(diǎn)需要的最短時(shí)間t。
例14. 如圖所示為示波管的原理圖，電子槍中熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子，初速度很小，可視為零。電子槍的加速電壓為U0，緊挨著是偏轉(zhuǎn)電極YY'和XX'，設(shè)偏轉(zhuǎn)電極的極板長均為
求：
（1）若只在YY'偏轉(zhuǎn)電極上加電壓UYY'＝U1（U1＞0），則電子到達(dá)熒光屏上的速度多大？
�。�2）在第（1）問中，若再在XX'偏轉(zhuǎn)電板上加上UXX'＝U2（U2＞0），試在熒光屏上標(biāo)出亮點(diǎn)的大致位置，并求出該點(diǎn)在熒光屏上坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。
解析：
�。�1）
�。�2）電子在y電場中偏移距離：
根據(jù)相似三角形
同理在xx'方向
根據(jù)相似三角形
�。�1）試分析說明帶電小球被拋出后沿豎直方向和水平方向分別做什么運(yùn)動。
�。�2）在圖中畫出帶電小球從拋出點(diǎn)O到落與O在同一水平線上的O'點(diǎn)的運(yùn)動軌跡示意圖。
�。�3）帶電小球落回到O'點(diǎn)時(shí)的動能。
解析：
�。�1）豎直方向：重力向下，初速v0向上，做勻減速直線或上拋運(yùn)動
水平：電場力向右，初速度為0，勻加速直線
�。�2）豎直：小球向上運(yùn)動和向下運(yùn)動時(shí)間相等。
【模擬】
卷I
14. 下列說法正確的是（ ）
A. 1 kg 0℃水的內(nèi)能比1kg0℃冰的內(nèi)能小
B. 氣體膨脹，它的內(nèi)能一定減少
C. 已知阿伏加德羅常數(shù)、某氣體的摩爾質(zhì)量和密度，就可估算出該氣體中分子的平均距離
D. 對于一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)分子熱運(yùn)動變劇烈時(shí)，壓強(qiáng)必變大
15. 如圖所示，一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿水平方向傳播，實(shí)線是在 時(shí)的波形圖，虛線是在
A. （1）（2）
B. （3）（4）
C. （1）（3）
D. （2）（4）
16. 如圖所示，帶箭頭的直線表示電場線，虛線表示等勢面，彎曲實(shí)線表示一個(gè)帶電粒子在電場力作用下由A運(yùn)動到B的徑跡。粒子在A點(diǎn)的加速度為 ，動能為 ，則（ ）
A. 粒子帶正電，
B. 粒子帶正電，
17. 氫原子從第五能級躍遷到第三能級時(shí)氫原子輻射的光子的頻率為
�。�3）氫原子從第二能級向第一能級躍遷時(shí)產(chǎn)生的光子，一定能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象
（4）氫原子從第五能級向第四能級躍遷時(shí)產(chǎn)生的光子，一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象
在這四種判斷中，正確的是（ ）
A. （1）（3）
B. （2）（4）
C. （1）（2）（3）
D. （1）（3）（4）
18. 汽車在平直公路上以速度 勻速行駛，發(fā)動機(jī)功率為P。快進(jìn)入鬧市區(qū)時(shí)，司機(jī)減小了油門，使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛。設(shè)汽車行駛過程中所受阻力大小不變，則下面四個(gè)圖象中，哪個(gè)圖象正確表示了從司機(jī)減小油門開始，汽車的速度與時(shí)間的關(guān)系（ ）
19. 如圖所示，某空間存在著沿水平方向指向紙里的勻強(qiáng)磁場，磁場中固定著與水平面夾角為α的光滑絕緣斜面。一個(gè)帶電小球，從斜面頂端由靜止開始釋放，經(jīng)過時(shí)間t，小球離開了斜面。則有（ ）
A. 液滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)
B. 液滴做自由落體運(yùn)動
C. 電容器上的帶電量減小
D. 電容器上的帶電量增大
21. 如圖所示中的虛線上方空間有垂直線框平面的勻強(qiáng)磁場，直角扇形導(dǎo)線框繞垂直于線框平面的軸O以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。設(shè)線框中感應(yīng)電流方向以逆時(shí)針為正方向，那么在下圖中能正確描述線框從下圖所示位置開始轉(zhuǎn)動一周的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化情況的是（ ）
卷II
22. （18分）
�。�1）在實(shí)驗(yàn)室中用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，螺旋測微器的讀數(shù)部分如下面左圖所示，由圖可知，金屬絲的直徑是______________。
（2）在“把電流表改裝為電壓表”的實(shí)驗(yàn)中，給出的器材有：
①電流表（量程為 ，內(nèi)阻約200Ω）；
�、跇�(biāo)準(zhǔn)電壓表（量程為2V）；
�、垭娮柘洌�0～999Ω）；
�、芑瑒幼冏杵鳎�0～200Ω）；
�、蓦娢黄鳎ㄒ环N可變電阻，其原理與滑動變阻器相當(dāng)）（0～47 ）；
�、揠娫矗妱觿�2V，有內(nèi)阻）；
⑦電源（電動勢6V，有內(nèi)阻）；
�、嚯婃I兩只；導(dǎo)線若干。
<1>首先要用半偏法測定電流表的內(nèi)阻。如果采用如圖所示的電路測定電流表A的內(nèi)電阻并且要想得到較高的精確度，那么從以上給的器材中，可變電阻 ；
�。�2）探測器與箭體分離后，進(jìn)入行星表面附近的預(yù)定軌道，進(jìn)行一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)和測量，若測得探測器環(huán)繞該行星運(yùn)動的周期為<9">，試問：該行星的平均密度為多少？（假定行星為球體，且已知萬有引力恒量為G）
24. （18分）
如圖所示，在 ，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用。求：
�。�1）帶電粒子的比荷 與帶電粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間 之比 。
25. （18分）
如圖所示，有一塊木板靜止在光滑且足夠長的水平面上，木板質(zhì)量為 ；木板右端放著一個(gè)小滑塊，小滑塊質(zhì)量為
�。�1）現(xiàn)用恒力F作用在木板M上，為了使得m能從M上面滑落下來，問：F大小的范圍是什么？
【試題答案】
14. C
15. C
16.D
17. A
18. C
19. C
20. D
21. A
22. （1）0.920mm
�。�2）
<1>⑤，③，⑦
<3>200，小
23.略
24.略
25. （1）F＞20N
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