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高中物理题——电学.md

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高中物理题——电学

静电场

静电场

BCD

AC

电子得失

摩擦

2

D:可能,正确

AD

3

不带

不带

带负

带正

远离

靠近

靠近改成接触

AC

靠近不是接触

A向B靠近,感应起电,B端靠近A:正电,远离端玻片张角减小是感应起电引起的

A:没有接触,不会中和

B:没有和外界接触,电荷量不变

CD:验电器一部分电荷被橡胶棒负电荷吸引到金属球上,所以验电器原来带正电

C

D

先靠近A,再拆分B,靠近A部分带正电;再拿走A,合上B,都带正电了

D

0.5×10^5

BC:0.75×10^5

BC

只有电子移动,正电荷不移动

B

B

正(感应)

正(转移走一部分)

D

8×10^-19C

10×10^20

负向正移动

B向A转移

带:(6.4-3.2)/2×10^-9=1.6×10^-9C

转移:(6.4+3.2)/2×10^-9=4.8×10^-9C

AC接触:A带电3/2×10^-3=1.5×10^-3C

BC接触:BC带电(1.5-2)/2×10^-3=-5×10^-4

库仑定律

两球距离>>小球r时,可以看做点电荷

这种小球大小不能忽略的情况:

  • 电荷相同,往远离小球方向走,实际距离比真实距离大,算出来F偏大了
  • 电荷不同,往靠近小球方向走,实际距离比真是距离小,算出来F偏小了

AC

力的合成分解思想

B

受力分析:绳子拉力分别为$F_1,F_2$

分解$F_1$,为$m_1g$和水平向左的库仑力F

$k\frac{q_1q_2}{r^2}-F_1sinθ_1=0$

$F_1cosθ_1-mg_g=0$

所以$tanθ_1=\frac{kq_1q_2}{m_1gr^2}$

$m_2$同理

因为$θ_1=θ_2$

所以$tanθ_1=tanθ_2$

所以只要$m_1=m_2$,不管$q_1,q_2$,都满足$θ_1=θ_2$

D

原:$F_A=F_B=k\frac{q_1q_2}{r^2}=\frac{7kq_1q_2}{r^2}$

C反复与AB接触,B电量被中和,三者电量平分

(7-1)/3=2Q

后:$F_A=F_B=k\frac{q_1q_2}{r^2}=\frac{4kq_1q_2}{r^2}$

4/7倍

根据库仑定律,F=ma,设初始距离为L1,一段时间后为L2,

两者F相等,约掉同类项,得

$\frac{1}{L_1^2}=\frac{1}{2L_2^2}$

$L_2<L_1$,两者靠近

两者吸引力为内力,所以动量守恒

取$v_A$方向为正方向

系统总初动量为$p_1=0$,总末动量为$p_2=mv_A-2mv$

$mv_A-2mv=0$

$v_A=2v$

所以当B速度为v时,A速度为2v

所以系统增加的动能为:

$△E_K=\frac 1 2mv_A^2+\frac 1 2·2mv^2$

$=2mv^2+mv^2$

=$3mv^2$

C

D:电荷量和距离

AC

C

D

加速度之比

$F=\frac{kq_1q_2}{r^2}$

$a_1=\frac{kq_1q_2}{r^2m_1}$

$a_2=\frac{kq_1q_2}{r^2m_2}$

所以$\frac{a_1}{a_2}=\frac{m_2}{m_1}$

A

D

静止在同一水平面

受力分析,F1为例

$F_1=m_1gtanα$

$F_2=m_2gtanβ$

因为$F_1=F_2=k\frac{q_1q_2}{r^2}$

所以$m1_gtanα=m_2gtanβ$

因为α<β

所以$m_1>m_2$(角度由质量决定)

D

$\frac{kq_1q_2 \sqrt 3}{r^2g}$

斥力

3.8×10^-7N

关键信息:

  • 等高
  • 带等量同种电荷
  • 受力分析要正确

受力分析:三力平衡,受mg,F,支持力N

受力分析:

Ncos30°=mg

Nsin30°=F

$F=\frac{kq^2}{r^2}$

q=10^-6C

较近且位置不变

根据库仑定律,r是点电荷间距,由于靠近完全相同的小球,

当同种电荷时,间距大于球心间距

异种电荷时,间距小于球心间距

C

D

A

设Q3距离Q1为r1,距离Q2为r2,电场力相等

$\frac{kQ_1Q_3}{r_1^2}=\frac{kQ_2Q_3}{r_2^2}$

因为$Q_2=4Q_1$

所以$r_2=2r_1$

A

B

$F_1=F_2=k\frac{q_1q_2}{r^2}$

两电荷相距最近:v相等

不受外力作用,动量守恒

取向右为正方向

$m_Av_A-m_Bv_B=(m_A+m_B)v$

$2m·2v_0-mv_0=3mv$

$3mv_0=3mv$

$v=v_0$

A

10/3

20/3

不变

不变

8×10^-9

牛二

开始:F=ma

碰撞后电荷均分,为4Q

返回原来:库仑定律=ma'

联立,a'=16a/9

16a/9

以AB整体为研究对象,AB两球间的库仑力属于内力,所以AB作为系统,整体受到重力和绳子拉力平衡,所以

$T_{OA}=2mg$

B为研究对象,B受到重力,竖直向下的库仑力,绳子拉力,所以

$T_{AB}=mg+\frac{kq^2}{l^2}$

受力分析,联立方程

F=mgtan30°

F=库仑力公式

$r=\sqrt{\frac{\sqrt 3kQq}{mg}}$

电场强度

电场强度和方向与检验电荷无关

D

B

电场叠加问题

x=-3时:

$E_1=k\frac{9Q}{4^2}$

$E_2=k\frac{4Q}{2^2}$

$E_合=E_2-E_1=k\frac{7Q}{16}$,指向-4Q

合场强为0:$E_1=E_2$,方向相反

设距离-4Q为x

$E_2=k\frac{4Q}{r^2}$

$E_1=k\frac{9Q}{(r+2)^2}$

$E_1=E_2$解方程

$4(r+2)^2=9r^2$

注意场强方向:指向负电荷,背离正电荷

$E_1=\frac{kQ}{r^2}$

$E_2=\frac{kQ}{r^2}$

$E_A=2E_1cos60°=E_1=\frac{kQ}{r^2}$

Q1小,所以放在它左边

A

受重力,电场力,拉力

F=qE=mgtanθ

$q=\frac{mgtanθ}{E}$

ACD

D

D

错误的

A:离点电荷越来越近,电荷不能均匀分布,不能看成点电荷了

C:与Q有关

D:方向不同

ACD

A:电场线方向是正电荷指向负电荷,是曲线

B: 沿电场线运动的条件:电场线是直线;合外力沿电场力方向

CD

A:所在电场线是直线,两点场强方向必定相同

AD

先算AC的场强,再算出B的场强

$E_A=\frac{kQ}{r^2}$

$E_C=\frac{kQ}{(r+x)^2}$

$E_B=\frac{kQ}{(r+\frac x 2)^2}$

56.3N/C

竖直方向匀速直线:重力与电场力二力平衡

mg=qE,电场线方向竖直向上,因为液滴带正电,所以

场强方向竖直向上

$E=\frac{mg}{q}$

竖直向上

qE=mgtanθ

$E=\frac{mgtanθ}{q}$

=2.9×10^-6N/C

正电荷Q,Q为圆心,则a电场方向向左,合力为0,必定有向右的电场,所以电场方向向右(Q周围电场是2个电场叠加而成的)

a点场强和匀强电场大小相等,方向相反,场强为E=\frac{kQ}{r^2}方向向右

b点,2个场强合成1个,$E_b=\frac{2kQ}{r^2}$,方向向右

c点:2个电场的场强合成可得$E_c=\frac{\sqrt 2 kQ}{r^2}$,方向右上,与水平方向形成45°角

注意D:无法确定场强关系

图像问题:向右:q;c对面:b

求物体电场力方向,物体加速度

+q:指向负电荷

物体受mg,N,向左的电场力,合力沿斜面向下

$F_合=mgsinθ+Fcosθ$

$a=gsinθ+\frac{qE}{m}cosθ$

电势能和电势

AC

克服:A到无穷远:正功

(1)

电场力做负功,电势能增加,无穷远处电势为0,电荷在无穷远处电势能也为0,即$φ_∞=0,E_{p∞}=0$

由$W_{∞A}=E_{p∞}-E_{pA}$

$-1.2×10^{-4}J=0-E_{pA}$

$E_{pA}=1.2×10^{-4}J$

$φ_A=\frac{E_{pA}}{q}=1.2×10^4V$

(2)未移入:电势由电场本身决定,跟A点有无电荷无关,q移入前,A点电势仍为1.2×10^4V

带电体,内部场强处处为零,电势不为0

CD

扫到的题a,c位置相反

根据$U_a>U_b>U_c$,电场强度方向a指向c,带电粒子受电场力方向内指向外,粒子从K到L电场力做负功,电势增加

AC

AC

A:场强越大,同一点和受到电场力越大,电场力大电势能不一定大

B:正电荷沿电场线移动,电场力做正功,电势能减小

负电荷沿电场线移动,电场力做负功,电势能增大

C

C

CD

电势差

克服

U=W/q=5V

$U_A&gt;U_B$

移走还是5V

$U_{AB}=W/q=200V$

$U_{BC}=W/q=-300V$

$U_{BC}=φ_B-φ_C=-300=-(φ_C-φ_B)$

$φ_B&lt;φ_C$

$φ_C-φ_A=100V$

$U_{AC}=-100V$

负电荷:$W_1=qU=qEl$

正电荷:$W_2=qU=qEl$

做功一样

加起来就是2qEl

C

1

正电荷

静止出发

电场线是假想的

C

2

CD

A

正功,电势能减小,负功增加,与正负没有关系

D

$E=E_k+E_p$

A

根据曲线运动,合力指向轨迹凹面,电场力方向同理

BCD

正功

6×10^-5J

qEL

动能定理

$E_{kB}-E_{kA}=△E_K=mgL+qEL$

$E_{kA}=0$

$E_{kB}=mgL+qEL$

读题,理解题意

设最右为A,最左为C,最下为B,

A→C:动能为0,只有重力,电场力做功

$W_G-W_E=△E_K$

$W_G=W_E$

mgRcosθ=qE(R+Rsinθ)

$qE=\frac{mgcosθ}{1+sinθ}$

A→B:

$mgR=qER=\frac 1 2mv_B^2$

$mv_B^2=$

最低点:拉力-重力=向心力

$F=mg+\frac{mv_B^2}{R}$

$=mg(3+\frac{2cosθ}{1+sinθ})$

电子,忽略mg

$e=m_e×比荷=1.6×10^{-19}C$

$F_合=F_E$

$W=△E_K=EU_{AB}=\frac 1 2mv^2$

∴ v=8.6×10^7m/s

电势差和电场强度的关系

只有一根电场线无法确定电场方向

A

A到B做功为0:AB为等势面

D

匀强电场:相互平行且相等电势差相等

根据数值大小判断

AD,BC平行且相等,BC差6V,AD差6V,→9V

电场线:向右下

C

C

点电荷:在一个圆面上,电势相等,电场强度大小相等,方向不同

BD

点电荷电场,不是匀强电场,远离场源电荷,电势差相等,需要的距离越大

D

认真审题

离电荷近,相同距离电势差越大

B

C

负电,匀强,匀速直线

所以电场力和F等大反向

$F=F_E$

E=F/q=5×10^2N/C

U_{AB}=500×4/5×0.4=160V

φ_B=-60V

(2)

$△E_p=W_{AB}=qU_{AB}$

3×10^-7×160V=4.8×10^{-5}J

接地:B电势为0

BA电势差6v

0.5cm差0.6v

D:-0.6

C:-5.4

$U_{DC}=4.8$

A:匀强电场才行

BC

CD

D

左边接电,所以移动板电压不变

E=U/d

d↑,E↓

E'=U/d<E

$φ_p=xE'$

AC

500

电容

$C=△Q/△U$

300μF=3×10^{-4}F

原电荷量:Q=CU=3×10^{-4}×3C=9×10^{-4}C

电容是容纳电荷本领的物理量,与电荷量无关,电容仍为300μF

C

C:内表面放置陶瓷,埃普西隆增大,电容增大

D:放铝板,d↓

BCD

一点电荷Q,一金属棒放在点电荷场中来,两端产生感应电荷,求感应电荷在金属棒中间A点场强E_A=?A距离Q为r

$E_A=\frac{kQ}{r^2}$

ABD

mg=qE=qU/d

u=mgd/q

断开开关,电压不变,场强不变,没有放电,不动

D:E=U/d,d↑,E↓,mg=qE中,qE减小,合力向下

BD

BCD

电量不变

C

AD

BD

C

6

电位差计:两板电势差越大,电位差张角越大

断开:充电完成后断开,是Q不变模型

插入电介质常数:C↑

AB

7

充电完成,电荷量不变,d变化,E不变

B板接地:0电势,所以P点电势φ=Ed;所以动A,不影响P点电势

动B影响

AC

28pF

7pF

U不变,Q↓,E不变

Q不变,E不变,U↑

电路里有没有电流,看有没有电荷定向移动:需要由充放电过程→看Q变不变

合上开关是充电过程,电流A→B

合上S后C距离减小:Q减小过程,放电过程,电流B→A

A

带电粒子在电场中运动

具备的知识:

  • 曲线运动:
    • v的方向是该点切线方向
    • 合外力方向指向轨迹凹面
    • v的变化:F与v角<90°加速,大于减速
  • 电场
    • F的方向:正电荷与E同向,负电荷与E反向,都是该点切线方向
    • 只有电场力做功,电势能和动能相互转化,W=qU

(1)电场力方向

曲线运动合外力指向轨迹凹面,电场力就是合外力,所以,电场力方向只能是(指向右边密集处),且与v夹角是钝角,动能减少(2),势能增加(3)

(4)什么电荷运动:不能准确判断。正电荷:指向密集;负电荷:指向稀疏

没有给a到b还是b到a运动时:

先判断电场力方向(电场线上该点切线方向,左右都有可能)但是曲线运动指向凹面,只能指向右)

(2)运动方向与动能势能没关系,如果a→b,v是轨迹上切线方向,a→b减速,动能减少,势能增加

如果b→a,v是轨迹上切线方向,b→a加速,动能增加,势能减少

(4)还是没法判断正负电荷

离子:只有电场力做功

$F_合=qE=q\frac U d$,是恒力

$a=\frac{qU}{dm}$,恒定,匀变速曲线

x方向:匀速直线

$v_x=v_0$

$L=v_0t$

y方向:匀加速直线

$v_y=at$

$y=\frac 1 2at^2$,偏转位移

偏转角θ:

$tanθ=\frac{v_y}{v_0}$

根据x:

穿过电场时间$t=\frac{L}{v_0}$

根据y:$v_y=\frac{qU}{dm}·\frac{L}{v_0}$

$y=\frac{qUL^2}{2dmv_0^2}$,偏转量/位移,U:偏转电压。(其他都不变,变为k,y=kU,y∝U)

$tanθ=\frac{quL}{dmv_0^2}$

正电荷沿着电场线方向运动:电势能减少,动能增加

$△E_k=△E_p=qEy$,y越大,电势能减少越多

$△E_p=qEy=q\frac U d y=\frac{q^2U^2L^2}{2d^2mv_0^2}$

反向延长线到P点是L的中点,tanθ另一种形式:

$tanθ=\frac{v_y}{v_0}=\frac{2y}{L}$

两板电压为U,h电压为Uh/d

D

3

例1

$\frac 1 2mv^2=qU$

$v=\sqrt{\frac{2qU}{m}}$,q是电子:q换e,e/m是定值,所以电压变大,速度变大

连接电源:电压不变。

v不变,距离增大,时间延长

CD

正边缘+y公式:$y=d=\frac{qUl^2}{2dmv^2_0}$

$d^2=\frac{qul}{2mv_0^2}$

$(\frac d 2)^2=\frac{qul}{2m(2v_0)^2}$

v变为2倍,d是原来1/2

C

B

$\frac 1 2mv^2=qU$

$v=\sqrt{\frac{2qU}{m}}$

U定值,荷质比/比荷q/m越大,v越大

A

1:1:1

1:2:3

1:3:5

F=qE=eE

$a=\frac F m=\frac{eE}{m}$

(2) 电子,沿着电场线方向:匀减速

$v^2-v_0^2=2ax$

$x=\frac{-v_0^2}{2a}$

$=\frac{mv_0^2}{2eE}$

动能定理:

$eU=eEx=\frac 1 2mv_0^2$

$x=\frac{mv_0^2}{2eE}$

(3)

第二问基础上,电场力做一半功

$\frac 1 2×\frac 1 2mv_0^2$

带电体在电场中运动

矢量三角形

F=qE

mgsinα=qE

E=mgsinα/q

重力和电场力都是恒力→合外力是恒力

静止开始→匀直→合外力在运动方向

向右有位移:电场力做正功,电势能减小

向下有位移,mg做正功,重力势能减小

两势能转化为动能

ABD

(1)匀速运动:受重力和电场力,所以电场力方向向上

qE=mg

$q\frac{U_0}{d}=m_1g$

$q=\frac{m_1gd}{U_0}$

(2)匀加速:合力向下

$d=\frac 1 2at^2$

$a=\frac{2d}{t^2}$

$F_合=m_2a$

$m_2g-F'=m_2a$

$F'=m_2g-m_2a$

$Q\frac U d=m_2(g-a)$

$Q=\frac{m_2d(g-a)}{U}=\frac{m_2d(g-\frac{2d}{t^2})}{U}$

$mg-F_E=ma$

$F_E=0.9mg$

qE=0.9mg

E=30N/C

合力为恒力:匀变速,合外力和运动方向在同一直线

如果电场力向右,和mg合力向右下,和运动方向不符,所有电场力向左,物体做匀减速直线运动

带电粒子-q:负功,电势能增加

重力:负功,重力势能增加

C

牛一:物体受合外力为0,保持静止或匀直

物体受电场力,重力,如果2合力为0,小球会保持初速度到B

所以mg≥qE

BC

7

电子、电场线方向:电场力向左

最高点:$v_y=0$,否则不是最高点→$v_x=0$

重力做功+电场力做功=动能

动能为0,重力负功,电场力只能做正功

W=mgh

负电,给了电场力方向,做正功只能是电场力反方向

A

8

题没给全,是10^-7正电小球0.01m长细线悬挂

$mgl-qEl=\frac 1 2mv^2$

$mgl-q\frac U d l=\frac 1 2mv^2$

$v=\sqrt{\frac{2l(mg-\frac{qU}{d})}{m}}$

不是匀强电场,不能用牛顿定律,只能用功能关系

直角三角形,O是中点,D是垂足,得BD=OD=BO=OC,O距离D,C都相等,电势相等,D→C电场力做功为0

A→D:重力,电场力都做正功,动能定理:

$W_G+W_E=\frac 1 2mv^2$

W_G=mg\frac{\sqrt 3}{6}L

A→C:

$W_G'+W_E=\frac 1 2mv_c^2$

$W_G'=mg\sqrt 3L$

最后算出$v_c$

(2)$a_c$:

c点受重力,支持力,电场力

$F_合=mgsin30°+F_Ecos30°$

$F_E=k\frac{Qq}{L^2}$

$a=\frac 1 2g+\frac{kqQ\sqrt 3}{2mL^2}$

(1)

设第n滴匀直

则Q=(n-1)q

$U=\frac Q C=\frac{(n-1)q}{C}$

所以$E=\frac U d=\frac{(n-q)q}{dc}$

因为做匀直运动

所以$mg=F_E=qE$

所以$\frac{q^2(n-1)}{dC}=mg$

$n=\frac{mgdC}{q^2}+1$

(2)

假设第N滴恰好到达b板(v=0)

$Q'=(N-1)q$

$U'=\frac{Q'}{C}=\frac{(n-1)q}{C}$

动能定理:

$mg(h+d)-qU'=0$

$mg(h+d)=q\frac{(N-1)q}{C}$

N=

初速度为0,合外力为恒力:匀加速直线

初速度不为0,合外力为恒力:恒力与初速度无夹角:匀变速直线

有夹角:曲线

题中:初速度为0,合外力为恒力,所以是匀加速直线运动

5cm/50cm

$F_E=\frac{1}{10}mg$

$因为 F_E=qE=q\frac U d$

所以$u=\frac{mgd}{10q}=10000V$

(1)

受力分析:

B是正电荷,电场力沿电场线方向

向左杆的力和右上电场力分力,合力为0

B受mg,右上电场力,向左杆的弹力,AB的力

初速度为0,要运动,a只能向下。

$F=mg-k\frac{qQ}{L^2}-qEsinθ$

$a=g-\frac{kqQ}{mL^2}-\frac{qEsinθ}{m}$

(2)

运动分析:a减小的加速直线运动

a=0时,v最大

$g-\frac{qEsinθ}{m}=\frac{kqQ}{mL^2}$

L是与M的距离

(3)

功能分析

N→P 动能定理

$mgh-(qEsinh_2+W_2)=\frac 1 2mv^2-0$

$qEsinh_2+W_2$都是电场力做功,转化为电势能

$△E_p=mgh-\frac 1 2mv^2$

静电场一章测试题

$y=\frac{qU_2L^2}{2dmv_0^2}$

$\frac 1 2mv_0^2=qU_1$

$y=h=\frac{U_2L^2}{4dU_1}$

$\frac h U=\frac{L^2}{4dU_1}$

C

恒定电流

涉及初中的基本内容

斜率是电阻的倒数

电流相等:串联,电压比=电阻比

电压相等:并联,电流比=电压比的倒数

(1) 3:2

(2) 3:2

(3) 2:3

不是纯电阻电路,不能直接算电动机电流

电动机电压150V,电阻电压U'=150-110=40V

I=U/R=40/010=4A

因为和电动机串联,所以电动机电流也是4A

(2)

输入功率:$P_入=UI=110×4=440W$

(3)

$P_出=P_入-P_T$

$=P_入-I^2r$

=427.2

AB

电流表内阻很小

电压表内阻非常大,电流表电流很小,所以都不会烧坏

D

A

电阻随着温度升高而增大

C

吸尘器的电动机电阻一定,当加上0.3V电压,电流0.3A,但不工作,加上2V电压,电流0.8A,正常工作,求电机效率?

不工作:电动机不转,没有电能转化成机械能,相当于纯电阻

内阻R=U/I=1Ω

$P_总=UI=2×0.8=1.6W$

$P_热=I^2R_内=0.64W$

$P_用=P_总-P_热=0.96W$

电场,电流,电动势

C:电动势:非静电力把1C正电荷从电源负极运到正极做的功

D:物理意义不同

B

电解槽

$I=\frac{|-q|+|+q|}{t}$

$=\frac{3+2}{10}=0.5A$

q=It=0.001×1=0.001C

q=ne

n=q/e

$=\frac{0.001}{1.6×10^-19}$

=6.25×10^{15}

B

电压和电阻成正比

沿着外电路电流方向,电势降低

A:导线两端有电势差,所以导线内部存在电场,场强不为0

C:不等,沿电流方向逐渐的降低

BD

A:正负电荷定向移动

B:电荷定向移动速率远小于电流传导速度,传导速率接近光速,为电场形成的速率

D:单位时间流过导体横截面积的电荷量

C

电解池,正负要加起来

D

N=nuSt,uSt相当于体积

$I=\frac Q t=\frac{Nq}{t}$

$N=\frac{It}{q}$

AC

A

$I=\frac q t=\frac{q_总}{T}$

$T=\frac{2πr}{v}=\frac S v$,S:周长

转一圈是一个周期

A

BC

$I=\frac e T$

7×10^{-4}

非静电力

其他形式

电势

C

A:反了

B:1C电荷

D:电源外部:U=IR,内部:u=Ir,E=U+u

R无限大时,I非常小,E≈U(外电压)

CD

A:电动势是1.5V,不是电压,电池接入电路:测电池两端电压(路端电压),比1.5V小

C:1C电荷正极搬到负极转化的电能

AD

电功:电流做的功,W=qU=UIt

W=UIt,定义式

p=W/t=UI,定义式

适用于任何电路

由于纯电阻电路中,U=IR,I=U/R

$W=I^2Rt$,纯电阻电路

总功率:$P_总=EI$

$P_出=P_总-P_内$

9C

$E_总=EIt$

=13.5J(仅仅是小灯泡小号的电能,电源内部也消耗,真正内部转化的电能更多)

闭合电路:包括电源在内的完整电路,包括外电路,内电路(电源内部的电路)

内电路是纯电阻电路,用来发热的

干电池和电阻串联

化学能 电势

电势 热能

闭合电路欧姆定律

p向b移动时,判断2个电流表,电压表,示数变化?

R_2↓,总电阻↓(与电路构成没关系),总电流I↑,内电压U=Ir,↑,外电压↓:路端电压U↓

总电流I↑,所以$R_3$电压↑

根据串联电路:$U_路=U_3+U_2$,路端电压↓,$U_3$↑,$U_2↓$,所以$I_1$↓

总电流↑,$I_1$↓,所以$I_2$↑

增大了1倍

$I_1=\frac{E}{15+r}$

$2I_1=\frac{E}{5+r}$

A

A:电路是包括电源的闭合电路,外部,正极→负极,电源内部:负极→正极

D

$R=r→I=\frac{E}{2r}$

外电路特别大,路端电压趋近于电动势

疑问:C

ABD

疑问:C

BC

P_总=EI=60w

P_内=I^r=4w

电动机内阻$P_耗=I^2R=8w$

由能量守恒:$P_总=P_灯+P_内+P_耗+P_出$

$P_出=60-12-4-8=36w$

A

C

B

R1=R2+r

R1=0

串联后,6V,内阻1Ω

$P_出=I^2R=(\frac{E}{R+r})^2R$

$8=\frac{36}{(R+1)^2}R$,一元二次方程

电阻↑,总电阻↑,电流↓,内电压↓,路端电压↑

$R_1$:U=IR,电流↓,所以U↑

$R_2$:路端电压↑,$R_1$电压↓,$R_2$电压只能↑→$I=\frac{U}{R_2}$

R不变,U↑,I(A)只能↑

A

C:电容,是不通过电流的

(1)闭合K,稳定后,通过R1的电流

(2)然后将K断开,求这以后流过R1的电量

(1) 电容和谁并联,电压就和谁的一样:和R2并联,电压和R2一样

$I=\frac{E}{R_1+R_2}=1A$

(2)

k闭合:$U_c=U_2=IR_2=6V$

k断开:没电流通过,则C上极板到R1和到电源,C下极板到电源电势一样=E

$U_c'=E=10V$

所以是充电状态,电量通过R1

$△Q=C△U$

$=C(10V-6V)$

$=1.2×10^{-7}C$

(1) 外阻=内阻,输出功率最大

$R_2=2Ω$

$P_出=\frac{E}{4r}=2.25W$

(2) 对于R1:$P_1=I^2R_1=(\frac{E}{R_1+R_2+r})^2R_1$

当R2=0是,P1最大

带入=2W

(3)对于R2:等效思想→等效电源(r+R1等效为电源),

这时E=6V,

r'=6Ω,

所以当$R_2=6Ω$时,功率最大

$P_2=I^2R_2=\frac{E}{4r'}=1.5W$

磁场

磁场

B:电流与电流的相互作用是磁场

C:只有磁场作用

D:不是同一种物质。磁场对放入场中带电体有力的作用

A

小磁针N方向是电流方向,不是同名相斥

磁场方向向左,通电后,磁场穿过两物体,分别形成NS,NS相互吸引

S

C

φ=BS

A面积大,向下的磁感线条数$N_A>N_B$,向上的磁感线条数$N_A'=N_B',(N_A-N_A')<(N_B-N_B')$

$φ_A&lt;φ_B$

BSsinα

C

B仅仅能验证有没有电场

AC

B

ACD

AD

ABCD

C

ABD

电子沿着x轴正方向:电流沿着x轴负方向

A

闭合后,两棒上端都为N极,下端都为S极

C

有用

C

D

C

1

3

2和4

D

D

C

$I=\frac{F}{BL}=0.05A$

磁感应强度由磁场决定,与通过电流大小无关,磁感应强度仍为0.4T

受力分析,物体受重力,电场力,合力方向纸面向外,

Tcosθ=mg

F=Tsinθ=BIL

$B=\frac{mgtanα}{IL}$

磁场对电流的作用

右手定则分别作三点磁场,三力合成

0

2

右手定则,只有i4矩形内向里

D

3

A端向外,B端向里,旋转的同时向下移动

根据右手螺旋定则,判断NS极,看和磁铁吸引还是排斥

线圈左为N极,和磁铁排斥,向右偏转

判断两组通电导线受力情况:

通电导线:同向吸引,异向排斥

电子逆时针运动,形成电流:顺时针,相当于通电螺线管,用右手定则画出磁场,分析通电导线受力

安培力:垂直纸面向里

C

磁感应强度垂直斜面向上

立体图无法受力分析:以磁感应强度方向作侧面图

电流向里。物体受重力,支持力,左手定则安培力沿斜面向上。

$F_安=BIL=mgsinα$

又根据闭合电路欧姆定律:$I=\frac E R$(不计内阻)

所以$B=\frac{mgRsinθ}{EL}$

ACD

A-A'电流方向向右

A

I'不动,画I‘的磁场:右手螺旋,顺时针磁场,上方向右,下方向左,上下两点分别用左手定则→上方向里,下方向外

c

要用左手定则看安培力方向

A

看左视图,看a点受力分析:受重力,绳子拉力,要想受力平衡,必须受到水平向右的安培力。

a点电流方向垂直纸面向里,安培力向右,磁感应方向只能向上。

F_安=mgtan30°

$B=\frac{mgtan30°}{IL}$

=0.5T

考察有效长度

0

BIL 水平向左

BIL 水平向右

不理解题意

以电流沿纸面向里为例分析

第一次:电流5A,物体受重力,弹力,向右的安培力。匀速运动则一定收到向左的摩擦,且摩擦力=安培力

$I_1=5A$

$F_1=BI_1L$

$F_1=f$

第二次,电流8A,匀加速,则安培力>摩擦力

$I_2=8A$

$F_1=BI_2L$

$a=\frac{F_2-f}{m}=\frac{F_2-F_1}{m}$

B=1.2T

以左视图受力分析

要想静止,安培力必须水平向左

mg=f

$f=μF_安=μFIL$

I=2.5A

A

D

A

由里向外射出的电子流:电流方向由外向里

左边、右边线圈上边都为N极,下边S极,条形磁铁,外部磁感线向下,左手定则,向左偏转

或者根据电流同向吸引,反向排斥

洛伦兹力

C

带电小球:重力不能忽略

磁场向左等同于电荷向右

D

B

南极向西偏转

AD

B:方向在变

D:v方向在变

AC

C

5?

C

6

开始:f=μmgcosθ

f=μ(mgcosθ+qvB)

摩擦力变大了

B

500000m/s

光滑斜面

静止开始下滑:

ma=mgsinθ

a=gsinθ,加速

到离开:

mgcosθ=f=qvB

$v=\frac{mgcosθ}{qB}=4.3m/s$

(1)负电

(3)$F_合=mgsinθ$

a=gsinθ

匀加速

1.1m

电荷在电场中,电量不为0,电场力肯定不为0

BD

匀速圆周也是加速度一直变化的曲线运动

AC

磁场和电流平行,不受力

A

BD

A改成速度大小相同

洛伦兹力不做功

正电荷为例:

向右:$F_向=f+N-mg$

向左:$F_向'=N-mg-f$

B:合外力提供向心力,a相同

AB

C

B

B

$r=\frac{mv}{qB}=\frac{\sqrt{2mE_k}}{qB}$,动能减小,因为r↓→v↓

开始运动方向向上,向右偏,根据左手定则,只能-q向右偏

AC

B

带电粒子在磁场中的运动

$\frac 1 2l=\frac{mv}{qB}$

$\frac{q}{m}=\frac{2v}{Bl}$

优弧

先作图,洛伦兹力方向的交点式洛伦兹力的圆心,先求R再求运动时间

两种情况:一种左边刚好出来,一种右边刚好出来

第一种:

如图,根据几何关系得,$r=\frac L 4$

又因为洛伦兹力=向心力

所以 $r= \frac{mv}{qB}$

$v_1=\frac{qbL}{4m}$

第二种:

由几何关系得:

$r^2=L^2+(r-\frac L 2)^2$

$r=\frac{5L}{4}$

$v_2=\frac{5qBL}{4m}$

所以$v>v_2$或$v<v_1$

A

从左、上射入,都形成半圆

最大x,y都是2r,$=\frac{2mv}{qB}$

氢核:质子

C

1:2

2:1

②PN改成弧PN

D

穿过铅笔板速度减小,所以只能从下到上运动,带正电

A

加速电场中,动能定理:$E_k=qU$,

$E_{k1}:E_{k_2}=e:2e=1:2$

$r=\frac{mv}{qB}=\frac{\sqrt{2mE_k}}{qB}$

$r_1:r_2=\frac{\sqrt{2mE_{k1}}}{qB}:\frac{\sqrt{2mE_{k2}}}{qB}$

→$r_1:r_2=\frac{\sqrt{2mE_{k1}}}{eB}:\frac{\sqrt{4×2mE_{k2}}}{2eB}=1:2$

$T=\frac{2πm}{qB}$

$T_1:T_2=\frac{2πm}{eB}:\frac{2π·4m}{2eB}=1:2$

1:2

1:2

1:2

5.7×10^-5m

3×10^{-12}s​

$\frac q m=\frac{2v_0sinθ}{BL}$

带电粒子在复合场中的运动

  1. 获取信息
  2. 分析于运动和受力
  3. 看场边界v大小和方向

设初速度为$v_0$,轨迹半径为r

如图,由几何法得:

$r=\frac L 4$

又因为$f_洛=F_向$

所以$r=\frac{mv_0}{qB}$

$v_0=\frac{qBr}{m}=\frac{qBL}{4m}$

(2)

磁场中:$S_B=2πr=\frac{πL}{2}$

电场中:F=ma=qE

$S_E=\frac{2v_0^2}{2a}=\frac{mv_0^2}{qE}$

$S=S_B+S_E$

图有问题,Q在P右下

先磁场,不知道初速度

后电场

设轨迹半径为r,初速度v0

如图,由几何法得:

$r=\frac{\sqrt 2}{2}L$

又因为$f_洛=F_向$

所以$r=\frac{mv_0}{qB}$

$v_0=\frac{qBr}{m}=\frac{\sqrt 2 qBL}{2m}$

$t_{PQ}=\frac T 4=\frac{πm}{2qB}$

撤去磁场后,加上电场,

y方向:$\frac{\sqrt 2}{2}L=v_0t$

x方向:$\frac{\sqrt 2}{2}L=\frac 1 2 \frac{qE}{m}t^2$

所以$E=\frac{\sqrt 2qLB^2}{m}$

(2)在B中,在E中时间大小

$t_B=\frac{πm}{2qB}=\frac π 2·\frac{m}{qB}$

$t_E=\frac{\sqrt 2L}{2v_0}=\frac{m}{qB}$

所以$t_E<t_B$(电场力做功了)

运动合成与分解

(1)

在电场中,匀变速曲线运动

设p1到p2时间为t,

$2h=v_0t$

$h=\frac at^2$

$a=\frac{qE}{m}$

$v_y=at$

$2h=v_0t$

$h=\frac 1 2\frac{qE}{m}t^2$

$E=\frac{mv_0^2}{2qh}$

(2)

$v_y=at=\frac{qE}{m}·\frac{2h}{v_0}=v_0$

$v_t=\sqrt{v_0^2+v_y^2}=\sqrt 2v_0$

∴$tanθ=\frac{v_y}{v_0}=1$

与x轴45°

如图所示,由几何关系得

$2r=\sqrt 22h$

$r=\sqrt 2 h$

又因为洛伦兹力提供向心力

所以$r=\frac{mv_t}{qB}$

$B=\frac{mv_t}{ar}=\frac{\sqrt 2mv_0}{\sqrt 2qh}$

$B=\frac{mv_0}{qh}$

设初速度$v_0$,时间为t

$h=\frac 1 2at^2=\frac 1 2 \frac{qE}{m}t^2$

$l=v_0t$

$v_0=l\sqrt{\frac{qE}{2mh}}$

又因为$v_y=\sqrt{2ah}=\sqrt{\frac{2qEh}{m}}$

所以$v_c=\sqrt{v_0^2+v_y^2}=\sqrt{\frac{qE(4h^2+l^2)}{2mh}}$

偏转角$tanθ=\frac{v_y}{v_0}=\frac{2h}{l}$

(2) 过O'作x轴y轴垂线,写关于h和l的方程

设轨道半径为r

如图,由几何法,得

rsinθ+rsinβ=l→rsinθ=l-rcosθ ①

rcosβ-rcosθ=h→rcosβ=rcosθ+h ②

$tanθ=\frac{2h}{l}$

①②平方,消去β,求出r

$r=\frac{h^2+l^2}{2hl}\sqrt{4h^2+l^2}$

又因为$f_洛=F_向$,

所以$r=\frac{mv_c}{qB}$

所以$B=\frac{l}{h^2+l^2}\sqrt{\frac{2mhE}{q}}$

要想回到出发点,必须先后以3/4圆依次过狭缝

$r=r_0=\frac{mv_0}{qB}$

$v_0=\frac{qBr_0}{m}$

$\frac 1 2mv_0^2=qU$

无偏转:直线,匀速直线

(1)

洛伦兹力向下,电场力向上,合力为0

qBv=qE

$B=\frac E v=\frac{U}{dv}$

(2)

$y=\frac{qul^2}{2dmv_0^2}$

$△E_k=\frac 1 2mv^2-\frac 1 2mv_0^2=\frac 1 2 mv_y^2$

或者动能定理

$W=△E_k$

$eu'=△E_k$,u':偏转距离的电势差

$→eEy=△E_k$

$→e\frac U dy=△E_k$

C

①$t=\frac{l}{v_0}$,②水平方向速度不影响

③磁场时间最多

A

C

带电粒子在复合场中的运动二

牛二:mgsinθ=ma

a=gsinθ

垂直斜面方向:$N+F_洛=mgcosθ$

当N=0时,是小球离开斜面的临界点

mgcosθ=qBv

$v=\frac{mgcosθ}{qB}$

因为$v_0=0$

且a=gsinθ

所以$x=\frac{v^2-v_0^2}{2a}=\frac{m^2gcos^2θ}{2q^2B^2sinθ}$

三场叠加,匀速圆周是洛伦兹力提供向心力,左手定则,为正电荷。三场叠加还是匀速圆周,那电场力和重力等大反向,重力向下,则电场力方向只能向上

匀速圆周:

$F_合=f_洛=F_向$

$mg=qE→\frac m q=\frac E g$(质荷比)

$R=\frac{mv}{qB}$

=$\frac{Ev}{gB}=\frac{E\sqrt{2gh}}{gB}$

物体由静止滑下

受力分析:重力,向左的电场力,向右的洛伦兹力,向右的弹力,向上的滑动摩擦力

F_合=mg-f

=mg-μ(qE-qBv)

某时刻N=0

即$qE=qBv_1$ 没有挤压

此时$F_合=mg$

a有最大值a=g

而后,

v增大,$v>v_1$

F_合'=mg-f

=mg-μ(qBv-qE)

a减小的加速直线运动,a=0时,速度最大

即$mg=μ(qBv_m-qE)$

$v_m=\frac{mg+μqE}{μqB}=4.25$

a=10

① 带电粒子速度与磁场方向平行,不受洛伦兹力,平衡

② 点电荷产生的电场中,电荷可以绕电荷做匀速圆周

③ 带电粒子在磁场中,如果受到洛伦兹力,与速度方向垂直,不是恒力,不可能做抛体运动

④ 带电粒子在匀强电场中仅受电场力,合力不为0,不可能匀速直线

A

电场力要做功,速度要改变

D

A:洛伦兹力大于电场力,会往上偏

B:2个力不在一条直线上,不能这样算

D:电场力做正功

C

a受到电场力,下落时间不变,但是落地速度比自由落体速度大

AD

ABC

电荷运动类仪器

刚出偏转电场偏转距离:

$\frac 1 2 mv_0^2=qU_1$

$y'=\frac{qU_2L^2}{2dmv_0^2}=\frac{qU_2L^2}{4dqU_1}=\frac{U_2L^2}{4dU_1}$

然后相似三角形求y

$r=\frac{R}{tanθ}$

$r=\frac{mv}{qb}$

最后p点动能:$E_p=\frac 1 2mv_0^2$

等效

(1)正电荷,电场力方向向下,容器里最上方被下极板吸附的时间就是所有烟尘被吸附时间

$a=\frac{qE}{m}$

$L=\frac a t^2$

$t_1=\frac{2L}{a}$

(2)等效成一个质点,位置在几何中心(电场对颗粒,最下方不做功,最上方做功最多)

$q'E\frac L 2=W$

(3)和第二问一样,一半距离的时间

AD

AC

竖直分量方向变了,水平分量在一直增大

D

电磁感应

电磁感应和楞次定律

向上的相等,向下的b大,相减,a大

B

有磁通量变化

1-2增加

2-3减少

有 有

D

B

B

A

B

A

C

C

ABD

中间磁通量不变化时,没电流

C

磁通量变化,B或S变化

CD

D:bc为轴转动60°之前磁通量不变

AC

AC

外圈要产生感应电流,内圈产生磁场,外圈不闭合,即使有磁通量变化,也不会产生感应电流

AD

D

法拉第电磁感应定律

BD

2

切割磁感线的时候,有效长度是0,相当于并联,没有电流,但是有感应电动势,a电势高,受电场力方向向下,电势低,受电场力方向向上

A

3

动生电动势联系的:洛伦兹力/安培力

感生电动势:变化的磁场产生的

AC

4

A

5

Q=CU,$U=\frac{△B}{△t}S$,Q增大,可以增大磁感应强度变化率,增大线圈半径R从而增大面积S,改变线圈所在平面与磁场方向夹角,使垂直于磁场方向的面积减小,所以A错,CD正确

电容器电量:Q=CU,Q增大,可以增大电容C,$C=\frac{\epsilon_r S}{4πkd}$,即减小电容器2极板距离

BCD

6

D

A

$\frac{△φ}{△t}=E$,是定值

C

3

AD

4

切割磁感线的是$v_x$,E=BLV,v不变,感应电动势不变

C

5

A:A和d重合时,左边圆环上下两部分产生的感应电动势完全抵消,感应电流为0

BC:磁场相对圆环从B到O的过程中,圆环有效切割长度增大,感应电动势增大,感应电流增大,在O到A过程中,左半边圆环上下两部分都切割磁感线,有感应电动势抵消情况,电动势减小,感应电流减小,B正确,C错误

D:B与d重合时,圆环还没有切割磁感线

B

6

$E=\frac{△B}{△t},φ_0=B_0S$

ACD

$E=S\frac{△B}{△t}$,S不同

单位面积电阻相同,总电阻相当于$R_1=L_1r,R_2$同理

$\sqrt 2 :1$

电磁感应问题

导轨和金属棒电阻不计,只有R了

设ab运动速度为v

E=BLv

$I=\frac{E}{R}=\frac{BLv}{R}$

$F_安=BIL$

$=\frac{B^2L^2v}{R}$

俯视图,受力分析,向右外力,向左安培力、摩擦力

$F_合=F-f-F_安$

$=F-μmg-\frac{B^2L^2v}{R}$

$a=\frac{F-μmg}{m}-\frac{B^2L^2v}{Rm}$(只有第二项v变化,v↑,a下,所以是a↓的加速运动)

a=0时,v最大

$F-μmg=\frac{B^2L^2v_m}{R}$

$v_m=\frac{F-μmg}{B^2L^2}$

磁场均匀增加,楞次定律,电流磁场方向向外,右手螺旋定则,电流逆时针,下极板正电,粒子静止在平行板中间,只能带正电和重力平衡

qE=mg

$q\frac{U_c}{d}=mg$

$q\frac{n\frac{△φ}{△t}}{d}=mg$

$qnS\frac{△B}{d△t}=mg$

$\frac{△B}{△t}=\frac{mgd}{qnS}$

A:直导线电流向上为例,左边向外,右边向里,合磁通量为0,增大或减小磁通量都是0

B:旋转磁场也没变化

CD:左边$E_1=B_1Lv$,右边$E_2=B_2Lv$,越靠近直导线场强越大,所以右边场强增大,感应电流磁场方向向里,则原磁通量变化应为向外增加或向里减小,向左平移是向外增加

D

BLvsin30°=0.1v

最大BLv=0.2v

$E=nScos30°\frac{△B}{△t},\frac{△B}{△t}$是定值

=nkScos30°

$I=\frac{E}{R}$

线圈增加一倍,R也会增加

面积增加,R也增加

C:半径增加一倍,根据圆面积,S增加4倍,因此△

CD

线圈拉出磁场区域的过程中,只有拉出磁场外的边相对另一边切割磁感线产生感应电动势,产生感应电动势的这边可视为电源,所以要使ab两点电势差最大,应使ab边相当于电源,切割磁感线,所以应向下拉

B

B

安培定则:右手螺旋定则

左手定则:判断安培力方向

楞次定律→左手定律

BD

磁感应强度变化率增加一倍,感应电动势也增加一倍,q增加到原来2倍

AC

D

B

BD

D

电流向右

右手螺旋定则:下方磁场向里,增大电流,圆环中磁通量增大,产生感应电流,楞次定律:感应电流是逆时针方向,左手定则:金属圆环上边受安培力竖直向下,金属圆环下边受安培力竖直向上。因为下边离长直导线电流越远,磁场越弱,所以向下的安培力大于向上的安培力导致橡皮绳变长

解释2:

直导线电路增大,通过金属圆环磁通量增加,楞次定律得,要阻碍增加,圆环有弹性,则面积要缩小,面积缩小同时有相对远离导线的趋势,所以橡皮绳拉长

A

D

电磁感应综合

C

小正方形每边电阻为R,从左上角逆时针,点分别为abcd,求移动过程中ab电势差的图:进入过程中,切割磁感线的是cd,ab是部分电路,电势差是1,完全在磁场中,ab边被切割,没电流,但是有电动势,电势差是4,出磁场过程中,有电流,形成闭合回路了,ab边是路端电压,其他3边占总电势3/4,电势差是3

最初磁感应强度改为B0

令$\frac{△B}{△t}=k$

任意时刻$B=B_0+\frac{△B}{△t}t=B_0+kt$

$F_安=BIL$

$I=\frac E R=\frac{\frac{△B}{△t}S}R=\frac{△B}{△t}·\frac S R$,右边是定值,所以I是定值,

则安培力只有B变化

$F_安=(B_0+kt)\frac S R·kL$

当绳子拉力=安培力时,能把物体拉起来

$mg=(B_0+kt)\frac S R·kL$

(1)

E=Bdv

$I=\frac{Bdv}{R+r}$

$F_安=BId=\frac{B^2d^2v}{R+r}$

所以$a=\frac{F-f-F_安}{m}$

随着速度↑,安培力↑,a↓,是a↓的加速直线运动,所以,a=0时速度最大

$F-f=F_安$

$F-f=\frac{B^2d^2v}{R+r}$

$v_m=8m/s$

(2)

$P_R=I^2R$

$I=\frac{Bdv_m}{R+r}=3w$

(3)$v_t=\frac{v_m}{2}=4m/s$

$a=\frac{F-f-F_安'}{m}=2.5m/s^2$

(1)

物体下落高度h时,损失重力势能Mgh

$Mgh=\frac 1 2Mv^2+\frac 1 2mv^2-Q$

$Q=\frac 1 2Mv^2+\frac 1 2mv^2-Mgh$

A:没加r

B:

$a=\overline I t$

$\overline I=\frac{\overline E}{R+r}$

$\overline E=\frac{△φ}{△t}=\frac{Bdl}{△t}$

t和△t一回事,约掉,

$q=\frac{Bdl}{R+r}$

$W_F-W_f-W_{F_安}=△E_k$

C:$W_F-W_f=△E_k+W_{F_电}$大于

D:$W_F-W_{F_安}=△E_k+Q$大于

BD

$W_F-W_安-W_G=△E_k$

$W_F-W_安=W_G+△E_k$

克服重力做功就是重力势能,势能+动能=机械能

A

L=2Rsinθ

E=B2Rvsinθ=2BRvsinθ

$I=\frac{E}{R_外+r},r=0$

$I=\frac{E}{R_外}$

等效电路是并联电阻,左边圆环是一个电阻$R_2$,右边圆环也是个电阻$R_1$

单位长度电阻λ,S=2πR

$R_总=2πrλ$

$R_1=\frac{2θ}{2π}·2πRλ$

$R_2=\frac{2π-2θ}{2π}·2πRλ$

算出电流,再算安培力

(1)画出侧面受力图

$F_合=mgsinθ-F_安$

$F_安=\frac{B^2L^2v}{R}$

(1)

线框进入磁场临界状态时:

$\frac 1 2 mv^2-0=mgh$

$v=\sqrt{2gh}$

$E=BLV=BL\sqrt{2gh}$

(2)

刚进入磁场,cd相当于电源,

$U_{cd}=\frac 3 4E=\frac 3 4BL\sqrt{2gh}$

(3)

受力分析:线框下落,受mg和向上安培力作用

加速度恰好为0,合力为0,$mg=F_安$,

$F_安=BIL=\frac{B^2L^2\sqrt{2gh}}{R}$

$h=\frac{m^2gR^2}{2B^4L^4}$

拓展:

H>h:安培力比重力大,加速度减小的减速

H<h:重力比安培力大,加速度减小的加速

F-t图是哪个?

电流向上,安培力向左,速度越大,安培力越大

$F_合=F-F_安$

v=at

$I=\frac{BLv}{R}$

$ma=F-BIL=F-\frac{B^2L^2v}{R}$

$ma=F-\frac{B^2L^2a}{R}t$

$F=ma+\frac{B^2L^2a}{R}t$,t相当于x,t系数相当于k,ma相当于b,F相当于y,t=0,F=ma≠0

C

自感和互感

L很大:自感明显

接通瞬间:电路电流增大,线圈阻值很大,2个同时亮,D1更亮一些,逐渐亮度一样

断开瞬间:电路电流减小,D2先灭,线圈自感,D1渐灭

左图:开关断开构成闭合回路,自感电流方向和原电流方向相同,会更亮一下

又图:构成自感与原电流方向相反,只能渐灭

BC

1

b→a,自感

2

a2先亮

a1

断开:a2立马灭,a1渐灭

AC

L是自感线圈(直流电阻不计):闭合稳定后,L没电阻,把D1短路了,D2更亮

BC

AC

BD

合上开关,谁先亮?

断开开关情况?

合上开关:b先亮

断开开关:同时渐灭

涡流

B

闭合:电磁阻尼

A

楞次定律:来拒去留

C

C

圆环运动会产生感应电流,产生安培力,安培力做功,一直作为阻力做功,圆环机械能减小,最终到最低点

AC

涡流

涡流

涡流

涡流

电磁驱动

q=It

$n\frac{△φ}{△t}=E=IR=\frac q t R$

t和△t一样,约去

2nSB=qR(开始线圈平面与磁场垂直,翻转180°是2倍,△φ=2BS)

$B=\frac{qR}{2nS}$

C

电流增大,磁场增大,楞次定律:阻碍增大,所以向右

A

电路是断路,没电流,没电压,没安培力

匀速:电容器没有充放电过程。不匀速就有示数

C

A:$I=\frac{BLv}{R}$,B L R是定值,所以I与v成正比

B:$F_安=\frac{B^2L^2v}{R}$,B L R是定值

C:这里是其他形式的能全部转化为电能,所以$P=F_安v=\frac{B^2L^2v^2}{R}$,B L R是定值,P与速度平方成正比

D:$E=\frac{△φ}{△t}=BLv$,BL是定值,所以正确

ABD

开始到刚出磁场,总高度L+2H

刚出磁场是刚进入的一半,刚进入$v=\sqrt{2gh}$

$mg(H+2L)-W_安=△E_k=\frac 1 2m(\frac v 2)^2$

$W_安=mg(H+2L)-\frac 1 2m\frac{v^2}{4}$

安培力克服电场力做功,转化成电流,电流通过导体转化为焦耳热

C

没有其他能量转化,只能转化为v

$P=F_安v=\frac{B^2L^2v^2}{R}$

答案有问题

W=Fx

W1:$W=F2l=\frac{(Blv)^2}{R}·\frac{2l}{v}=\frac{2B^2l^3v}{r}$

W2:$W=Fl=\frac{(B2lv)^2}{R}·\frac{l}{v}=\frac{4B^2l^3v}{r}$

B

向南拉,ab作为电源

B

直流电阻很小:闭合开关稳定后会把灯泡短路,切断开关,灯泡会先亮后渐灭

ACD

F-重力做功-安培力做功=0(匀速)

AD

△E=0.1v

△t=1s

$\frac{△E}{△t}=0.1V$,定值

$E=Blv=Bl(v_0+at)$

5m/s^2

左端

0.31V

E=Blv

$I=\frac{E}{R+r}=\frac{BLv}{R+r}$

$F_安=\frac{B^2L^2v}{R+r}$

a=0时速度最大

$\frac{B^2L^2v}{R+r}=mg$

v=6m/s

(2) 5m/s^2

交变电流

交变电流

$E_m=nBSω$

e=nBSWsinωt

$I_m=\frac{nBSω}{R}$

$i=I_msinωt$

转速提高一倍:ω'=2ω

e=NBSω‘·sinωt

$e=NB\frac S 22ω·sin2ωt$

C

A:在中性面

C:电动势为0

BD

$E=NBl_1l_2ωsinωt$

n'=n/k

线圈转速可以

ABCD

B

与中性面重合,e=0,φ最大,φ变化率为0

AD

垂直中性面,磁力矩为0

D

C

0s,0.04s,0.08s

最大

为0

NBSω/R

与中性面垂直

(1)

中性面

垂直中性面

中性面

垂直中性面

(2)

0到最大

最大减小到0

(3)

t1 t3

t0 t2 t4

B

交流电的描述

与纸面重合:与中性面垂直:是余弦图像,排除AB,根据运动方向,开始电流是正方向

C

$P=\frac{U^2}{R}$

$\frac P 2=\frac{U_有^2}{R}$

所以$\frac{U_有^2}{R}=\frac P 2=\frac{100}{2R}$

$U_有^2=50$

$U_有=5\sqrt 2 V$

正弦交流电:$U_m=U_有×\sqrt 2=20V$

(1)

不是sin型,用热效应求,一个周期内,上边和下边加起来就是有效值

$I_1^2R\frac T 2+I_2^2R\frac T 2=I_有^2RT$,约去RT

$\frac{I_1^2}{2}+\frac{I_2^2}{2}=I_有^2$

$I_有=5A$

(2)

补齐下方,相当于正弦交流电

$I'_有=\frac{2}{\sqrt 2}=\sqrt 2A$

$I_有^{'2}R \frac T 2=I_有^2RT$

$I_有=1A$

$E=\frac{△φ}{△t}=S\frac{△B}{△t}=kS$

$I_1=\frac{E_1}{R}=2×10^{-4}A$

$I_2=3×10^{-4}A$

0-3s k>0,3-5s k<0,3-5s |k|大于0-3s,电压大,电流也大

B

D

BD

D

B

$W=\frac{U^2}{R}t$

$P=\frac W t$

计算

A

a是方向变了,大小不变$P_1=I_m^2R$

b是正弦交流电,要用有效值:$P_2=I_有^2R=\frac{I_m}{\sqrt 2}^2R=\frac 1 2I_m^2R$

2:1

90°:

$q=\frac{nBS}{r+R}$

外力做功:

$t=\frac T 4$

外力做功要把其他能转化成电能,所以外力做功=电源电动势的总功

$W=E_有I_有\frac T 4$

$E_有=\frac{nBSω}{\sqrt 2}$

$I_有=\frac{E_有}{R+r}=\frac{NBSω}{\sqrt 2(R+r)}$

$T=\frac{2π}{ω}$

$W=\frac{n^2B^2S^2ωπ}{4(R+r)}$

360°:

q‘=0(△φ'=0)

$W=E_有I_有T=\frac{n^2B^2S^2ωπ}{R+r}$

(1)

角速度:ω=2πn=200rad/s

电动势最大值:E_m=NBSω=40V

表达式:$e=E_msinωt=40sin200t$

(2)

电压有效值:$\frac{40}{\sqrt 2}=20\sqrt 2V$

电压表示数(闭合电路欧姆定律,U=IR联立得到):$U=\frac{ER}{R+r}=\frac{20\sqrt 2×9}{9+1}=18\sqrt 2V$

(3)

外力做功全部转化为电能,在电路上转化为热能

$W=EIt=E\frac{E}{R+r}=\frac{(20\sqrt 2)^2}{9+1}×60=4800J$

C

A:$ω=\frac{2π}{T}$,周期不是314s

B:时间带入表达式,电压为0

C:瞬时÷根号2是有效值,10V灯泡能正常发光

D:电容器耐压10V,电源峰值$10\sqrt 2$V,超过了

CD

3

设电热器电阻为R,则

$P=\frac{U^2}{R}=\frac{100}{R}=60W$

接到交流电上,热功率为30W,则

$\frac{U'^2}{R}=30W$

$U'=5\sqrt 2V$

$U_m=\sqrt 2U'=10V$

4

$U=\frac{200}{\sqrt 2}=100\sqrt 2V$

$I=\frac U R=\sqrt 2A$

5

0.02s

100次

0.02s

$f=\frac 1 T=50Hz$

$i=I_msinω100πt$

$14.14=I_msin100π×0.25×10^{-2}$

$=I_msin\frac π 4$

电感,电容,变压器

220V:有效值,$e=220\sqrt 2sinωt$

电容:通高频阻低频,f↑,R↓

电感:通低频阻高频,f↑,R↑

AC

匝数比=电压比,左边电压:4400V

两边功率相等

$P_1=60W=U_1I_1$

$I_1=\frac{60W}{4400V}=\frac{3}{220}A$

如果左边是恒定直流电,右边不会产生感应电流;如果左边电流均匀增大,右边会产生感应电流

B

左边有电阻,则左线圈电压=总电压-电阻A电压

$\frac{U-U_A}{U_B}=\frac{n_1}{n_2}$

根据电流比=匝数反比:$\frac{I_1}{I_2}=\frac{n_2}{n_1}=\frac 1 4$

$P=I^2R$

则$\frac{P_A}{P_B}=\frac{I_1^2}{I_2^2}=1:16$

$U_A:U_B=I_1:I_2=1:4$

A稳定后阻值很小:A比B亮

B

D

AB

BC

这是瞬时表达式,最大值是311,有效值÷根号2

A

并联电阻减小,所以功率增大

C:功率增大,电压不变,电流增大

BCD

AD

接a,接b都相当于升压变压器,a升压少,b升压多

C

电能的输送

C

$P_损=I_1^2R$

$I_1=50A$

R=10Ω

$I_2=5A$

$P_损'=I^2R=25×10=250W$

测试题

传感器

传感器

1

2

改变面积,电容变化导致电压变化

有光照射电阻变小,整个电路总电阻变小,电动势不变,则电流增大,R2两端电压增大,R1两端电压减小,即信号处理系统获得低电压

BD

欧姆档:左边无穷大,右边无穷小

ABD

BD

AD

ABC

B

金属铂

B

CD

BD

减小

光电

$R=ρ\frac L S$

$P=\frac{U^2}{R}$

R减小,P增大

A

C

热敏电阻阻值大,左侧电路电流很小,电磁铁磁性弱吸不住衔铁

变亮

电吹风加热热敏电阻使阻值变小,电路中电流增大,电磁铁吸住衔铁

小灯泡不会立即熄灭,因为热敏电阻温度仍较高

小灯泡熄灭

角度

液面高度

压力

位移

传感器的应用一

电阻,充气后,2个拉长,2个拉宽,电阻变化导致电压表示数变化

A

AC

传感器的应用二

ABCD

温度传感器

光电传感器

声,光传感器

光传感器

声传感器

温度传感器

光传感器

BC

A:2个红外发送,接收管

BCD

A

光照射电阻减小

AD

测试题

BCD

A

ABC

C

AC

BC

B

B

ABCD

C

B

B

声音 电

磁 电

小于

小于