1、高二物理 恒定电流和静电场复习讲义高二物理 恒定电流和静电场复习1.电阻R和电动机M串联接到电路中，如图9所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有 () 图9AU1Q2 DW1W2，Q1IRU1，B错；电流做的功W1IU1t，W2IU2t，因此W1W2，C错；电流产生的热量由QI2Rt可判断Q1Q2，A对，D错2一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U的关系图象如图甲所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联
2、后接在电压恒为U的电源上，如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，它们之间的大小关系为()AP14P2 BPD4P2 DPDP2解析：当三个电阻并联接到电压为U的电源上时，消耗的功率都是P，说明此时三个电阻的阻值相等，因此两个定值电阻R1R2，有P.若将它们连接成如题图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，则R2与D并联的阻值小于电阻R1，所以R1两端电压U1U，D与R2两端电压U2R2.设题图丙中总电流为I，则流过R2的电流I2I，由PI2R得P14P2，选项A、C错误由P得：
3、PDP2，选项D错误、B正确答案：B图43(2011济宁模拟)如图4所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是()AR3断路BR1短路CR2断路DR1、R2同时短路解析：灯泡A变暗，灯泡B变亮，说明流过灯泡A的电流减小，流过灯泡B的电流增大若R3断路，电源的路端电压增大，流过灯泡A、B的电流均增大；若R1短路，电源的路端电压减小，流过R3的电流减小，流过灯泡A、B的电流增大；若R2断路，电源的路端电压减小，灯泡A和电阻R1两端的电压增大，电路中的总电流减小，流过R3的电流增大，流过灯泡A的电流减小，灯泡B两端的电
4、压增大，流过灯泡B的电流增大；电阻R1、R2同时短路，灯泡B不亮正确选项为C.答案：C4（石家庄第二十四中模拟试题）某同学设计了一个转向灯电路(图9)，其中L为指示灯，L1、L2分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源当S置于位置1时，以下判断正确的是 ()AL的功率小于额定功率BL1亮，其功率等于额定功率CL2亮，其功率等于额定功率D含L支路的总功率较另一支路的大5如图2-35所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电路中O点接地，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，M、N两点电势变化情况是（ BE ）A都升高 B都降低CM点电势升高，N点电势降低DM点电势降低，N点电势升高EM点电势的改变
5、量大于N点电势的改变量6.现有经过精确校准的电压表V1和V2，当分别用来测量某线路中电阻R两端a、b间的电压时，如图所示，读数分别为12.7 V和12.3 V，则()a、b间的实际电压略大小12.7 Va、b间的实际电压略小于12.3 V电压表V1的内阻大于V2的内阻电压表V1的内阻小于V2的内阻A BC D解析：并联电压表后，使a、b间的电阻变小，从而使a、b间的电压变小，即电压表的示数比a、b间没有接电压表时的实际电压略小些，而且，电压表的内阻越大，电压表的示数越大，越接近于a、b间没接电压表时的实际值故电压表V1的内阻较大，a、b间的实际电压略大于12.7 V故正确，选项A正确答案：A7
6、. 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为U1和U2，下列说法中正确的是 A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C.U1U2解：滑动变阻器的触片P从右端滑到左端，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小。与电阻蝉联串联的灯泡L1、L2电流增大，变亮，与电阻并联的灯泡L3电压降低，变暗。U1减小，U2增大，而路端电压U= U1+ U2减小，所以U1的变化量大于 U2的变化量，选BD。8. (2012合肥质检)如图8所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，电阻R3为定值电阻，R1、R2为滑动变阻器
7、，A、B为电容器两个水平放置的极板。当滑动变阻器R1、R2的滑动触头处于图示位置时，A、B两极板间的带电油滴静止不动。则下列说法中正确的是()图8A把R2的触头向右缓慢移动时，油滴向下运动B把R1的触头向右缓慢移动时，油滴向上运动C缓慢增大极板A、B间的距离，油滴静止不动D缓慢减小极板A、B的正对面积，油滴向上运动解析：选B因为滑动变阻器R2与平行板电容器串联，故无论R2变大还是变小，电容器两极板间的电压都等于路端电压，故A错误；当滑动变阻器R1的滑动触头向右移动时，接入电路的电阻变大，则电路的总电阻变大，电流变小，内电压变小，路端电压变大，电容器两极板间的电压变大，所以电场力变大，油滴向上运
8、动，故B正确；当增大极板间的距离时，因为电压不变，由E，电场强度变小，故电场力变小，油滴向下运动，C错误；当减小极板的正对面积时，因为电压不变，A、B两极板间距离不变，则电场力不变，油滴静止不动，故D错误。9(2014广东卷)如图所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电量为Q的小球P，带电量分别为q和2q的小球M和N，由绝缘细杆相连，静止在桌面上，P与M相距L，P、M和N视为点电荷，下列说法正确的是()AM与N的距离大于LBP、M和N在同一直线上C在P产生的电场中，M、N处的电势相同DM、N及细杆组成的系统所受合外力为零解析：将M、杆、N看作整体，M、N分别所受P施加的库仑力必为一对等大反向
9、的平衡力，选项B正确，由kk，得rL，MN(1)LN，选项C错P、M、杆、N整体静止，合外力必为零，选项D正确答案：BD102010安徽高考如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是()A保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大B保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小C保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大D保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小解析：本题主要考查带电体在电场中的平衡问题，意在考查考生对物体平衡、电容器等知识的理解
10、和应用小球受重力、电场力、悬线的拉力而处于平衡状态，设悬线与竖直方向的夹角为，则tan，cos，由闭合电路欧姆定律知增大R2时，定值电阻两端电压减小，则减小，cos增大，F减小，B正确；而改变R1对定值电阻两端电压不起作用答案：B11.电荷量为q1104 C的带正电的小物块置于绝缘粗糙水平面上，所在空间存在沿水平方向始终不变的电场，电场强度E的大小与时间t的关系和物块的速度v与时间t的关系分别如图6甲、乙所示，若重力加速度g取10 m/s2，根据图象所提供的信息，下列说法正确的是 ()甲乙图6A物块在4 s内的总位移x6 mB物块的质量m0.5 kgC物块与水平面间的动摩擦因数0.2D物块在4
11、 s内电势能减少14 J答案ACD解析由题图乙可知，物块前2 s做匀加速直线运动，在2 s4 s做匀速直线运动，根据vt图象所围面积可求得前2 s位移x12 m,2 s4 s位移x24 m，总位移为x6 m，A正确.02 s内，由牛顿第二定律得qE1mgma， 且a1 m/s2， 2 s后物块做匀速运动，有qE2mg 由题图甲知E13104 N/C、E22104 N/C，联立可得m1 kg，0.2，B错误，C正确又因为电势能的减少量等于电场力所做的功，即EpWE1qx1E2qx214 J，D正确12 (多选)如图3所示是阴极射线示波管的聚焦电场实线为电场线，虚线为等差等势线，A、B、C为一个从
12、左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点，不计电子的重力，则 ()图3A电场中A点的电势高于C点的电势B电子在A点处的动能大于在C点处的动能C电子在B点的加速度大于在C点的加速度D电子在B点的电势能大于在C点的电势能解析沿着电场线电势降低，则AEkA，B错误；B处的电场线较密，电场强度较大，电场力较大，故加速度较大，C正确；负电荷在电势低处电势能大，BC，故电子在B点的电势能大于在C点的电势能，D正确答案CD13.图7112(2012安康模拟)如图7112所示，一直流电动机与阻值R9 的电阻串联在电源上，电源电动势E30 V，内阻r1 ，用理想电压表测出电动机两端电压U10 V，已知电动机线圈电
13、阻RM1 ，则下列说法中正确的是()A通过电动机的电流为10 AB电动机的输入功率为20 WC电动机的热功率为4 WD电动机的输出功率为16 W9.【解析】由E30 V、电动机两端电压10 V可得R和电源内阻上分担电压为20 V，则IA2 A，A错；电动机输入功率PUI10 V2 A20 W，B正确；P热I2RM41 W4 W，C正确；P输出PP热20 W4 W16 W，D正确【答案】BCD14如图所示电路中，电阻R1R2R310 ，电源内阻r5 ，电压表可视为理想电表当开关S1和S2均闭合时，电压表的示数为10 V求：(1)通过电阻R2的电流为多大？(2)路端电压为多大？(3)电源的电动势为
14、多大？(4)当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数变为多大？解析：(1)I2A1 A.(2)路端电压等于外电路电压，故UI21(105) V15 V.(3)又UEI2r，故EUI2r15 V15 V20 V.(4)当开关S1闭合而S2断开时，电路是R1、R2串联再与电源构成闭合电路，电压表示数等于外电路电压U(R1R2)20 V16 V.答案：(1)1 A(2)15 V(3)20 V(4)16 V15如图所示，电路中电源电动势为E，内阻不计水平放置的平行金属板A、B间的距离为d，板长为L.在A板的左端且非常靠近极板A的位置，有一质量为m、电荷量为q的小液滴以初速度v0水平向右射入两板间(重力
15、加速度用g表示)则：(1)若使液滴能沿v0方向射出电场，电动势E1应为多大？(2)若使液滴能从B板右端边缘射出电场，电动势E2应为多大？解析：(1)I，UABIRE1由于平衡mgq 由得E1. (2)由于液滴从B板边缘飞出，利用平抛规律有：Lv0t dat2 mgma 又UBAE2 联立式得E2.答案：(1)(2) 16(2014保定一模)如图，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45角的绝缘直杆ab，其下端(b端)距地面高度h0.8 m一质量为1 kg的带电小环套在直杆上，正以某速度沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过b端的正下方c点处(取b点为零势能点，g取10 m/s2)求：(1)
16、小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；(2)小环在直杆上运动时的动能；(3)小环从b到c运动过程中的机械能最小值解析：(1)由题意知小环带负电；小环沿ab杆匀速下滑，小环共受3个力，可知qEmg，小环离开直杆后，只受重力和电场力，F合mgma，ag10 m/s2，方向垂直于杆向下(2)小环离开杆做类平抛运动平行于杆的方向做匀速运动： hvt，垂直于杆的方向做匀加速直线运动： hat2.又因为：Ekmv2，解得：Ek2 J.(3)根据能量守恒，机械能最小值EEkEp电势能：Epmv12v1vcos 45解得：E1 J答案：(1)10 m/s2垂直于杆向下(2)2 J(3)1 J17.如图7所示，
17、两平行金属板A、B长为L8 cm，两板间距离d8 cm，A板比B板电势高300 V，一带正电的粒子电荷量为q1.01010 C，质量为m1.01020 kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v02.0106 m/s，粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域，然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响)已知两界面MN、PS相距为12 cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9 cm，粒子穿过界面PS做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上(静电力常量k9.0109 Nm2/C2，粒子的重力不
18、计)图7(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？到达PS界面时离D点多远？(2)在图上粗略画出粒子的运动轨迹(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小解析(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离(侧向位移)：yat2aLv0t则yat2()20.03 m3 cm粒子在离开电场后将做匀速直线运动，其轨迹与PS交于H，设H到中心线的距离为Y，则有，解得Y4y12 cm(2)第一段是抛物线、第二段是直线、第三段是圆弧(图略)(3)粒子到达H点时，其水平速度vxv02.0106 m/s竖直速度vyat1.5106 m/s则v合2.5106 m/s该粒子在穿过界面PS后绕点电荷Q做匀速圆周运动，所以Q带负电根据几何关系可知半径r15 cmkm解得Q1.04108 C答案(1)12 cm(2)见解析(3)负电1.04108 C
