随着力学的更深入的研究,我们逐渐发现了另一种能量的表现形式---电能。对我们现代人来说,电能已经成为了密不可分需要使用的东西了。法拉第发现并进一步证实了磁场与电场之间的关系,为我们建立了重要的理论基础。在本题中,我们会单独研究电场,也会与磁场结合一起研究关联性,本题中g取9.8m/s2,结果一律保留到三位有效数字。
1.如图所示为某绝缘空心球的示意图,是过球心的水平截面的圆周上六个点等分点,分别在和固定等量的正负电荷,即和,而是球的某一直径且与水平面垂直,设无穷远处为电势零点,则( )
2.电磁灶(又叫电磁炉)的基本结构图如图甲所示,利用电磁感应产生涡流的原理对食物进行加热,利用涡流现象来冶炼钢铁的炼钢炉装置如图乙所示,下列说法正确的是( )
3.
(1)某实验小组想借助电阻箱得到欧姆表内部的电动势E、内阻和表头的满偏电流,为此设计了如图1所示的电路,测得电阻箱的示数和表头的电流满足如图3所示的关系,其中、、已知,则________ ________ ________ 。
(2)因表头故障,无法读出电流的大小(仍可显示0刻度和满偏值),为了得到电流,小组在电阻箱的旁边串联了一个电流表之后,再进行欧姆调零,如图2,由于电流表有内阻,E的测量值比真实值________ (填“偏大”、“偏小”或“不变”),的测量值比真实值________ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
4.如图所示,两根相距为的金属导轨平行固定放置,左半部分倾斜且粗糙,倾角,处在磁感应强度为的竖直向上的匀强磁场中;右半部分水平且光滑,处在磁感应强度为的竖直向下的匀强磁场中,导轨的电阻均不计。在导轨上水平放置金属杆、,两杆的质量均为,长度恰好与导轨间距相同。其中,棒电阻为,棒和的电阻均为,杆与导轨间的动摩擦因数为。现使杆由静止开始向右做加速度为的匀加速运动。
(1)当杆所受静摩擦力为0时,求流过杆电流的大小和方向;
(2)求从杆开始运动,经过多少时间杆所受静摩擦力变为0?
(3)从杆开始运动到杆所受静摩擦力变为0的过程中,求通过杆的电荷量。
1.如图所示为某绝缘空心球的示意图,是过球心的水平截面的圆周上六个点等分点,分别在和固定等量的正负电荷,即和,而是球的某一直径且与水平面垂直,设无穷远处为电势零点,则( )
A.两点的电场强度相同 |
B.三点的电势分别记为,则 |
C.将一正的试探电荷从A点沿圆弧移到点的过程中电场力先做正功再做负功 |
D.若处的电荷仍固定不动,将处的电荷移到处,则电荷的电势能将减小 |
A.电磁灶的加热原理先是电能变成磁能,然后产生涡流最后产生焦耳热 |
B.铁质锅换成铜、铝锅,其加热效果与铁质锅一样 |
C.炼钢炉通上恒定电流也可以冶炼钢铁 |
D.炼钢炉的涡流现象与电磁灶的涡流现象本质相同,结构也类似 |
(1)某实验小组想借助电阻箱得到欧姆表内部的电动势E、内阻和表头的满偏电流,为此设计了如图1所示的电路,测得电阻箱的示数和表头的电流满足如图3所示的关系,其中、、已知,则
(2)因表头故障,无法读出电流的大小(仍可显示0刻度和满偏值),为了得到电流,小组在电阻箱的旁边串联了一个电流表之后,再进行欧姆调零,如图2,由于电流表有内阻,E的测量值比真实值
4.如图所示,两根相距为的金属导轨平行固定放置,左半部分倾斜且粗糙,倾角,处在磁感应强度为的竖直向上的匀强磁场中;右半部分水平且光滑,处在磁感应强度为的竖直向下的匀强磁场中,导轨的电阻均不计。在导轨上水平放置金属杆、,两杆的质量均为,长度恰好与导轨间距相同。其中,棒电阻为,棒和的电阻均为,杆与导轨间的动摩擦因数为。现使杆由静止开始向右做加速度为的匀加速运动。
(1)当杆所受静摩擦力为0时,求流过杆电流的大小和方向;
(2)求从杆开始运动,经过多少时间杆所受静摩擦力变为0?
(3)从杆开始运动到杆所受静摩擦力变为0的过程中,求通过杆的电荷量。
更新时间:2024-03-27 17:22:57
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【推荐1】电场与磁场都可以对“带电体”施加力的作用,当今世界已经研发利用电场和磁场的力的性质来控制“带电体”的运动,在科研、工业、医疗、军事等领域的发展提供前沿技术支持。
1.如图是静电推进装置的原理图,发射极与吸板分别接在直流电源两端,两极间产生电场,虚线为等差等势面(相邻等势面的电势差相等)。在电场力的作用下,一个带电液滴从发射极加速飞向吸板,a、b是其路径上的两点,不计液滴重力,则( )
2.平行板电容器C的极板水平放置,它和三个可变电阻及电源连接成如图所示的电路。今有一质量为m的带电油滴在两极板之间静止悬浮。为了使油滴上升,可采用的办法是( )
3.如图,四幅图描绘了生活中常见的电容器,下列说法叙述正确的是( )
4.电容式麦克风(图甲)是利用导体间的电容器充放电原理,以超薄的金属或镀金的塑料薄膜为振动膜感应音压,以改变导体间的静电压直接转换成电讯号,能实现原音重现,具有超高灵敏度、快速的瞬时响应等特点,是音响专家的最佳选择。图乙为电容式麦克风的原理示意图。E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属板。从左向右对着振动片P说话,P振动而Q不动。某歌手歌唱前有拍话筒的习惯,于是P、Q间距先变小再变大,若电源负极接地,在这个过程中( )
5.如图所示,匀强电场E的区域内,在O点处放置一点电荷+Q。a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点,acef平面与电场线平行,bdef平面与电场线垂直,则下列说法中正确的是( )
6.如图,某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道,管道的长为L、宽度为d、高为h,上下两面是绝缘板,前后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板,两导体板与开关S和定值电阻R相连。整个管道置于磁感应强度大小为B,方向沿z轴正方向的匀强磁场中。管道内始终充满电阻率为ρ的导电液体(有大量的正、负离子),且开关闭合前后,液体在管道进、出口两端压强差的作用下,均以恒定速率沿x轴正向流动,液体所受的摩擦阻力不变。试求:
(1)求开关闭合前,M、N两板间的电势差大小;
(2)求开关闭合前后,管道两端压强差的变化;
1.如图是静电推进装置的原理图,发射极与吸板分别接在直流电源两端,两极间产生电场,虚线为等差等势面(相邻等势面的电势差相等)。在电场力的作用下,一个带电液滴从发射极加速飞向吸板,a、b是其路径上的两点,不计液滴重力,则( )
A.液滴带正电,b点电场强度大 |
B.液滴带正电,a点电场强度大 |
C.液滴带负电,b点电场强度大 |
D.液滴带负电,a点电场强度大 |
A.增大 | B.增大 |
C.增大 | D.增大C的极板间距 |
A.甲为可变电容器,动片旋出时可以使其与定片的距离增大,从而改变电容 |
B.图乙为莱顿瓶,瓶内外锡箔相当于电容器的两个极板,可以用来储存电荷 |
C.图丙中电容器只要与电源相连,电流表的示数始终不为零 |
D.图丁所示是电解电容器,击穿电压为80V |
A.板间场强先变小再变大 |
B.Q板上电荷量先变小再变大 |
C.电阻R中先有从N到M的电流,再有从M到N的电流 |
D.若P、Q正中间固定一带负电粒子,P、Q靠近过程中(不碰到粒子),粒子的电势能变小 |
A.e、f两点的电场强度相同 |
B.f、c两点的电势相同 |
C.在a点释放一个不计重力的正点电荷,释放后将沿ac直线向右运动 |
D.将一个负点电荷沿着球面移动一段路径,电势能可能不变 |
(1)求开关闭合前,M、N两板间的电势差大小;
(2)求开关闭合前后,管道两端压强差的变化;
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【推荐1】新能源汽车
新能源车以其环保、智能等优势越来越受到广消费者的青睐,新能源车将逐步替代传统燃油汽车成为家庭用车的主流。某款国产纯电四驱SUV汽车,其说明书的相关数据如下:重量2440kg,搭载了108.8kWh大容量电池,电池能量密度为150Wh/kg。续航里程(充满电后汽车能行驶的最大路程)635公里,百公里耗电17.6kWh。最高时速达到180km/h。零至100km/h加速时间4.4秒。
请完成下列问题
1.下列哪种情况可以将汽车看作质点( )
2.该款SUV汽车,在某次充电过程中,显示充电功率为6.1kW,电能量剩余为35%,充电剩余时间为11小时30分钟。该电池的实际最大容量为___________ kWh。充满电后,在某路段实际运行过程中,屏幕显示:近50公里内计算得出每百公里平均耗电22kWh。如果按照这样的耗电,该车实际能续航___________ 公里(保留小数点后1位数字)。3.提速快是新能源汽车的一个重要优势。假设该SUV汽车在说明书提供的最短时间内,速度从零提速至100km/h的过程是匀加速直线运动,则其平均加速度大小为___________ ,这过程中,汽车行驶的距离为___________ m。(保留2位有效数字)
4.一汽车静止时测得车长为L1,高速行驶时在静止地面上观察者测得其长度为L2。仅考虑相对论效应,比较两者的大小( )
5.(多选题)电动汽车在向右运动过程中,司机发现用细线吊在车内的一个小玩偶(可以看作质点)相对前挡风玻璃向后发生了偏移,如图示,则该时刻汽车的运动情况可能是( )
6.电动汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是(其中,)( )
7.若两辆汽车做碰撞安全试验,汽车甲的质量2000kg,汽车乙的质量为1500kg,两车碰撞前后的速度随时间变化的图像如图所示。碰撞过程中,系统的总动量___________ (填“守恒”或“不守恒”),汽车甲受到的合外力大小___________ N。8.安全防爆轮胎,在轮胎漏气甚至直接和外界联通时,轮胎也不会被压扁爆胎。假设一个防爆轮胎的容积为30升,维修工人在修补完轮胎后,需要用气泵向轮胎内充气,使胎压达到250kPa,当时外界大气压为101kPa,温度为37℃。则还需要充入101kPa的空气___________ 升。在汽车行驶一段时间后,胎压检测显示为260kPa,此时轮胎内温度为___________ ℃。整个过程轮胎容积保持不变。(保留三位有效数字)
9.电动汽车在正常行驶时靠电源通过电动机提供动力,在减速或刹车时,又可以将汽车的动能通过发电机反馈给电源充电,实现能量回收目的。小敏同学为了研究电动汽车这一工作原理,设计了一个小实验。如图,两根相距为L的平行光滑金属导轨水平放置,导轨间分布着竖直向下的匀强磁场,其磁感强度为B,一导体棒AB垂直置于导轨上,其电阻为R,并与金属导轨接触良好。图左侧为充、放电电路,已知电源的电动势为E,内电阻为r。电容器的电容为C。除了电源、金属棒的电阻外,不计其它电阻。(1)在模拟汽车启动时,将开关S接到1位置,电源对外放电,导体棒受到安培力相当于汽车的牵引力。此时电源的电能主要被转化为___________ 能和___________ 能,某时刻电流强度为I,则此时导体棒的速度为___________ 。在图上标出 导体棒速度方向。___________
(2)在模拟汽车减速时,将开关S接到2位置,电路与电源脱开,和电容器联接,导体棒对电容充电。充电过程中,电容器上极板带___________ 电。在导体棒速度减速为v2时,充电电流为I,此时电容器的所带的电量为___________ 。
新能源车以其环保、智能等优势越来越受到广消费者的青睐,新能源车将逐步替代传统燃油汽车成为家庭用车的主流。某款国产纯电四驱SUV汽车,其说明书的相关数据如下:重量2440kg,搭载了108.8kWh大容量电池,电池能量密度为150Wh/kg。续航里程(充满电后汽车能行驶的最大路程)635公里,百公里耗电17.6kWh。最高时速达到180km/h。零至100km/h加速时间4.4秒。
请完成下列问题
1.下列哪种情况可以将汽车看作质点( )
A.在倒车入库时 | B.高速公路上检测车速时 |
C.避让障碍物时 | D.交通事故中核定责任时 |
4.一汽车静止时测得车长为L1,高速行驶时在静止地面上观察者测得其长度为L2。仅考虑相对论效应,比较两者的大小( )
A. | B. | C. | D.不能确定 |
A.匀速向右运动 | B.加速向右运动 |
C.向右转向运动 | D.沿着斜坡匀速上坡 |
A. | B. |
C. | D. |
9.电动汽车在正常行驶时靠电源通过电动机提供动力,在减速或刹车时,又可以将汽车的动能通过发电机反馈给电源充电,实现能量回收目的。小敏同学为了研究电动汽车这一工作原理,设计了一个小实验。如图,两根相距为L的平行光滑金属导轨水平放置,导轨间分布着竖直向下的匀强磁场,其磁感强度为B,一导体棒AB垂直置于导轨上,其电阻为R,并与金属导轨接触良好。图左侧为充、放电电路,已知电源的电动势为E,内电阻为r。电容器的电容为C。除了电源、金属棒的电阻外,不计其它电阻。(1)在模拟汽车启动时,将开关S接到1位置,电源对外放电,导体棒受到安培力相当于汽车的牵引力。此时电源的电能主要被转化为
(2)在模拟汽车减速时,将开关S接到2位置,电路与电源脱开,和电容器联接,导体棒对电容充电。充电过程中,电容器上极板带
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