1.如图3-51所示,在厚金属板M附近放置一个负点电荷Q,比较图中a、b、c三点的场强Ea、Eb、Ec大小关系为________;电势Ua、Ub、Uc高低关系为________.
图3-51 |
3.在一次雷雨闪电中,两块云之间的电势差均为109V,从一块云移到另一块云的电量均为30C,则在这次闪电中放出的能量是________J.
4.如图3-52所示,在电场为竖直方向的匀强电场中,质量为m、带电量为-q的质点P,沿直线AB斜向下运动,直线AB与竖直方向间的夹角为θ,若AB长度为L,则A、B两点间的电势差为________.
图3-52 |
图5-53 |
图5-54 |
图3-55 |
图5-56 |
图3-57 |
11.某段陡峭的河床,上、下游水面高度差为2.0m,上游河水水速为2.0m/s,水面宽为4.0m,平均水深为1.0m,若将该段河水的机械能全部转化为电能,发电功率可达________kW.发电时若发电机输出功率仅为上述功率的一半,一昼夜发电机输出电能约为________kW·h.(取两位有效数字)
12.如图3-58所示电路中,电池的电动势,内阻为r,接在电池两端的电阻为R.各量都用国际单位表示,将电量为q的正电荷由A点沿路径ARB移到B点,电场力做的功等于________.而将此正电荷由A点沿电池的内电路移动到B点,电场力做的功等于________.
图3-58 |
图3-59 |
(2)当变阻器阻值调至R2=________时,变阻器上消耗的最大功率为P2=________.
14.如图3-60所示的电路中,电源由6个电动势0=1.5V,内电阻r0=0.1Ω的相同电池串联而成,定值电阻R1=4.4Ω、R2=6Ω,R2允许消耗的最大电功率Pmax=3.375W,R3是可变电阻,若R3=12Ω时,电源的输出功率P=________,若要使R2消耗功率达到最大电功率,则R3阻值应调至________Ω.
图3-60 |
图3-61 |
图3-62 |
18.一个定值电阻接到电压为U的交流电路上时,流过它的电流为I,如果将一台理想变压器的原线圈接到同一交流电路,副线圈接该定值电阻,这时原线圈的电流为I/4,则这时通过该电阻的电流为________;当副线圈上改接阻值为原电阻4倍的电阻时,变压器的输入功率为________.
19.一降压变压器副线圈中有一个抽头如图3-63所示,已知线圈匝数之比n1∶n2∶n3=54∶3∶1.当S接1时电压表读数为16V,灯泡正常发光.当S接2时电流表的读数减少了32.4mA,这一过程中原线圈的输入电压U1不变.由此可求得灯泡的额定功率为________.
图3-63 |
图3- |
图3-65 |
图3-66 |
图3-67 |
图3-68 |
图3-69 |
图3-70 |
图3-71 |
图3-72
29.如图3-65所示,实线表示电场线,虚线是一带负电粒子的运动轨迹,根据运动轨迹可知A、B、C三点的电势高低为 ;电荷在A、B、C三点电势能高低为 .
图3-65 图3-66 图3-67 |
31.将一个+10-8C的点电荷从电场外移到电场中A点,要克服电场力做功6×10-6J,则A点的电势UA= .如果将这个点电荷从电场外移到B点,电场力作功2×10-6J,则A、B两点相比较 点电势较高,这两点的电势差是 .
32.如图3-67所示,匀强电场中有三点A、B、C,它们的连线构成一个直角三角形,其中=4cm,BC=3cm,已知把一个电量为-2.0×10-9C的负电荷从A点移到C和从A点移到B,电场力做的功都是8.0×10-9J,由此可知场强的大小为 V/m,方向是 ;BC两点的电势差UBC= .
33.如图3-68所示电路中,电源电动势为12V,内电阻为1Ω,R1=1Ω,R2=6Ω,电动机线圈电阻为0.5Ω.若开关闭合后通过电源的电流为3A,则R1上消耗电功率为 W,电动机消耗电功率为 W.
图3-68 图3-69 图3-70 |
35.有一条长350km的海底电缆AB,现发现由于其绝缘外皮在某处受到外来损伤导致绝缘性能变坏,为探查其受损地点,现作如下测量:
(1)如图3-70所示,使B端开路,在A端与地之间接入电动势为200V的电池(电池内阻和接地电阻均不计),设C为电缆上的破损地点,R为C与地间的漏电电阻,测得B端对地的电压为40V;
(2)使A端开路,在B端与地之间接入电动势为200V的电池,测得A端对地的电压为50V(图略),根据以上测量结果可以计算出破损地点C距A端的距离= km.
36.如图3-71所示是一个较复杂电路中的一部分电路,其中R1=1Ω,R2=6Ω,R3=2Ω,I1=0.1A,I2=0.2A,则流过电流表A的电流大小是 ,方向是 .(填“由a到b”或“由b到a”)
图3-71 图3-72 |
38.如图3-73(a)所示的电路中,当滑动变阻器的滑动触头由A端向B端滑动过程中,其U-I图象如图3-73(b)所示.则滑动变阻器的阻值范围为 ,电源的内阻r= .
图3-73 |
图3-74 |
41.一平行板电容器,两板间距离为0.4mm,充电后极板带电量为1.2×10-8C,两板电压为200V,则该电容器内电场强度为 N/C,电容器电容为 pF.
42.理想变压器匝数比n1∶n2=5,原线圈匝数为100,当接入220V的交流电时,测得通过副线圈的电流为2A,此时通过原线圈的电流为 A;穿过副线圈的磁通量的变化率最大为 Wb/s.
43.一理想变压器,原线圈有1100匝,接在220V的交流电源上,副线圈有200匝,允许通过电流的峰值是10A.副线圈已并接有6只阻值是100Ω的电热器,它最多还能并接 只阻值是50Ω的电热器.
44.如图3-75所示,线圈自感系数为L,电阻不计,电容器的电容为C,开关S是闭合的,现将S突然断开,并开始计时,经过 时间,电场能第一次达到最大,这时 板电势较高.
45.用电压表、电流表测末知电阻Rx的值,由于不知道Rx的大概阻值,为选择正确电器以减小测量误差,按如图3-76所示电路接好,先空出一个电压表的接点S,将S分别与电流表的a、b两接线柱点触一下,如果电压表读数有明显变化,则S应接在 点,如果电流表读数明显变化则S应接在 点.
46.如图3-77所示,理想变压器输入9V交流电压,原线圈与两副线圈匝数比n1∶n2∶n3=6∶3∶2.当把一定值电阻R接在a、b间,让c、d空载时,电流表示数为I1,流过电阻R的电流为I2;当电阻R接在c、d间,让a、b空载时,流过电阻R的电流为I3.则I1∶I2= ,I2∶I3= .
图3-75 图3-76 图3-77 |
图3-78 图3-79 |
49.有一理想变压器,在原线圈上通过正弦式交流电流如图3-80甲所示,设电流从原线圈a端流入、b端流出为电流正方向,副线圈中电流由c端流出、d端流入为副线圈中电流正方向,那么原线圈中电流的有效值为 A.当副线圈中电动势达到正方向最大值时,对应图3-80乙中的时刻为 s.
A B |
图3-80 图3-81 |
51.如图3-82所示,边长为L、电阻为R的单匝正方形导线框abcd自空中落下,恰好能以速度v匀速进入一磁感强度为B、宽度为H(H>L)的匀强磁场MM′N′N区域,则该导线框进入磁场的过程中流过导线某一横截面的电量Q= ,导线框cd边运动到磁场区域下边界NN′时速度为 .
图3-82 图3-83 |
53.原有一油滴静止在极板水平放置的平行板电容器中,给电容器再充上一些电荷ΔQ,油滴开始向上运动,经t(s)后,电容器突然放电失去一部分电荷ΔQ′,又经t(s),油滴回到原位置,假如在运动过程中油滴电量一定,则ΔQ′∶ΔQ= .
54.一个质子以初速v0向原来静止的α粒子运动,速度方向沿两粒子的连线方向.已知质子的质量为m、电量为e,两粒子相距最近时的距离为l.则它们相距最近时α粒子的速度大小是 ,α粒子的加速度大小是 .(已知静电力常量为k)
55.图3-84所示圆形区域中有垂直圆面,磁感强度为B的匀强磁场,在圆心位置有一β粒子放射源,沿圆面各个方向释放最大速度为v的β粒子(质量为m,电量为e).欲使β粒子约束在圆形磁场区内而不射出,则此圆形区域最小半径应为R= .
图3-84 图3-85 图3-86 |
57.如图3-86所示,一绝缘细圆环半径为r,其环面固定在水平面上.场强为E的匀强电场与圆环平面平行.环上穿有一电量为+q、质量为m的小球,可沿圆环做无摩擦的圆周运动.若小球经A点时速度vA的方向恰与电场垂直,且圆环与小球间沿水平方向无力的作用,则速度vA= .当小球运动到与A点对称的B点时,小球对圆环在水平方向的作用力NB= .
58.带电粒子以速度v0从P点飞入有界的电场,入射方向与电场线垂直,粒子从Q点飞出时,速度方向与电场线的方向成45°角,如图3-87所示.设电场的宽度为d,P、Q间的电势差为U,粒子重力不计.则该电场的电场强度E= ,带电粒子在Q点时的动能与在P点时的动能之比为 .
图3-87 图3-88 |
60.如图3-所示,在正交的电场E和磁场B的区域中,有一质量为m、带电量为q的小圆环沿着穿过它的竖直杆下滑,杆与圆环间的动摩擦因数为μ,在圆环下滑的过程中,它的速度为 时,其加速度最大;小圆环能达到的最大速度为 .
图3- 图3-90 图3-91 |
62.如图3-91所示,一带电小球从A处竖直向上进入一水平方向的匀强电场中,进入电场时小球的动能为4J,运动到最高点B时小球的动能为5J,则小球运动到与A点在同一水平面上的C点(图中未画出)时的动能为 J.
63.一细束由相同的粒子构成的粒子流,已知其电流强度为I,每个粒子均带正电,电量为q.当这束粒子流入磁感强度为B的匀强磁场中后,每个粒子都做半径为R的圆周运动,最后又从磁场射出,打在靶上,并将动能交给靶.测得靶每秒钟获得的能量为p,则每个粒子的质量为 .
.如图3-92所示,两平行带电板间相距4r,两板间的电势差为U,在两板正中间有一半径为r的金属网状圆筒,圆筒内有垂直纸面的匀强磁场,上板在圆筒正中心的上方有小孔,一带正电q、质量为m的微粒(不计重力),从小孔处以初速为零进入电场,并从A点进入金属网,从D点离开金属网,CD是金属网的水平直径的连线,则金属网中的磁感应强度为 .
图3-92 图3-93 |
66.在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒,一匀强磁场垂直于斜面向下,如图3-93所示,当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时,导体棒恰好静止在斜面上,则磁感强度的大小为B= .
参
1.Ea>Eb>Ec Ua<Ub=Uc
2.匀速圆周 1∶4
3.3×1010
4.mgLcosθ/g
5.0.5Ω
6.2U/3 U/4
7.2Ω 4W
8.500Ω
9.加热 2
10.25
11.172.8 2.1×103
12.(R/(R+r))q (R/(R+r))q
13.(1)R0r/(R0-r) 2/4r (2)R0r/(R0+r) R02/4(R0+r)r
14.8.4W 30
15.0.06 2×10-5
16.1.2×10-5
17.7.9 12
18.I/2 IU/16
19.16W
20.0 U/2 (1/2)
21.5.2×10-8
22.0.12 4
23.0.04
24.2∶1 180°
25.1∶2 <
26.9×10-4
27.L 2mg
28.Blv/(R+(1/gs))
29.A、C、B,B、C、A
30.1.8N/C,A
31.600V,A,800V
32.100,从C到A,0
33.9,12
34.3
35.200
36.0.45A,由b到a
37.1.2×10-4
38.0~4Ω,1Ω
39.12,1,36
40.7.92
41.5×105,60
42.0.4,3.1
43.9
44. ,b
45.a,b
46.1∶2,3∶2
47.110
48.50,2
49.1.0,0.01
50.mv02/2e,Cmv02/2ne2
51.BL2/R,
52.mgsinθ/q,与v0方向相反,mgcosθ/qv
53.4∶1
54.v0/5,ke2/2ml2
55.2mv/Be
56.Bπ(2r12-r22)/R或Bπ(r22-2r12)/R
57.,6qE
58.2U/d,2∶1
59.4πm/B1q或2πm/B2q
60.E/B,(mg+μEq)/μΒq
61.mgdcosθ/q,质点只受重力和电场力作用,都在竖直方向上,质点沿直线AB运动,表明重力和电场力平衡,质点运动是匀速的.重力势能的减小等于电势能的增加.电势差UAB=W-q=mgdcosθ/q,且UA>UB
62.24
63.IB2qR2/2p
.
65.nBSω/R,πn2B2S2ω/4R
66.mg/2IL