靜電場(chǎng)綜合題后附計(jì)算題答案

1、1如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a和b，其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于絕緣支柱上，兩球心間的距離l為球半徑的3倍若使它們帶上等量異種電荷，使其電荷量的絕對(duì)值均為Q，那么關(guān)于a、b兩球之間的萬(wàn)有引力F引和庫(kù)侖力F庫(kù)的表達(dá)式正確的是()AF引Geq f(m2,l2)，F(xiàn)庫(kù)keq f(Q2,l2)BF引Geq f(m2,l2)，F(xiàn)庫(kù)keq f(Q2,l2)CF引Geq f(m2,l2)，F(xiàn)庫(kù)keq f(Q2,l2)DF引Geq f(m2,l2)，F(xiàn)庫(kù)keq f(Q2,l2)2懸掛在O點(diǎn)的一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球,若在空間加一勻強(qiáng)電場(chǎng),則小球

2、靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角為,如圖所示,求:(1)所加勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)最小值的大小和方向; (2)若在某時(shí)刻突然撤去電場(chǎng),當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),小球?qū)?xì)線的拉力為多大.3如圖所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由AOB勻速飛過(guò)，電子重力不計(jì)，則電子除受電場(chǎng)力外，所受的另一個(gè)力的大小和方向變化情況是()A.先變大后變小，方向水平向左 B.先變大后變小，方向水平向右C.先變小后變大，方向水平向左 D.先變小后變大，方向水平向右4. (多選)如圖所示，在負(fù)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，a、b兩點(diǎn)位于Q為圓心的同一圓周上，a、c兩點(diǎn)位于同一條電場(chǎng)線上，則以下說(shuō)法正確的是()A.a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等 B.同一試探電荷在a

3、、b兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力相同C.a、c兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系為EaEc D.a、c兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同5.由粗糙的水平桿AO與光滑的豎直桿BO組成的絕緣直角支架如圖10放置，在AO桿、BO桿上套有帶正電的小球P、Q，兩個(gè)小球恰能在某一位置平衡。現(xiàn)將P緩慢地向左移動(dòng)一小段距離，兩球再次達(dá)到平衡。若小球所帶電量不變，與移動(dòng)前相比()A.P、Q之間的距離增大 B.桿BO對(duì)Q的彈力減小C.桿AO對(duì)P的摩擦力增大 D.桿AO對(duì)P的彈力減小6. 如圖所示，實(shí)線表示一簇關(guān)于x軸對(duì)稱的等勢(shì)面，在x軸上有A、B兩點(diǎn)，則()A.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) B.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向指向x軸負(fù)方向C.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) D.A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)

4、7.在電場(chǎng)中，把電荷量為4109 C的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服靜電力做功6108 J，以下說(shuō)法中正確的是()A.電荷在B點(diǎn)具有的電勢(shì)能是6108 J B.B點(diǎn)電勢(shì)是15 V C.電荷的電勢(shì)能增加了6108 J D.電荷的電勢(shì)能減少了6108 J8. (多選)如圖所示，虛線a、b、c代表靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，一正粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線KLMN所示。由圖可知()A.粒子從K到L的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加B.粒子從L到M的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加C.abc D.ab0)的粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，已知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為v0，方向與電場(chǎng)方向的夾角為6

5、0，它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與電場(chǎng)方向的夾角為30，不計(jì)重力，求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。13. (多選)如圖4所示，在a點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，粒子到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，設(shè)a、b所在的電場(chǎng)線豎直向下，a、b間的高度差為h，則()A.帶電粒子帶負(fù)電 B.a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uabeq f(mgh,q)C.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) D.a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)14.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E30 000 V/m，A、B兩點(diǎn)相距0.2 m，兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)方向的夾角是60，下列說(shuō)法正確的是()A.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是U1 500 VB.若取A點(diǎn)的電勢(shì)A0，則B點(diǎn)的電勢(shì)B3 000 VC

6、.電荷量q2104 C的電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電勢(shì)能增加0.6 JD.電荷量q2104 C的電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功為0.6 J15.如圖所示，三條平行且等間距的虛線表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，其電勢(shì)分別為10 V、20 V、30 V。實(shí)線是一帶電的粒子(不計(jì)重力)在該區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡，軌跡上有a、b、c三點(diǎn)，已知帶電粒子帶電量為0.01 C，在a點(diǎn)處的動(dòng)能為0.5 J，則該帶電粒子()A.可能是帶負(fù)電 B.在b點(diǎn)處的電勢(shì)能為0.5 JC.在b點(diǎn)處的動(dòng)能為零 D.在c點(diǎn)處的動(dòng)能為0.4 J16.一質(zhì)量為m的帶電小球，在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中以水平速度拋出，小球的加速度大小為eq f(2,3)g，

7、空氣阻力不計(jì)，小球在下落h的過(guò)程中，則()A.小球的動(dòng)能增加eq f(mgh,3) B.小球的電勢(shì)能增加eq f(mgh,3)C.小球的重力勢(shì)能減少eq f(2mgh,3) D.小球的機(jī)械能減少eq f(2mgh,3)17.(多選) (2017哈爾濱高二檢測(cè))一帶正電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)經(jīng)B、C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，其vt圖象如圖7所示，則下列說(shuō)法中正確的是()A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能C.CD間各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都為零D.AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于CB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差18. (2017榆林高二檢測(cè))如圖9所示，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，它與以正

8、電荷Q為圓心的某圓交于B、C兩點(diǎn)，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無(wú)初速度下滑，已知qQ，ABh，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為eq r(3gh)，求：(1)小球由A到B的過(guò)程中靜電力做的功；(2)A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。19如圖1所示為一個(gè)水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)內(nèi)某水平面上做一個(gè)半徑為10 cm的圓，在圓周上取如圖所示的A、B、C三點(diǎn)，已知A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差為1 350 V。(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小；(2)若在圓心O處放置電荷量為1108 C的正點(diǎn)電荷，求C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)20 (2017寧德市一級(jí)達(dá)標(biāo)中學(xué)期中聯(lián)考)如圖9，A、B、C、D為一勻強(qiáng)電場(chǎng)中的

9、四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)，其中AB4 cm，AC4eq r(3) cm，電場(chǎng)線與矩形所在平面平行。已知將q2.0109 C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功WAB8.0109 J；將這個(gè)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)電勢(shì)能增加了EpBC3.2108 J，設(shè)A點(diǎn)電勢(shì)為零。求：(1)B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)；(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。21.如圖所示，A、B兩點(diǎn)相距10 cm，E100 V/m，AB與電場(chǎng)線方向的夾角120，求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為()A.5 V B.5 VC.10 V D.10 V22.a、b、c、d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)。電場(chǎng)線與矩形所在平面平行。

10、已知a點(diǎn)的電勢(shì)為20 V，b點(diǎn)的電勢(shì)為24 V，d點(diǎn)的電勢(shì)為4 V，如圖3所示。由此可知c點(diǎn)的電勢(shì)為()A.4 V B.8 V C.12 V D.24 V23.如圖5所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有a、b、c三點(diǎn)，eq o(ab,sup6(-)5 cm，eq o(bc,sup6(-)12 cm，其中ab沿電場(chǎng)方向，bc和電場(chǎng)方向成60角，一個(gè)電荷量q4108 C的正電荷從a移到b時(shí)電場(chǎng)力做的功W11.2107 J，求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；(2)電荷從b移到c，電場(chǎng)力做的功W2；(3)a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uac。24.(多選)如圖9所示，在兩等量異號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，MN為兩電荷連線的中垂線，A、B、C

11、三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，且A和C關(guān)于MN對(duì)稱，B點(diǎn)位于MN上，D點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是()A.B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度 B.B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度C.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D.試探電荷q在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在C點(diǎn)的電勢(shì)能25.如圖11所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)，等勢(shì)面是一簇互相平行的豎直平面，間隔均為d，各等勢(shì)面電勢(shì)已在圖中標(biāo)出，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小球以速度v0、方向與水平方向成45角斜向上射入電場(chǎng)，要使小球做直線運(yùn)動(dòng)，求：(1)小球應(yīng)帶何種電荷及其電荷量； (2)小球受到的合外力；(3)在入射方向上小球運(yùn)動(dòng)的最大位移xm。(電場(chǎng)足夠大)26 如圖2

12、，P是固定的點(diǎn)電荷，虛線是以P為圓心的兩個(gè)圓。帶電粒子Q在P的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡與兩圓在同一平面內(nèi)，a、b、c為軌跡上的三個(gè)點(diǎn)。若Q僅受P的電場(chǎng)力作用，其在a、b、c點(diǎn)的加速度大小分別為aa、ab、ac，速度大小分別為va、vb、vc，則()A.aaabac，vavcvb B.aaabac，vbvcvaC.abacaa，vbvcva D.abacaa，vavcvb27 (多選)在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2，其靜電場(chǎng)的電勢(shì)在x軸上分布如圖4所示。下列說(shuō)法正確的有()A.q1和q2帶有異種電荷B.x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.負(fù)電荷從x1移到x2，電勢(shì)能減小D.負(fù)電荷從x1移到x2，受到的電場(chǎng)力增大

13、28. (多選)如圖2所示，真空中某點(diǎn)固定一帶電的點(diǎn)電荷，圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心與該點(diǎn)電荷重合。一帶電粒子以一定初速度射入電場(chǎng)，實(shí)線為該粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c三點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交點(diǎn)，則該粒子()A.帶正電 B.在c點(diǎn)受力最大C.在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能D.由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化小于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化29.如圖8所示，在等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn)，A點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，B點(diǎn)為連線上距A點(diǎn)距離為d的一點(diǎn)，C點(diǎn)為連線中垂線上距A點(diǎn)距離也為d的一點(diǎn)，則下面關(guān)于三點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小、電勢(shì)高低的比較，正確的是()A.EAECEB，ACBB.

14、EBEAEC，ACBC.EAEB，EAEC，AB，ACD.EAEB，EAEC，AB，AC30.(多選)如圖9所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力的作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q為這條軌跡上先后經(jīng)過(guò)的兩個(gè)點(diǎn)，由此可知()A.三個(gè)等勢(shì)面中，a電勢(shì)最高B.質(zhì)點(diǎn)在Q點(diǎn)時(shí)，加速度較大C.帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大D.質(zhì)點(diǎn)通過(guò)Q時(shí)電勢(shì)能較小31 (多選)如圖2所示，電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板，C是一只靜電計(jì)，開(kāi)關(guān)S閉合后，靜電計(jì)指針張開(kāi)一個(gè)角度，下述做法可使靜電計(jì)指針張角增大的是()A.使A、B兩板靠近一些B.使A、B兩板正對(duì)面積減小一些C.斷開(kāi)S后，使

15、B板向右平移一些D.斷開(kāi)S后，使A、B正對(duì)面積減小一些32. (平行板電容器與力學(xué)綜合)如圖4所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地。一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，則()A.帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)B.P點(diǎn)的電勢(shì)將降低C.帶電油滴的電勢(shì)能將減小D.電容器的電容減小，極板帶電荷量將增大33. (多選)如圖5所示，平行板電容器兩極板A、B與電池兩極相連，一帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部。閉合開(kāi)關(guān)S，充電完畢后懸線偏離豎直方向夾角為，則()A.保持S閉合，將A板向B板靠近，則增大B.保持S閉合，將A板向B

16、板靠近，則不變C.斷開(kāi)S，將A板向B板靠近，則增大D.斷開(kāi)S，將A板向B板靠近，則不變34如圖2所示，含有大量eq oal(1,1)H、eq oal(2,1)H、eq oal(4,2)He的粒子流無(wú)初速度進(jìn)入某一加速電場(chǎng)，然后沿平行金屬板中心線上的O點(diǎn)進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后打在熒光屏上。下列有關(guān)熒光屏上亮點(diǎn)分布的判斷是否正確。(1)出現(xiàn)三個(gè)亮點(diǎn)，偏離O點(diǎn)最遠(yuǎn)的是eq oal(1,1)H。( )(2)出現(xiàn)三個(gè)亮點(diǎn)，偏離O點(diǎn)最遠(yuǎn)的是eq oal(4,2)He。( )(3)出現(xiàn)兩個(gè)亮點(diǎn)。( ) (4)只會(huì)出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)。( )35如圖6所示，有一質(zhì)子(質(zhì)量為m、電荷量為e)由靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)

17、加速后，進(jìn)入兩極間距離為d、板間電壓為U2的平行金屬板間，若質(zhì)子從兩板正中間垂直電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，并且恰能從下板右邊緣穿出電場(chǎng)。求：(1)質(zhì)子剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)U2時(shí)的速度v0；(2)質(zhì)子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)U2中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和金屬板的長(zhǎng)度L；(3)質(zhì)子穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek。36.(多選)如圖3所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無(wú)初速地飄入電場(chǎng)線水平向右的加速電場(chǎng)E1，之后進(jìn)入電場(chǎng)線豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在屏上。整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力及其相互作用，那么()A.偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2對(duì)三種粒子做功一樣多 B.三種粒子打到屏上時(shí)的速度一樣大C.三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同 D.三種粒子

18、一定打到屏上的同一位置37.如圖5所示，有一帶電粒子貼著A板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U1時(shí)，帶電粒子沿軌跡從兩板正中間飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2時(shí)，帶電粒子沿軌跡落到B板中間；設(shè)粒子兩次射入電場(chǎng)的水平速度相同，則兩次偏轉(zhuǎn)電壓之比為()A.U1U218 B.U1U214C.U1U212 D.U1U21138.如圖7所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0垂直射入場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，射出電場(chǎng)的瞬時(shí)速度的方向與初速度方向成30角。在這一過(guò)程中，不計(jì)粒子重力。求：(1)該粒子在電場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間；(2)粒子在這一過(guò)程中電勢(shì)能的增量。39.如圖9所示，平行板電容器兩極

19、板的間距為d，極板與水平面成45角，上極板帶正電。一電荷量為q(q0)的粒子在電容器中靠近下極板處，以初動(dòng)能Ek0豎直向上射出。不計(jì)重力，極板尺寸足夠大。若粒子能打到上極板，則兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值為()A.eq f(Ek0,4qd) B.eq f(Ek0,2qd) C.eq f(r(2)Ek0,2qd) D.eq f(r(2)Ek0,qd)40.(多選)如圖10所示，水平放置的平行板電容器，上極板帶負(fù)電，下極板帶正電，帶電小球以速度v0水平射入電場(chǎng)，且沿下極板邊緣飛出。若下極板不動(dòng)，將上極板上移一小段距離，小球仍以相同的速度v0從原處飛入，則帶電小球()A.將打在下極板中央 B.仍沿原軌跡

20、由下極板邊緣飛出C.不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿直線運(yùn)動(dòng)D.若上極板不動(dòng)，將下極板上移一段距離，小球可能打在下極板的中央41.一束電子從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電壓U1加速后，以水平速度射入水平放置的兩平行金屬板中間，如圖12所示，金屬板長(zhǎng)為l，兩板距離為d，豎直放置的熒光屏距金屬板右端為L(zhǎng)。若在兩金屬板間加直流電壓U2時(shí)，光點(diǎn)偏離中線打在熒光屏上的P點(diǎn)，求eq o(OP,sup6(-)。42如圖7所示，半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)的環(huán)面固定在水平面上，場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)與環(huán)面平行。一電荷量為q、質(zhì)量為m的小球穿在環(huán)上，可沿環(huán)做無(wú)摩擦的圓周運(yùn)動(dòng)，若小球經(jīng)A點(diǎn)時(shí)，速度vA的方向恰與電場(chǎng)垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無(wú)力的作用，

21、求：(1)速度vA的大?。?2)小球運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)對(duì)稱的B點(diǎn)時(shí)，對(duì)環(huán)在水平方向的作用力的大小。43.下列帶電粒子均從靜止開(kāi)始在電場(chǎng)力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)相同的電勢(shì)差U后，哪個(gè)粒子獲得的速度最大()A.質(zhì)子eq oal(1,1)H B.氘核eq oal(2,1)H C.粒子eq oal(4,2)He D.鈉離子Na44.如圖8所示，ABCD為豎直放在場(chǎng)強(qiáng)為E104 N/C的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的ABC部分是半徑為R0.5 m的半圓環(huán)(B為半圓弧的中點(diǎn))，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切于C點(diǎn)，D為水平軌道的一點(diǎn)，而且CD2R，把一質(zhì)量m100 g、帶電荷量q104 C的帶負(fù)電小球，放

22、在水平軌道上的D點(diǎn)，由靜止釋放后，在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。g10 m/s2，求：45.(2017吉安高二期末)如圖10所示，一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線上端固定，下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的電荷量為q的小球，將它置于方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，使細(xì)線豎直拉直時(shí)將小球從A點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)細(xì)線離開(kāi)豎直位置偏角60 時(shí)，小球速度為0。求：(1)小球帶電性質(zhì)；(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E；(3)若小球恰好完成豎直圓周運(yùn)動(dòng)，求從A點(diǎn)釋放小球時(shí)應(yīng)有的初速度vA的大小(可含根式)。46.某電場(chǎng)在直角坐標(biāo)系中的電場(chǎng)線分布情況如圖6所示，O、M、N為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，則由圖可得()A.M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B.M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)C.將一負(fù)電荷由O

23、點(diǎn)移到M點(diǎn)電勢(shì)能減小D.將一正電荷從O點(diǎn)分別移到M點(diǎn)和N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功相同47. (10分)如圖8所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將帶電荷量q6106 C的電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了2.4105 J的功，再?gòu)腂點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做了1.2105 J的功。求：(1)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB和B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UBC；(2)如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)為零，則A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)分別為多少？(3)作出過(guò)B點(diǎn)的一條電場(chǎng)線(只保留作圖的痕跡，不寫做法)。48. (12分)一個(gè)帶正電的微粒，從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，微粒沿直線AB運(yùn)動(dòng)，如圖9所示。AB與電場(chǎng)線夾角30，已知帶電粒子的質(zhì)量m1.0107

24、kg，電荷量q1.01010 C，A、B相距L20 cm。(取g10 m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)求：(1)說(shuō)明微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，要求說(shuō)明理由；(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；(3)要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，微粒射入電場(chǎng)時(shí)的最小速度是多少49. (14分)如圖10所示，質(zhì)量為m，電荷量為e的粒子從A點(diǎn)以速度v0沿垂直電場(chǎng)線方向的直線AO方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，由B點(diǎn)飛出電場(chǎng)時(shí)速度方向與AO方向成45角，已知AO的水平距離為d。(不計(jì)重力)求：(1)從A點(diǎn)到B點(diǎn)所用的時(shí)間；(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。?3)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。50、2013年15題、 如圖所示，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電

25、荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過(guò)圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q0)的固定點(diǎn)電荷。已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)()A.keq f(3q,R2) B.keq f(10q,9R2) C.keq f(Qq,R2) D.keq f(9Qq,9R2)51、兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)均為零，ND段中的C點(diǎn)電勢(shì)最高，則（ ）。A: N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零 B: A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零C: NC間場(chǎng)強(qiáng)方向向x軸正方向 D

26、: 將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功52、空間有一沿x軸對(duì)稱分布的電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖像如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是（）。A:O點(diǎn)的電勢(shì)最低 B:X2點(diǎn)的電勢(shì)最高C:X1和-X1兩點(diǎn)的電勢(shì)相等 D:x1和X3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等10、直接代入數(shù)值符號(hào)求解電荷由A移向B克服電場(chǎng)力做功即電場(chǎng)力做負(fù)功，WAB6104 J。UABeq f(WAB,q)eq f(6104,3106) V200 V。電荷由B移到C電場(chǎng)力做正功，UBCeq f(WBC,q)eq f(9104,3106) V300 V。故UCAUCBUBA100 V。12、解析粒子在A點(diǎn)的速度大小為v0，在豎直方向上的

27、速度分量為v0sin 60，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，豎直方向上的速度分量為vBsin 30，粒子在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故v0sin 60vBsin 30，vBeq r(3)v0，由動(dòng)能定理可得qUABeq f(1,2)mveq oal(2,B)eq f(1,2)mveq oal(2,0)，代入化簡(jiǎn)得UABeq f(mveq oal(2,0),q)。18、解析(1)因?yàn)闂U是光滑的，所以小球從A到B過(guò)程中只有兩個(gè)力做功：靜電力做功WE和重力做功mgh，由動(dòng)能定理得：WEmgheq f(1,2)mveq oal(2,B)，代入已知條件vBeq r(3gh)得靜電力做功，WEeq f(1,2)m3gh

28、mgheq f(1,2)mgh。(2)因?yàn)锽、C在同一個(gè)等勢(shì)面上，所以BC，即UACUAB，由WqU得UABUACeq f(WE,q)eq f(mgh,2q)。19、解析(1)由題意知：UAB1 350 V，r10 cm0.1 m，電場(chǎng)強(qiáng)度大小Eeq f(UAB,d)eq f(UAB,rrcos 60)9 000 V/m。(2)點(diǎn)電荷在C處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)Ekeq f(Q,r2)9109eq f(1108,0.12) V/m9 000 V/m，C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)ECeq r(E2E2)9 000eq r(2) V/m1.27104 V/m，又tan eq f(E,E)1，解得45，即場(chǎng)強(qiáng)與水平方向成45角斜

29、向上。20、解析(1)UABeq f(WAB,q)eq f(8.0109,2.0109) V4 VUABAB，將A0代入數(shù)據(jù)可得B4 V，UBCeq f(WBC,q)eq f(EpBC,q)16 V，UBCBC，代入數(shù)據(jù)可得C12 V。(2)如右上圖所示，連接BC，將BC四等分，則O0 V，連接AO，則AO為等勢(shì)線，由于AB4 cm，AC4eq r(3) cm，BO2 cm，由幾何關(guān)系可知，AOBC，所以場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)檠谺C連接，由C指向B，Eeq f(UCB,dCB)200 V/m。23、解析(1)從a到b電場(chǎng)力做的功W1qUab由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系得UabEdab，所以Eeq f

30、(W1,qdab)60 V/m。(2)把電荷從b移到c，電場(chǎng)力做的功W2qUbcqEdbccos 601.44107 J。(3)a與c間的電勢(shì)差UacUabUbcEdabEdbccos 606.6 V。25、解析(1)作電場(chǎng)線如圖(a)所示。由題意知，只有小球受到向左的電場(chǎng)力，電場(chǎng)力和重力的合力才可能與初速度在一條直線上，如圖(b)所示，使小球做直線運(yùn)動(dòng)，所以小球帶正電，小球沿v0方向做勻減速運(yùn)動(dòng)。由圖(b)知qEmg，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差為U，所以Eeq f(U,d)，所以qeq f(mg,E)eq f(mgd,U)。(2)由圖(b)知，F(xiàn)合eq r(（qE）2（mg）2)eq r(2)mg

31、。(3)由動(dòng)能定理得：F合xm0eq f(1,2)mveq oal(2,0)，所以xmeq f(mveq oal(2,0),2r(2)mg)eq f(r(2)veq oal(2,0),4g)。35、解析(1)質(zhì)子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，有eU1eq f(1,2)mveq oal(2,0)，解得v0eq r(f(2eU1,m)。(2)質(zhì)子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。水平方向：Lv0t豎直方向：eq f(d,2)eq f(1,2)at2加速度aeq f(eU2,md)聯(lián)立解得tdeq r(f(m,eU2)極板長(zhǎng)Ldeq r(f(2U1,U2)。(3)質(zhì)子在

32、整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由動(dòng)能定理得eU1eeq f(U2,2)Ek，質(zhì)子射出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ekeeq blc(rc)(avs4alco1(U1f(U2,2)。38、解析(1)分解末速度vyv0tan 30，在豎直方向vyat，aeq f(qE,m)，聯(lián)立三式可得teq f(r(3)mv0,3Eq)。(2)射出電場(chǎng)時(shí)的速度veq f(v0,cos 30)eq f(2r(3),3)v0，由動(dòng)能定理得電場(chǎng)力做功為Weq f(1,2)mv2eq f(1,2)mveq oal(2,0)eq f(1,6)mveq oal(2,0)，根據(jù)WEp1Ep2得EpWeq f(1,6)mveq oal(2,0)。41、解析電

33、子經(jīng)電場(chǎng)U1加速后，由動(dòng)能定理可得eU1eq f(mveq oal(2,0),2)電子以v0的速度進(jìn)入電場(chǎng)U2并偏轉(zhuǎn)teq f(l,v0)Eeq f(U2,d) aeq f(eE,m) vat由得射出極板的偏轉(zhuǎn)角的正切值tan eq f(v,v0)eq f(U2l,2U1d)。所以eq o(OP,sup6(-)(eq f(l,2)L)tan eq f(U2l,2U1d)(eq f(l,2)L)。42、解析(1)在A點(diǎn)，小球在水平方向只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)牛頓第二定律得：qEmeq f(veq oal(2,A),r)，所以小球在A點(diǎn)的速度vAeq r(f(qEr,m)。(2)在小球從A到B的過(guò)程中

34、，根據(jù)動(dòng)能定理，電場(chǎng)力做的正功等于小球動(dòng)能的增加量，即2qEreq f(1,2)mveq oal(2,B)eq f(1,2)mveq oal(2,A)小球在B點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，在水平方向有FBqEmeq f(veq oal(2,B),r)，解以上兩式得小球在B點(diǎn)受到環(huán)的水平作用力為 FB6qE。由牛頓第三定律知，球?qū)Νh(huán)在水平方向的作用力大小FB6qE。44、解析(1)小球從D至B的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得qE(2RR)mgReq f(1,2)mveq oal(2,B)解得vB2eq r(5) m/s(2)在B點(diǎn)由牛頓第二定律得FNqEeq f(mveq oal(2,B),R)FNqEmeq

35、f(veq oal(2,B),R)5 N。由牛頓第三定律知FNFN5 N。45、（這個(gè)題是復(fù)合場(chǎng)的題，等效重力場(chǎng)）解析(1)根據(jù)電場(chǎng)方向和小球受力分析可知小球帶正電。(2)小球由A點(diǎn)釋放到速度等于零，由動(dòng)能定理有EqLsin mgL(1cos )0，解得Eeq f(r(3)mg,3q)。(3)將小球的重力和電場(chǎng)力的合力作為小球的等效重力G，則Geq f(2r(3),3)mg，方向與豎直方向成30角偏向右下方。若小球恰能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在等效最高點(diǎn)。eq f(2r(3),3)mgmeq f(v2,L)eq f(2r(3),3)mgL(1cos 30)eq f(1,2)mv2eq f(1,2)m

36、veq oal(2,A)，聯(lián)立解得vAeq r(2gL（r(3)1）)。47、解析(1)UABeq f(WAB,q)eq f(2.4105,6106) V4 V UBCeq f(1.2105,6106) V2 V。(2)UABAB，UBCBC又B0，故A4 V，C2 V。48、解析(1)微粒在重力和電場(chǎng)力作用下沿AB方向運(yùn)動(dòng)，在垂直于AB方向上的重力和電場(chǎng)力必等大反向，可知電場(chǎng)力的方向水平向左，如圖所示，微粒所受合力的方向由B指向A，與初速度vA方向相反，微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。(2)在垂直于AB方向上，有qEsin mgcos 0，所以電場(chǎng)強(qiáng)度E1.7104 N/C，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向左。(

37、3)微粒由A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度vB0時(shí)，微粒進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度最小，由動(dòng)能定理得mgLsin qELcos eq f(mveq oal(2,A),2)，代入數(shù)據(jù)，解得vA2.8 m/s。49、解析(1)粒子從A點(diǎn)以速度v0沿垂直電場(chǎng)線方向射入電場(chǎng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有teq f(d,v0)。(2)由牛頓第二定律得aeq f(qE,m)將粒子射出電場(chǎng)的速度v進(jìn)行分解，則有vyv0tan 45v0，又vyat，所以v0eq f(qE,m)eq f(d,v0)eq f(eEd,mv0)，解得Eeq f(mveq oal(2,0),ed)。(3)由動(dòng)能定理得eUABeq f(1,2)m(eq r(

38、2)v0)2eq f(1,2)mveq oal(2,0) 解得UABeq f(mveq oal(2,0),2e)。附錄資料：不需要的可以自行刪除鍋爐知識(shí)第一章 鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié) 概述一 鍋爐的工作過(guò)程： 鍋爐是一種利用燃料燃燒后釋放的熱能或工業(yè)生產(chǎn)中的余熱傳遞給容器內(nèi)的水，使水達(dá)到所需要的溫度（熱水）或一定壓力蒸汽的熱力設(shè)備。它是由“鍋”（即鍋爐本體水壓部分）、“爐”（即燃燒設(shè)備部分）、附件儀表及附屬設(shè)備構(gòu)成的一個(gè)完整體。鍋爐在“鍋”與“爐”兩部分同時(shí)進(jìn)行，水進(jìn)入鍋爐以后，在汽水系統(tǒng)中鍋爐受熱面將吸收的熱量傳遞給水，使水加熱成一定溫度和壓力的熱水或生成蒸汽，被引出應(yīng)用。在燃燒設(shè)備部分，燃料燃

39、燒不斷放出熱量，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)熱的傳播，將熱量傳遞給鍋爐受熱面，而本身溫度逐漸降低，最后由煙囪排出。“鍋”與“爐”一個(gè)吸熱，一個(gè)放熱，是密切聯(lián)系的一個(gè)整體設(shè)備。鍋爐在運(yùn)行中由于水的循環(huán)流動(dòng)，不斷地將受熱面吸收的熱量全部帶走，不僅使水升溫或汽化成蒸汽，而且使受熱面得到良好的冷卻，從而保證了鍋爐受熱面在高溫條件下安全的工作。二 鍋爐參數(shù)：鍋爐參數(shù)對(duì)蒸汽鍋爐而言是指鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽數(shù)量、工作壓力及蒸汽溫度。對(duì)熱水鍋爐而言是指鍋爐的熱功率、出水壓力及供回水溫度。蒸發(fā)量（D）蒸汽鍋爐長(zhǎng)期安全運(yùn)行時(shí)，每小時(shí)所產(chǎn)生的蒸汽數(shù)量，即該臺(tái)鍋爐的蒸發(fā)量，用“D”表示，單位為噸/小時(shí)（t/h）。（二）熱功率（

40、供熱量Q）熱水鍋爐長(zhǎng)期安全運(yùn)行時(shí)，每小時(shí)出水有效帶熱量。即該臺(tái)鍋爐的熱功率，用“Q”表示，單位為兆瓦（MW），工程單位為104千卡/小時(shí)（104Kcal/h）。（三） 工作壓力工作壓力是指鍋爐最高允許使用的壓力。工作壓力是根據(jù)設(shè)計(jì)壓力來(lái)確定的，通常用MPa來(lái)表示。（四） 溫度溫度是標(biāo)志物體冷熱程度的一個(gè)物理量，同時(shí)也是反映物質(zhì)熱力狀態(tài)的一個(gè)基本參數(shù)。通常用攝氏度即“t ”。鍋爐銘牌上標(biāo)明的溫度是鍋爐出口處介質(zhì)的溫度，又稱額定溫度。對(duì)于無(wú)過(guò)熱器的蒸汽鍋爐，其額定溫度是指鍋爐額定壓力下的飽和蒸汽溫度；對(duì)于有過(guò)熱氣的蒸汽鍋爐，其額定溫度是指過(guò)熱氣出口處的蒸汽溫度；對(duì)于熱水鍋爐，其額定溫度是指鍋爐出口

41、的熱水溫度。第二節(jié) 鍋爐的分類和規(guī)格型號(hào)一 鍋爐的分類由于工業(yè)鍋爐結(jié)構(gòu)形式很多，且參數(shù)各不相同，用途不一，故到目前為止，我國(guó)還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的分類規(guī)則。其分類方法是根據(jù)所需要求不同，分類情況就不同，常見(jiàn)的有以下幾種。1 按鍋爐的工作壓力分類低壓鍋爐：P2.5MPa；中壓鍋爐：P=2.65.9MPa；高壓鍋爐：P=6.013.9 MPa；超高壓鍋爐：P14MPa。2 按鍋爐的蒸發(fā)量分類（1） 小型鍋爐：D75噸/小時(shí)。3 按鍋爐用途分類電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和生活鍋爐。4 按鍋爐出口介質(zhì)分類蒸汽鍋爐，熱水鍋爐，汽、水兩用鍋爐。5 按采用的燃料分類燃煤鍋爐、燃油鍋爐和燃?xì)忮仩t。二 鍋爐的規(guī)格 鍋爐與其它

42、機(jī)電設(shè)備一樣，都有其一定規(guī)格和型號(hào)，以表明設(shè)備的性能，工業(yè)蒸汽鍋爐和熱水鍋爐的系列標(biāo)準(zhǔn)GB1921、GB3166對(duì)其各參數(shù)均作了相應(yīng)的規(guī)定。然而，隨著開(kāi)放搞活，用戶對(duì)鍋爐的需求也越來(lái)越多樣化、實(shí)用化。故近年來(lái)，設(shè)計(jì)制造鍋爐單位也隨著市場(chǎng)需求而生產(chǎn)產(chǎn)銷對(duì)路的鍋爐產(chǎn)品，最大限度滿足用戶要求。三鍋爐型號(hào) 我國(guó)工業(yè)鍋爐產(chǎn)品的型號(hào)的編制方法是依據(jù)JB1626標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行的。其型號(hào)由三部分組成。各部分之間用短線隔開(kāi)。表示方法如下：上述型號(hào)的第一部分表示鍋爐型式，燃燒方式和額定蒸發(fā)量或額定熱功率。共分三段：第一段用兩個(gè)漢語(yǔ)拼音表示鍋爐總體形式見(jiàn)表11和表12；第二段用一個(gè)漢語(yǔ)拼音字母代表燃燒方式（廢熱鍋爐無(wú)

43、燃燒方式代號(hào)）見(jiàn)表13；第三段用阿拉伯?dāng)?shù)字表示蒸汽鍋爐的額定蒸發(fā)量，單位為t/h（噸/小時(shí)），或熱水鍋爐的額定熱功率，單位為MW（兆瓦）或廢熱鍋爐的受熱面，單位為m2（平方米）。第二章 鍋爐結(jié)構(gòu)第一節(jié) 常用中小型鍋爐一立式鍋殼鍋爐立式鍋殼鍋爐主要有立式橫水管鍋爐和立式多橫水管鍋爐、立式直水管鍋爐、立式彎水管鍋爐和立式火管鍋爐等，目前應(yīng)用較多的是后三種。由于立式鍋爐的熱效率低和機(jī)械化燃燒問(wèn)題難以解決，并且爐膛水冷程度大，不宜燃用劣質(zhì)煤，目前產(chǎn)量逐漸減少，只是局限在低壓小容量及環(huán)?？刂撇粐?yán)及供電不正常的地少量應(yīng)用。如我廠的LHG系列產(chǎn)品。二臥式鍋殼鍋爐 臥式鍋殼式鍋爐是工業(yè)鍋爐中數(shù)量最多的一種。目

44、前已由原來(lái)最大生產(chǎn)4t/h（少量的也有6t/h）發(fā)展到可以生產(chǎn)40t/h鍋殼式鍋爐。1 臥式內(nèi)燃鍋殼式鍋爐 臥式內(nèi)燃鍋殼式鍋爐以其高度和尺寸較小，適合組裝化的需求，采用微正壓燃燒時(shí)，密封問(wèn)題容易解決，而爐膛的形狀有利于燃油燃?xì)?，故在燃油（氣）鍋爐應(yīng)用較多，燃煤鍋爐應(yīng)用較少。如我廠WNS系列臥式內(nèi)燃室燃鍋殼式燃油（氣）鍋爐。2臥式外燃鍋殼式鍋爐 這是我國(guó)工業(yè)鍋爐中使用的最多、最普遍的一種爐型，按現(xiàn)行的工業(yè)鍋爐型號(hào)編制方法，應(yīng)用代號(hào)WW，但目前國(guó)內(nèi)鍋爐行業(yè)均用水管鍋爐的形式代號(hào)DZ來(lái)表示。如我廠的DZL系列產(chǎn)品。 臥式外燃水火管鍋爐與臥式內(nèi)燃水火管鍋爐的主要區(qū)別，在于臥式外燃水火管鍋爐將燃燒裝置從

45、鍋殼中移出來(lái)，加大了爐排面積和爐膛體積，并在鍋殼兩側(cè)加裝了水冷壁管，組成燃燒室，為煤的燃燒創(chuàng)造了良好條件，因此燃料適應(yīng)性較廣，熱效率較高。三水管鍋爐 水管鍋爐在鍋筒外部設(shè)水管受熱面，高溫?zé)煔庠诠芡饬鲃?dòng)放熱，水在管內(nèi)吸熱。由于管內(nèi)橫斷面比管外小，因此汽水流速大大增加，受熱面上產(chǎn)生的蒸汽立即被沖走，這就提高了鍋水吸熱率。與鍋殼式鍋爐相比水管鍋爐鍋筒直徑小，工作壓力高，鍋水容量小，一旦發(fā)生事故，災(zāi)害較輕，鍋爐水循環(huán)好，蒸發(fā)效率高，適應(yīng)負(fù)荷變化的性能較好，熱效率較高。因此，壓力較高，蒸發(fā)量較大的鍋爐都為水管鍋爐。常見(jiàn)的水管鍋爐有雙鍋筒橫直式水管、雙鍋筒縱置式水管鍋爐和單鍋筒縱置式水管鍋爐，如我廠SZL

46、系列產(chǎn)品。四. 熱水鍋爐 熱水鍋爐是指水在鍋爐本體內(nèi)不發(fā)生相變，即不發(fā)生蒸汽，回水被送入鍋爐后通過(guò)受熱面吸收了煙氣的熱量，未達(dá)到飽和溫度便被輸入熱網(wǎng)中的一種熱力設(shè)備。（一）熱水鍋爐的特點(diǎn)1鍋爐的工作壓力 熱水鍋爐的工作壓力取決于熱系統(tǒng)的流動(dòng)阻力和定壓值。熱水鍋爐銘牌上給出的工作壓力只是表明鍋爐強(qiáng)度允許承受的壓力,而在實(shí)際運(yùn)行中，鍋爐壓力往往低于這個(gè)值。因此熱水鍋爐的安全裕度比較大。2 煙氣與鍋水溫差大，水垢少，因此傳熱效果好，效率較高。3 使用熱水鍋爐采暖的節(jié)能效果比較明顯。熱水鍋爐采暖不存在蒸汽采暖的蒸汽損失，并且排污損失也大為減少，系統(tǒng)及疏水器的滲漏也大為減少，散熱損失也同樣隨之減少。因此

47、熱水采暖系統(tǒng)比蒸汽采暖系統(tǒng)可節(jié)省燃料20%左右。4 鍋爐內(nèi)任何部分都不允許產(chǎn)生汽化，否則會(huì)破壞水循環(huán)。5 如水未經(jīng)除氧，氧腐蝕問(wèn)題突出；尾部受熱面容易產(chǎn)生低溫酸性腐蝕。6 運(yùn)行時(shí)會(huì)從鍋水中析出溶解氣體，結(jié)構(gòu)上考慮氣體排除問(wèn)題。熱水鍋爐的結(jié)構(gòu)形式1 管式熱水鍋爐 這種鍋爐有管架式和蛇管式兩種，前者較為常見(jiàn)。管式熱水鍋爐是借助循環(huán)泵的壓頭使鍋水強(qiáng)迫流動(dòng)，并將鍋水直接加熱。這種鍋爐大都由直徑較小的筒體（集箱）與管子組成，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，節(jié)省鋼材，加工簡(jiǎn)便，造價(jià)較低。但是這種鍋爐水容量小，在運(yùn)行中如遇突然停電，鍋水容易汽化，并可能產(chǎn)生水擊現(xiàn)象。2 鍋筒式熱水鍋爐 這類熱水鍋爐，早期大都是由蒸汽鍋爐改

48、裝而成的，其鍋水在鍋爐內(nèi)屬自然循環(huán)。為保證鍋爐水循環(huán)安全可靠，要求鍋爐要有一定高度，因此這類鍋爐體積較大，鋼耗和造價(jià)相對(duì)提高。但是由于這類鍋爐出水容量大且能維持自然循環(huán)，當(dāng)系統(tǒng)循環(huán)泵突然停止運(yùn)行時(shí)，可以有效地防止鍋水汽化。也正是這個(gè)原因，近年來(lái)自然循環(huán)熱水鍋爐在我國(guó)發(fā)展較快。第二節(jié) 基本結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)鍋爐的結(jié)構(gòu)，是根據(jù)所給定的蒸發(fā)量或熱功率、工作壓力、蒸汽溫度或額定進(jìn)出口水溫，以及燃料特性和燃燒方式等參數(shù)，并遵循蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程、熱水鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程及鍋爐受壓元件強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)等有關(guān)規(guī)定確定的。一臺(tái)合格的鍋爐，不論屬于那種形式，都應(yīng)滿足“安全運(yùn)行，高效低耗，消煙除塵，保產(chǎn)保暖”的基本

49、要求。一 法規(guī)中對(duì)鍋爐的基本要求（1） 各受壓元件在運(yùn)行時(shí)應(yīng)能按設(shè)計(jì)預(yù)定方向自由膨脹；（2） 保證各循環(huán)回路的水循環(huán)正常，所有的受熱面都應(yīng)得到可靠的冷卻；（3） 各受壓部件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度；（4） 受壓元、部件結(jié)構(gòu)的形式，開(kāi)孔和焊縫的布置應(yīng)盡量避免減少?gòu)?fù)合應(yīng)力和應(yīng)力集中；（5） 水冷壁爐墻的結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的承載能力；（6） 爐墻應(yīng)有良好的密封性；（7） 開(kāi)設(shè)必要的人孔、手孔、檢查孔、看火門、除灰門等，便于安裝、運(yùn)行操作、檢修和清洗內(nèi)外部；（8） 應(yīng)有符合要求的安全附件及顯示儀表等裝置，保證設(shè)備正常運(yùn)行；（9） 鍋爐的排污結(jié)構(gòu)應(yīng)變于排污；（10） 臥式內(nèi)燃鍋爐爐膽與回燃室（濕背式）、爐膽與后管板（干

50、背式）、爐膽與前管板（回燃式）的連接處應(yīng)采用對(duì)接接頭。二、燃油（氣）鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：燃油（氣）鍋爐與燃煤鍋爐比較，由于使用燃料不同而在結(jié)構(gòu)上具有以下特點(diǎn)：（1） 燃料通過(guò)燃燒器噴入鍋爐爐膛，采用火室燃燒而無(wú)需爐排設(shè)施；（2） 由于油、氣燃燒后均不產(chǎn)生灰渣，故燃油（氣）鍋爐無(wú)排渣出口和除渣設(shè)備；（3） 噴入爐內(nèi)的物化油氣或燃?xì)?，如果熄火或與空氣在一定范圍內(nèi)混合，容易形成爆炸性氣體，因此燃油（氣）鍋爐均需采用自動(dòng)化燃燒系統(tǒng)，包括火焰監(jiān)測(cè)、熄火保護(hù)、防爆等安全設(shè)施；（4） 由于油、氣發(fā)熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于煤的發(fā)熱量，故其爐膛熱強(qiáng)度較燃煤爐高的多，所以與同容量的燃煤鍋爐比較，鍋爐體積小，結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小；（

51、5） 燃油（氣）鍋爐的燃燒過(guò)程是在爐膛中懸浮進(jìn)行，故其爐膛內(nèi)設(shè)置前后拱，爐膛結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。三 燃油鍋爐與燃?xì)忮仩t的區(qū)別（1） 燃油鍋爐與燃?xì)忮仩t，就本體結(jié)構(gòu)而言沒(méi)有多大的區(qū)別，只是由于燃料熱值不同，將受熱面作了相應(yīng)的調(diào)整。即燃油鍋爐輻射受熱面積較大，而燃?xì)忮仩t則是將對(duì)流受熱面設(shè)計(jì)的大些。（2） 燃油鍋爐所配燃燒器必須有油物化器，而燃?xì)忮仩t所配燃燒器則無(wú)需物化器。（3） 燃油鍋爐，必須配置一套較復(fù)雜的供油系統(tǒng)（特別是燃燒重油、渣油時(shí)），如油箱、油泵、過(guò)濾器加熱管道等，必須占據(jù)一定的空間，而燃?xì)忮仩t，則無(wú)需配置儲(chǔ)氣裝置。只需將用氣管道接入供氣網(wǎng)即可，當(dāng)然，在管道上還需設(shè)置調(diào)壓裝置及電磁閥、緩沖閥等

52、附件，以確保鍋爐安全運(yùn)行。第三節(jié)燃煤鍋爐改成燃油（氣）鍋爐的基本原則一 燃煤鍋爐改成燃油（氣）鍋爐的基本原則（1） 被改造的燃煤鍋爐必須具備以下條件： 原鍋爐的受壓元件必須基本完好，有繼續(xù)使用的價(jià)值； 原鍋爐的水氣系統(tǒng)和送、引風(fēng)系統(tǒng)必須基本完好。（2） 改造后的鍋爐應(yīng)達(dá)到如下目的： 保持原鍋爐的額定參數(shù)（如汽壓、汽溫、給回水溫度等）不變； 保持或提高原鍋爐的出力和效率。（3） 通過(guò)改造達(dá)到消煙除塵，滿足環(huán)保要求。（4）鍋爐改造方案必須簡(jiǎn)單，易行，投資少，見(jiàn)效快，工期短。因此鍋爐改造的涉及面越小越好，可采取只改爐膛和燃燒裝置，改造部分不超出鍋爐本體基本結(jié)構(gòu)范圍。二 燃煤鍋爐改成燃油（氣）鍋爐的注

53、意事項(xiàng)（1） 機(jī)械化層狀燃煤鍋爐，要改成燃油（氣）鍋爐，首先應(yīng)取掉前后拱，同時(shí)考慮增加底部受熱面，以取代爐排，防止?fàn)t排過(guò)熱燒壞。（2） 小型鍋爐，由燃煤改成燃油（氣）爐，即由原來(lái)的負(fù)壓燃燒變?yōu)楝F(xiàn)在的微正壓燃燒，必須注意爐墻結(jié)構(gòu)及密封問(wèn)題。（3） 燃燒器的選型和布置與爐膛形式關(guān)系密切，應(yīng)使?fàn)t內(nèi)火焰充滿度比較好，不形成氣流死角；避免相鄰燃燒器的火焰相互干擾；低負(fù)荷時(shí)保持火焰在爐膛中心位置，避免火焰中心偏離爐膛對(duì)稱中心 ；未燃盡的燃?xì)饪諝饣旌衔锊粦?yīng)接觸受熱面，以避免形成氣體不完全燃燒；高溫火焰要避免高速?zèng)_刷受熱面，以免受熱面熱強(qiáng)度過(guò)高使管壁過(guò)熱等。燃燒器布置還要考慮燃?xì)夤艿篮惋L(fēng)道布置合理，操作、檢查

54、和維修方便。（4） 燃油氣鍋爐的對(duì)流受熱面的煙速不會(huì)受飛灰磨損條件的限制，可適當(dāng)提高煙氣流速，使對(duì)流受熱面的傳熱系數(shù)增大，在不增加鍋爐受熱面的情況下，可以提高鍋爐的壓力，此時(shí)應(yīng)注意鍋內(nèi)汽水分離裝置的能力，以保證蒸汽品質(zhì)，對(duì)有過(guò)熱氣的鍋爐尤為重要。（5） 防止高溫腐蝕，由燃煤改為燃油，由于燃料油中含有鈉、釩等金屬元素有機(jī)類，經(jīng)燃燒后生成氧化物共熔晶體的熔點(diǎn)很低，一般約為600左右，甚至更低。這些氧化物在爐膛高溫下升華后，在凝結(jié)在相對(duì)溫度較低的受熱面上，形成有腐蝕性的高溫積灰，且溫度越高腐蝕越快。為此，改造時(shí)，應(yīng)在易受高溫腐蝕的受熱面表面涂覆陶瓷、炭化硅等特種涂料，也可選用耐高溫腐蝕性能好的材料，

55、以提高其耐高溫腐蝕性能。（6）防止?fàn)t膛爆炸，燃煤爐改為燃油（氣）爐時(shí)，當(dāng)燃油霧化不良或燃燒不完全的油滴（燃?xì)猓┰跔t膛或尾中受熱面聚集時(shí)，就會(huì)發(fā)生著火或爆炸，因此，在鍋爐的適當(dāng)部位應(yīng)裝置防爆門，同時(shí)自動(dòng)化控制上應(yīng)增設(shè)點(diǎn)火程序控制和熄火保護(hù)裝置，以保證鍋爐安全運(yùn)行。第三章 鍋爐燃料工業(yè)鍋爐用燃料分為三類：固體燃料煙煤，無(wú)煙煤，褐煤，泥煤，油頁(yè)巖，木屑，甘蔗渣，稻糠等；液體燃料重油，渣油，柴油，等；氣體燃料天然氣，人工燃?xì)?，液化石油氣等。第一?jié) 煤一 煤的成分： 自然界里煤是多種物質(zhì)組成的混合物，它的主要成分有碳、氫、氧、氮、硫、灰分和水分等。1 碳：用符號(hào)C表示，是煤的主要成份，煤的含碳量愈多，發(fā)

56、熱量越高。不過(guò)含碳量較高的煤較難著火，這是因?yàn)樘荚诒容^高的溫度下才能燃燒。一般碳約占燃料成份的5090%。2 氫：用符號(hào)H表示，是煤中最活波的成份，煤中含量越多，燃料越容易著火，煤中氫量約為2%5%。3 硫：用符號(hào)S表示，是煤中的一種有害元素。硫燃燒生成二氧化硫（SO2）或三氧化硫（SO3）氣體，污染大氣，對(duì)人體有害，這些氣體又與煙氣中水蒸汽凝結(jié)在受熱面上的水珠結(jié)合，生成亞硫酸（H2SO3）或硫酸（H2SO4）腐蝕金屬。不僅如此，含硫煙氣排入大氣還會(huì)造成環(huán)境污染。含硫多的煤易自燃。我國(guó)煤的含量為0.55%。4 氧：用符號(hào)O表示，是不可燃成份，煤中含氧為1%10%。5 氮：用符號(hào)N表示，是不可燃

57、成份，但在高溫下可與氧反應(yīng)生成氮氧化物（NOx）,它是有害物質(zhì)。在陽(yáng)光紫外線照射下，可與碳?xì)浠衔镒饔枚纬晒鈱W(xué)氧化劑，引起大氣污染。6 灰分：用符號(hào)A表示，是煤中不能燃燒的固體灰渣，由多種化合物構(gòu)成。熔化溫度低的灰，易軟化結(jié)焦，影響正常燃燒，所以，灰份多，煤質(zhì)差。煤中灰份約占535%。7 水分：用符號(hào)W表示，煤中水份過(guò)多會(huì)直接降低煤燃燒所發(fā)生的熱量，使燃燒溫度降低。二 煤的發(fā)熱量1Kg煤完全燃燒時(shí)所放出的熱量，稱為煤的發(fā)熱量。1 高位發(fā)熱量（Qgw）指煤的最大可能發(fā)熱量。2 低位發(fā)熱量（Qdw）指煤在正常燃燒條件下的實(shí)際發(fā)熱量。 我國(guó)目前的鍋爐燃燒設(shè)備都是按實(shí)際應(yīng)用煤的低位發(fā)熱量來(lái)進(jìn)行計(jì)算的

58、。煤的品種不同，其發(fā)熱量往往差別很大。在鍋爐出力不變的情況下，燃用發(fā)熱量高的煤時(shí)，耗煤量就小，燃用發(fā)熱量低的煤時(shí)，其耗煤量必然增加。因此，籠統(tǒng)地講燃料消耗量的大小而不考慮煤種，則不能正確反映鍋爐設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。為了能正確地考核鍋爐設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，通常將Qdw=7000Kcal/Kg(約合29300KJ/Kg)的煤定義為標(biāo)準(zhǔn)煤，這樣便于計(jì)算和考核。三 煤的燃燒（一） 煤完全燃燒的條件1 適量的空氣2 一定的燃燒溫度3 燃料與空氣的混合均勻性4 充分的燃燒時(shí)間（二） 煤的燃燒過(guò)程1 預(yù)熱干燥2 揮發(fā)分析出并開(kāi)始著火燃燒3 固定碳著火燃燒4 固定碳的燃燒和灰渣的形成。第二節(jié) 燃油和氣體燃料一 燃

59、油（一） 燃料油的物理特性1 重度（比重） 單位體積內(nèi)物質(zhì)的重量稱為“重度”（）。油的重度在0.780.98噸/米3之間，所以油比水輕，通常能浮在水面上。通常將20時(shí)比重作為油品的標(biāo)準(zhǔn)比重，用符號(hào)“d420”表示。2 發(fā)熱量（Q） 油的重度愈小，則發(fā)熱量愈高。由于油中的碳、氫含量比煤高，因此其發(fā)熱量約為3980044000千焦/公斤。3 比熱（C） 將1公斤物質(zhì)加熱，溫度每升高1所需的熱量稱之為該物質(zhì)的比熱。單位是KJ/Kg。4 凝固點(diǎn)油的凝固點(diǎn)表示油在低溫下的流動(dòng)特性。5 粘度 油的流動(dòng)速度，不僅決定于使油流動(dòng)的外力，而且也取決于油層間在受外力作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)部阻力，這個(gè)內(nèi)部阻力就稱為粘度。油

60、的粘度隨溫度升高而降低，隨溫度下降而增大。對(duì)于壓力物化噴嘴的爐前燃油粘度以24度為最好，對(duì)轉(zhuǎn)杯式噴嘴以36度為好。6 沸點(diǎn) 液體發(fā)生沸騰時(shí)溫度稱為沸點(diǎn)。油品沒(méi)有一個(gè)恒定的沸點(diǎn)，而只有一個(gè)沸點(diǎn)范圍。7 閃點(diǎn) 燃油表面上的蒸汽和周圍空氣的混合物與火接觸，初次出現(xiàn)黃色火焰的閃光的溫度稱為閃點(diǎn)或閃光點(diǎn)。 閃點(diǎn)表示油品的著火和爆炸的危險(xiǎn)性，關(guān)系到油品儲(chǔ)存、輸送和使用的安全。閃點(diǎn)45的油品稱為易燃品。在燃油運(yùn)行管理中，除根據(jù)油種閃點(diǎn)確定允許的最高加熱溫度外，更須注意油種的變化及閃點(diǎn)的變化。8 燃點(diǎn)（著火點(diǎn)） 在常壓下，油品著火連續(xù)燃燒（時(shí)間不少于5秒）時(shí)的最低溫度稱為燃點(diǎn)或著火點(diǎn)。無(wú)外界明火，油品自行著火