2021屆北京市朝陽(yáng)區(qū)高三年級(jí)上冊(cè)普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試物理試題（解析版）

北京市朝陽(yáng)區(qū)2021屆高三上學(xué)期普通高中

學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試

第一部分

本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一

項(xiàng)。

1.以下關(guān)于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的理解正確的是（）

A.一定條件下，兩種場(chǎng)可以互相激發(fā)產(chǎn)生

B.試探電荷在電場(chǎng)中，電流元（一小段通電導(dǎo)線）在磁場(chǎng)中，一定都受到相應(yīng)的場(chǎng)力

C.靜電場(chǎng)、泯旋電場(chǎng)、恒定磁場(chǎng)和變化磁場(chǎng)都可以定義勢(shì)和勢(shì)能的概念

D.場(chǎng)和場(chǎng)線都是人們?yōu)榱搜芯繂栴}方便引入的理想物理模型，并非客觀存在

『答案』A

『詳解』A.根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，

即一定條件下，兩種場(chǎng)可以互相激發(fā)產(chǎn)生，故A正確；

B.試探電荷在電場(chǎng)中一定受電場(chǎng)力，而電流元（一小段通電導(dǎo)線）在磁場(chǎng)中，若電流與磁

感應(yīng)強(qiáng)度平行，則不受安培力，故B錯(cuò)誤；

C.靜電場(chǎng)定義勢(shì)和勢(shì)能的概念，渦旋電場(chǎng)不能引入勢(shì)的概念，它是由磁場(chǎng)變化率和空間位

置決定的，磁場(chǎng)不是有勢(shì)場(chǎng)，而是泯旋場(chǎng)，故恒定磁場(chǎng)和變化磁場(chǎng)也不能定義勢(shì)和勢(shì)能，故

C錯(cuò)誤；

D.電場(chǎng)和磁場(chǎng)是法拉第第一次提出的，是客觀存在的物質(zhì)，而電場(chǎng)線和磁感應(yīng)線是法拉第

為了形象的描述場(chǎng)而假想引入的，并非客觀存在，故D錯(cuò)誤；

故選Ao

2.如圖所示，放在絕緣臺(tái)上的金屬罩B內(nèi)放有一個(gè)不帶電的驗(yàn)電器C,如把一帶有正電荷

的絕緣體A移近金屬罩B,則（）

A.感應(yīng)電荷在B內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)為零

B.在B的右側(cè)內(nèi)表面帶正電荷

C.若將B接地，驗(yàn)電器的金屬箔片將張開

D.B和C電勢(shì)處處相等

『答案』D

『詳解』A.金屬罩處于靜電平衡狀態(tài)，在金屬罩內(nèi)任意位置激發(fā)的合電場(chǎng)為零，感應(yīng)電荷

在B內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)不為零，故A錯(cuò)誤；

B.由于金屬罩的靜電屏蔽作用，B的內(nèi)表面不帶電，金屬罩表面的自由電子重新分布，根

據(jù)“近異遠(yuǎn)同”的結(jié)論，B的右側(cè)外表面帶正電荷，B的左側(cè)外表面負(fù)電荷，故B錯(cuò)誤；

C.由于金屬罩的靜電屏蔽作用，B的內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，故驗(yàn)電器的金箔不張開，故

C錯(cuò)誤；

D.金屬罩處于靜電平衡狀態(tài)，是等勢(shì)體，故其左右兩側(cè)電勢(shì)相等，故D正確；

故選D。

3.中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南,

然常微偏東，不全南也”進(jìn)一步研究表明，地球周圍地磁場(chǎng)的磁感線分布如圖所示。地磁場(chǎng)

對(duì)宇宙射線有阻擋作用，從太陽(yáng)或其他星體上放射出的宇宙射線中含有高能帶電粒子，若到

達(dá)地球，對(duì)地球上的生命將帶來危害。結(jié)合上述材料，下列說法不乏砸的是（）

A.地磁場(chǎng)只分布在地球的外部

B.地磁場(chǎng)的北極在地理南極附近

C.地磁場(chǎng)穿過地球表面的磁通量為零

D.地磁場(chǎng)對(duì)直射地球的宇宙射線的阻擋作用在赤道附近最強(qiáng)，兩極地區(qū)最弱

『答案』A

『詳解』A.地磁場(chǎng)與條形磁體磁場(chǎng)分布類似，磁感線在地球外部由地磁北極指向地磁南極,

地球內(nèi)部從地磁南極指向地磁北極，是閉合曲線，故地磁場(chǎng)分布在地球內(nèi)部和周圍，故A

錯(cuò)誤，符合題意；

B.地磁兩極與地理兩極相反，所以地磁場(chǎng)的北極在地理南極附近，故B正確，不符合題意；

C.根據(jù)磁通量的性質(zhì)可知，由外向里和從里向外穿過地球表面的磁感線條數(shù)一定相等。故

地磁場(chǎng)穿過地球表面的磁通量為零，故C正確，不符合題意；

D.在地球表面各處磁場(chǎng)不同，宇宙射線所受到的作用力不同；在南北兩極，地磁場(chǎng)沿豎直

方向，垂直射向地球表面的宇宙射線在南北兩極幾乎不受磁場(chǎng)力作用，地磁場(chǎng)對(duì)粒子的阻擋

能力最弱；赤道上粒子與磁感線垂直，受到的磁場(chǎng)力最大；阻擋作用最強(qiáng)，故D正確，不

符合題意。

故選Ao

4.如圖所示，帶電粒子只受電場(chǎng)力作用，A、3是帶電粒子在運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，其他曲線

代表電場(chǎng)線。下面哪個(gè)選項(xiàng)是母氓的（）

A.可以判斷A、2兩點(diǎn)哪點(diǎn)速度大

B.可以判斷A、B兩點(diǎn)哪點(diǎn)電場(chǎng)力大

C.可以判斷A、8兩點(diǎn)受力方向

D.可以判斷A、B兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高

『答案』D

『詳解』AC.根據(jù)軌跡形狀可知帶電粒子受到的電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線切線并指向凹面，所以從

A到3,電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功，動(dòng)能增加，即速度增加，故可以判斷哪點(diǎn)速度大。AC正確,

不符合題意；

B.電場(chǎng)線越密的地方，粒子受到的電場(chǎng)力越大，故A點(diǎn)電場(chǎng)力較大，B正確，不符合題意;

D.由于帶電粒子的電性無法確定，所以無法確定電場(chǎng)的方向，也就無法確定電勢(shì)的高低。

D錯(cuò)誤，符合題意。

故選D。

5.如圖所示，兩根垂直紙面放置的直導(dǎo)線，通有大小相同、方向相反的電流。。為兩導(dǎo)線

連線的中點(diǎn)，尸、。是兩導(dǎo)線連線中垂線上的兩點(diǎn)，且。尸=0。。以下說法正確的是（）

&-----

A.0點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大

B.P、Q兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同

C.類比等量異種電荷間的相互作用可知，兩通電直導(dǎo)線互相吸引

D.若在。點(diǎn)放置一條電流方向垂直紙面向里通電導(dǎo)線，其受力方向?yàn)镼-O

『答案』B

『詳解』A.一段載流為/,長(zhǎng)為乙的直導(dǎo)線，在場(chǎng)點(diǎn)到載流直導(dǎo)線的垂直距離為。的點(diǎn)產(chǎn)

生的磁場(chǎng)強(qiáng)度為

6=匈.

2萬。

故可知距離直導(dǎo)線越近，磁場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng)，故。點(diǎn)不是磁感應(yīng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)，A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)安培定則可知，左側(cè)導(dǎo)線在。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向右下方，右側(cè)導(dǎo)線在。點(diǎn)

的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向左下方，兩者合成后，。點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，同理，P

點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向也是豎直向下的，故兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，故B正確；

C.類比等量異種電荷間的相互作用可知，兩通電直導(dǎo)線相互排斥，C錯(cuò)誤；

D.。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向是豎直向下的，若在。點(diǎn)放置一條電流方向垂直紙面向里的通電

導(dǎo)線，根據(jù)左手定則判斷其受力方向?yàn)楣蚀怪毕蜃?，故D錯(cuò)誤；

故選B。

6.如圖所示，質(zhì)量分別為機(jī)1、加2,電荷量分別為41、42的兩小球，分別用絕緣輕絲線懸掛

起來，兩絲線與豎直方向的夾角分別為a和46＞夕），兩小球恰在同一水平線上。若同時(shí)剪

斷兩根細(xì)線，空氣阻力不計(jì)，兩球帶電量不變，兩球在空中未相碰，則下列敘述正確的是

()

a?

mir孫

qiG

A.兩球同時(shí)落地B.q1一定大于會(huì)

C.mi一定大于moD.mi所受的庫(kù)侖力可能大于加2所受

的庫(kù)侖力

『答案』A

『詳解』A.剪斷細(xì)線后，繩子的拉力立即消失，兩球在水平方向上受到庫(kù)侖力的作用，在

豎直方向上受到重力的作用；故水平方向上的分運(yùn)動(dòng)為變速運(yùn)動(dòng)，豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)為自

由落體運(yùn)動(dòng)，由自由落體運(yùn)動(dòng)的特征可知，兩球同時(shí)落地，故A正確；

B.由公式F=左緡可知，兩小球受到的庫(kù)侖力等大反向；小球的重力與庫(kù)侖力的合力

廠

與細(xì)線的拉力等大反向，所以細(xì)線與豎直方向的夾角不同，是由于兩球的重力不相等造成的,

故B錯(cuò)誤；

C.對(duì)他做受力分析，細(xì)線的拉力在水平方向的分力與庫(kù)侖力等大反向，在豎直方向的分

力與小球重力等大反向，即

盤sina=金

F拉cosa=m1g

兩式相比可得

r?iLi—_F庫(kù)

gtana

同理

gtan(3

由于a>〃，所以網(wǎng)〈加2，故C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)牛頓第三定律，兩小球之間的庫(kù)侖力等大反向，作用在同一條直線上，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

7.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，線圈的電阻為r,當(dāng)它兩端所加的電壓為U時(shí)，通過的電流是/。當(dāng)它工作

時(shí)，下述說法中錯(cuò)誤的是（）

Ulr

A.電動(dòng)機(jī)的電流/<一B,電動(dòng)機(jī)的效率可寫作〃=—

rU

C.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為lU-PrD.電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為Pr

『答案』B

『詳解』ABCD.電動(dòng)機(jī)為非純電阻電路，電動(dòng)機(jī)的電功率等于機(jī)械功率與熱功率之和，電

功率為

P=UI

熱功率為

紙=/'

故電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率

絡(luò)=尸-Q

電功率大于熱功率，即

UI>I2r

可得/<2,效率為機(jī)械功率與電功率的比值，即〃=嵬=匕匕

rPU

故ACD正確，不符合題，B錯(cuò)誤，符合題意。

故選B。

8.電動(dòng)勢(shì)為瓦內(nèi)阻為廣的電源與定值電阻品、R2及滑動(dòng)變阻器R連接成如圖所示的電路,

其中Ri>r,滑動(dòng)變阻器的滑片由中點(diǎn)滑向a端時(shí)，下列說法正確的是（）

A.電壓表的示數(shù)變大

B.電流表A2的示數(shù)變大

C.電源的輸出功率一定減小

D.電壓表V和電流表Ai示數(shù)變化量的比值為定值R

『答案』D

『詳解』AB.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由中點(diǎn)滑向a端時(shí)，接入電路的電阻減小，則由閉合電

中歐姆定律可知，干路電流增加，內(nèi)電壓增加，由

U=E-Ir

可知路端電壓減小，即電壓表示數(shù)變小，因路端電壓減小，R兩端的電壓增加，故并聯(lián)部

分電壓減小，由歐姆定律可知電流表A2示數(shù)變小，故AB錯(cuò)誤；

C.根據(jù)電源的輸出功率和外電阻的關(guān)系可知，外電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大，

Ri>r,,則滑動(dòng)變阻器的滑片由中點(diǎn)滑向。端時(shí)，電源的輸出功率一定增大，故C錯(cuò)誤；

AU

D.電壓表V和電流表Ai示數(shù)變化量的比值R就是電源內(nèi)阻r的大小，故不變，D正確;

故選D。

9.中學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用的電流表是磁電式電流表，內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，其最基本的組成

部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈，兩磁極間裝有極靴（軟鐵），極靴中間又有一個(gè)鐵

質(zhì)圓柱（軟鐵），極靴與圓柱間有磁場(chǎng)區(qū)。當(dāng)電流通過線圈時(shí)，線圈左右兩邊導(dǎo)線受到安培

力的方向相反，于是安裝在軸上的線圈就要轉(zhuǎn)動(dòng)，從線圈偏轉(zhuǎn)的角度就能判斷通過電流的大

小。下列說法正確的是（）

刻度盤

磁電式電流表的結(jié)構(gòu)

A.為了使電流表表盤的刻度均勻，極靴與圓柱間的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)

B.線圈無論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行

C.將線圈繞在閉合的鋁框上，可使指針擺動(dòng)減慢

D.在運(yùn)輸時(shí)用導(dǎo)線將電流表兩個(gè)接線柱連在一起，可減小線圈中因晃動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電流

『答案』B

『詳解』A.極靴與圓柱間的磁場(chǎng)是均勻地輻向分布，并不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)；這樣即可保證線圈

轉(zhuǎn)動(dòng)過程中各個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，從而使電流表表盤刻度均勻，故A錯(cuò)誤；

B.由圖看出，蹄形磁鐵和鐵芯之間的磁場(chǎng)是均勻輻射分布，不管線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的

平面都跟磁感線平行，故B正確；

C.將線圈繞在閉合的鋁框上，當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致鋁框的磁通量變化，從而產(chǎn)生

感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培阻力，使其很快停止擺動(dòng)，故c錯(cuò)誤；

D.在運(yùn)輸時(shí)用導(dǎo)線將電流表的兩個(gè)接線柱連在一起，電流表短路，產(chǎn)生的感應(yīng)電流，從而

減緩線圈的晃動(dòng)，故D錯(cuò)誤；

故選B。

10.如圖所示，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，靜

電計(jì)所帶電荷量很少，可被忽略。一帶電油滴靜止在P點(diǎn)。現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎

直向上移動(dòng)一小段距離，則下面說法錯(cuò)誤的是（）

A.帶電油滴將向上運(yùn)動(dòng)

B.靜電計(jì)指針張角變大

C.尸點(diǎn)電勢(shì)降低

D.若先將電容器與電源斷開，再將下極板向上移動(dòng)一小段距離，則帶電油滴依然靜止

『答案』B

『詳解』B.靜電計(jì)測(cè)量的是電容器兩端的電勢(shì)差，因?yàn)殡娙萜魇冀K與電源相連，則電勢(shì)差

不變，所以靜電計(jì)指針張角不變，故B符合題意；

A.由于兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，即油滴受到的電場(chǎng)力增大，所以油滴將向上運(yùn)動(dòng)，故A

不符題意；

C.因?yàn)閮蓸O板間的電勢(shì)差不變，下極板上移一小段距離，兩極板間的距離減小，所以根據(jù)

E=4可知兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，而P點(diǎn)與上極板的距離4不變，根據(jù)u-

a

可知P點(diǎn)的電勢(shì)減小，C不符題意；

D.若先將電容器與電源斷開則電容器的電量。不變，再將下極板向上移動(dòng)一小段距離則d

減小，根據(jù)C=3^,￡=-,C=2,可得

4兀kddU

E_U_Q_4兀kQ

dCd￡rS

兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度與兩極板間的距離無關(guān)，所以油滴受力不變，仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故D

不符題意；

本題選錯(cuò)誤的故選B。

11.如圖甲是回旋加速器的工作原理圖。若帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能樂隨時(shí)間f的變化

規(guī)律如圖乙所示，不計(jì)帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，不考慮因相對(duì)論效應(yīng)帶來的影響，若

A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子在加速器中被加速，下列說法中正確的是（）

A.在乙圖中，S1t-*

B.在乙圖中，En+i-En>En-En_x

C.若只增大交流電壓U,則質(zhì)子獲得的最大動(dòng)能不變

D.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度和交流電頻率，該回旋加速器能用于加速a粒子

『答案』C

『詳解』A.粒子相鄰兩次被加速的時(shí)間間隔是

1e7im

/+1t_0_|=-7^=

n2qB

A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)動(dòng)能定理，粒子相鄰兩次動(dòng)能之差為

E”+i-En=E“-E『i=Uq

B錯(cuò)誤；

C.設(shè)回旋加速器的半徑為K,則離開回旋加速器的粒子的速度滿足

R^—

qB

質(zhì)子獲得的最大動(dòng)能為

(RqB￥

E=-mv-

k22m

跟交流電壓u無關(guān)，c正確；

2兀m

D.根據(jù)周期公式T可知

qB

4=27H

而回旋加速器必須滿足交流電的周期與粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，所以不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度

和交流電頻率，該回旋加速器能不能用于加速a粒子。D錯(cuò)誤。

故選C。

12.地面附近空間中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知磁場(chǎng)方向垂直于紙面向

里。一個(gè)帶電油滴沿著一條與豎直方向成a角的直線MN運(yùn)動(dòng)。由此可以判斷（）

A.如果油滴帶負(fù)電，它是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)

B.如果油滴帶負(fù)電，它是從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)

C.如果水平電場(chǎng)方向向右，油滴是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)

D.不改變電場(chǎng)大小，如果將水平電場(chǎng)變?yōu)樨Q直電場(chǎng)，油滴將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

『答案』B

『詳解』AB.根據(jù)做直線運(yùn)動(dòng)的條件和受力情況（如圖所示）可知，如果油滴帶負(fù)電，水

平電場(chǎng)的方向只能向左，由左手定則判斷可知，油滴的速度從N點(diǎn)到M點(diǎn)，故A錯(cuò)誤，B

正確；

XMxXX

c.如果水平電場(chǎng)方向向右，油滴只能帶負(fù)電，電場(chǎng)力水平向左，由左手定則判斷可知，油

滴的速度從N點(diǎn)到M點(diǎn)，故C錯(cuò)誤，

D.不改變電場(chǎng)大小，如果將水平電場(chǎng)變?yōu)樨Q直電場(chǎng)，若油滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng)一定需要滿足

qE=mg

v

qvB=m——

R

故D錯(cuò)誤；

故選B。

13.如圖所示，在玻璃皿的中心放一個(gè)圓柱形電極接電源的負(fù)極，沿邊緣內(nèi)壁放另一個(gè)圓環(huán)

形電極接電源的正極做“旋轉(zhuǎn)液體實(shí)驗(yàn)”，其中蹄形磁鐵兩極間正對(duì)部分的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁

場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.2T,磁鐵上方為S極。電源的電動(dòng)勢(shì)E=6V,內(nèi)阻未知，限流電阻

R）=4.8C。閉合開關(guān)S后，當(dāng)導(dǎo)電液體旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定時(shí)理想電壓表的示數(shù)恒為3.5V,理想電流表

示數(shù)為0.5A。則（）

A.從上往下看，液體順時(shí)針旋轉(zhuǎn)

B.玻璃皿中兩電極間液體的等效電阻為R=7.0Q

C.液體消耗的電功率為L(zhǎng)75W

D.1分鐘內(nèi)，液體里產(chǎn)生的熱量為105J

『答案』C

『詳解』A.由于中心放一個(gè)圓柱形電極接電源的負(fù)極，沿邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極接電

源的正極，在電源外部電流由正極流向負(fù)極，因此電流由邊緣流向中心，玻璃皿所在處的磁

場(chǎng)方向豎直向上，由左手定則可知，導(dǎo)電液體受到的安培力沿逆時(shí)針方向，因此液體沿逆時(shí)

針方向旋轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；

￡

B.對(duì)于非純電阻元件，不滿足歐姆定律，Rw=7.0。B錯(cuò)誤;

C.液體消耗的電功率

P=U/=1.75W

C正確；

D.1分鐘電流做功為

W=PZ=1.75x60=105W

由能量守恒可知電流做功轉(zhuǎn)化為熱能和液體的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，因此1分鐘內(nèi)液體里產(chǎn)生的熱量小

于U〃=105J,D錯(cuò)誤。

故選C。

14.在某頻道播出的節(jié)目中，海軍電力工程專家馬偉明院士表示，正在研制設(shè)計(jì)中的國(guó)產(chǎn)003

型航母采用電磁彈射已成定局。電磁彈射就是采用電磁場(chǎng)的能量來推動(dòng)被彈射的物體向外運(yùn)

動(dòng)，電磁炮也是利用電磁彈射工作的。電磁炮的原理如圖所示，若電容器的電容C=5xl（y2片

電磁炮釋放前兩端電壓為2kV,利用這種裝置可以把質(zhì)量加=20g的彈體（包括金屬桿的質(zhì)

量）在極短的時(shí)間內(nèi)加速到300m/s發(fā)射出去。若這種裝置的軌道寬L=2m、軌道內(nèi)充滿磁

感應(yīng)強(qiáng)度8=2.57的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)軌道摩擦且金屬桿與軌道始終接觸良好。則在這個(gè)過程

中下列說法正確的是（）

A.電容器兩端的電壓將變?yōu)?0V

B.電容器兩端的電壓將變?yōu)?.5kV

C.通過電磁炮的電荷量為L(zhǎng)2C

D.通過電磁炮的電荷量為100C

『答案』C

『詳解』CD.由動(dòng)量定理

BIL-t—mv

q=It

解得

mv20x10-3x300

q-——=-------------C=1.2C

BL2.5x2

C正確，D錯(cuò)誤；

CUq

AB.電容器兩端的電壓將變?yōu)閁2='~=v=1976V

2C5x10」

AB錯(cuò)誤

故選C。

15.做完伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)后，為了更好的觀察電流表內(nèi)外接對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，愛思考愛

動(dòng)手的馬同學(xué)，拆開了電流表和電壓表并進(jìn)行了改造。如圖甲，他在電流表干路位置焊接了

一個(gè)10Q定值電阻,如圖乙，他給電壓表并聯(lián)了一個(gè)10。定值電阻。假設(shè)待測(cè)電阻約為10Q,

A.改后的電流表和正常電壓表按丙圖實(shí)驗(yàn)可以較為準(zhǔn)確的測(cè)出待測(cè)電阻

B.改后的電流表和正常電壓表按丁圖實(shí)驗(yàn)可以較為準(zhǔn)確的測(cè)出待測(cè)電阻

C.改后的電壓表和正常電流表按丙圖實(shí)驗(yàn)可以較為準(zhǔn)確的測(cè)出待測(cè)電阻

D.改后的電壓表和改后的電流表按丁圖實(shí)驗(yàn)可以較為準(zhǔn)確的測(cè)出待測(cè)電阻

『答案』A

『詳解』電流表和電壓表的改造對(duì)二者的讀數(shù)沒有影響，即讀數(shù)依然是正確的；改造后的電

流表的內(nèi)阻約為10。，改造后的電壓表的內(nèi)阻也約為10Q,都與被測(cè)電阻的阻值很接近。改

造后的電流表由于內(nèi)阻增大，所以分壓能力增強(qiáng)了，將不適宜使用內(nèi)接法；改造后的電壓表

由于內(nèi)阻減小，所以分流能力增強(qiáng)了，將不適宜使用外接法。所以，使用改后的電流表和正

常電壓表使用圖丙所示的電路可以較為準(zhǔn)確的測(cè)出待測(cè)電阻,或者使用改后的電壓表和正常

電流表按圖丁所示的電路可以較為準(zhǔn)確的測(cè)出待測(cè)電阻。故選A。

16.如圖所示為磁聚焦法測(cè)量比荷原理圖。在陰極K和陽(yáng)極A之間加電壓，電子由陽(yáng)極A

中心處的小孔尸射出。小孔尸與熒光屏中心。點(diǎn)連線為整個(gè)裝置的中軸線。在極板很短的

電容器C上加很小的交變電場(chǎng)，使不同時(shí)刻通過這里的電子發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，可認(rèn)為

所有電子從同一點(diǎn)發(fā)散。在電容器C和熒光屏S之間加一平行尸O的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)過一段

時(shí)間再次匯聚在一點(diǎn)。調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度2的大小，可使電子流剛好再次匯聚在熒光屏的。

點(diǎn)。已知K、A之間的加速電壓為U,C與S之間磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,發(fā)散點(diǎn)到。點(diǎn)的

距離為下列說法正確的是（）

A.電子通過電容器后速度方向相同

B.從右側(cè)往左側(cè)看，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同

C.所有電子從發(fā)散到再次匯聚的所用時(shí)間相同

4兀2u

D.粒子的比荷￡=

m~B^

『答案』C

『詳解』A.在極板很短的電容器C上加很小的交變電場(chǎng)，使不同時(shí)刻通過這里的電子發(fā)生

不同程度的偏轉(zhuǎn)，故電子通過電容器后速度方向不同，A錯(cuò)誤；

B.由題意可知，電子經(jīng)交變電場(chǎng)后獲得垂直于尸。方向的速度，同時(shí)電子發(fā)生不同程度的

偏轉(zhuǎn)，故經(jīng)交變電場(chǎng)后在垂直P。方向上的速度不同，此時(shí)由洛倫茲力提供向心力

V2

m—=Bev

r

mv

r=——

Be

故從右側(cè)往左側(cè)看，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不同，B錯(cuò)誤；

C.在尸。方向上電子做勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小相同，故所有電子從發(fā)散到再次匯聚的所用時(shí)

間相同，C正確；

D.從發(fā)散點(diǎn)到再次匯聚點(diǎn)，兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，由

"直=1圓加速電場(chǎng)

12

eUTr=—mv

2

勻速直線運(yùn)動(dòng)

喑一一

v

勻速圓周運(yùn)動(dòng)洛倫茲力提供向心力

V2

evB=m—

R

E2TTR271m

T=-----=------

veB

刎=T

聯(lián)立解得

e_8/。

~m一_

故D錯(cuò)誤；

故選C。

17.為了紀(jì)念物理學(xué)家、電氣工程師尼古拉?特斯拉對(duì)電磁學(xué)的貢獻(xiàn)，物理學(xué)中以“特斯拉”

作為某個(gè)物理量的單位，這個(gè)物理量是（）

A.電場(chǎng)強(qiáng)度B.磁感應(yīng)強(qiáng)度

C磁通量D.電勢(shì)

『答案』B

『詳解』電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是N/C或V/m,磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是T,磁通量的單位是Wb,電

勢(shì)的單位V。

故選B。

第二部分

18.在測(cè)定電容器電容的實(shí)驗(yàn)中，將電容器、電壓傳感器、阻值為3k。的電阻R、電源、單

刀雙擲開關(guān)S按圖甲所示電路圖進(jìn)行連接。先使開關(guān)S與1相連，電源給電容器充電，充

電完畢后把開關(guān)S擲向2,電容器放電，直至放電完畢，實(shí)驗(yàn)得到的與電壓傳感器相連接的

計(jì)算機(jī)所記錄的電壓隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示，圖丙為由計(jì)算機(jī)對(duì)圖乙進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后

記錄了“峰值”及圖線與時(shí)間軸所圍“面積”的圖像。

5

丙丁

⑴根據(jù)圖甲所示的電路，觀察圖乙可知：充電電流與放電電流方向（填“相同”

或"相反”），大小都隨時(shí)間（填“增大”或“減小”）。

（2）該電容器的電容為F（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（3）某同學(xué)認(rèn)為：仍利用上述裝置，將電壓傳感器從電阻兩端改接在電容器的兩端，也可以

測(cè)出電容器的電容值，請(qǐng)你分析并說明該同學(xué)的說法是否正確o

（4）電容器充電后就儲(chǔ)存了能量，為了研究電容器儲(chǔ)存的能量E與電容器的電容C、電荷量。

及電容器兩極間電壓U之間的關(guān)系。從等效的思想出發(fā)，認(rèn)為電容器儲(chǔ)存的能量等于把電

荷從一個(gè)極板搬運(yùn)到另一個(gè)極板過程中克服電場(chǎng)力所做的功。在圖丁中畫出電容器的U-q

關(guān)系，并說明圖線與橫軸所圍面積的意義o

『詳解』（1）『1』『2』根據(jù)圖甲所示的電路，觀察圖乙可知充電電流與放電電流方向相反,

大小都隨時(shí)間減??；

(2)『3』根據(jù)充電時(shí)電壓一時(shí)間圖線可知，電容器的電荷量為

U

Q=It=-t

R

而電壓的峰值為Um=6V,則該電容器的電容為

Um

設(shè)電壓一時(shí)間圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積為S,聯(lián)立解得

—182.7,

=------------F=1.0X10-2F

加RU、3000x6

(3)『4』正確，電容器放電的過程中，電容器C與電阻R兩端的電壓大小相等，因此通過對(duì)

放電曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后記錄的“峰值Um”及圖線與時(shí)間軸所圍“面積”，仍可應(yīng)用

「Qs

UjRUm

(4)『5』作出電容器的U-q關(guān)系圖像為

『6』計(jì)算電容值；根據(jù)速度-時(shí)間圖像圍成的面積代表位移，可知在圖像中，圖像所

圍成的面積為;QU,也就是克服電場(chǎng)力所做的功，即為

W=^QU

又有電容定義式為

c=e

U

所以電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能為

1,

E=-CU2

2

所以對(duì)同一電容器，電容器儲(chǔ)存的能量E與兩極間電壓U平方成正比，若電容器電荷量為

。時(shí)儲(chǔ)存的能量為E,則

1,

2。2

E=-CU

22c

19.合金材料的電阻率都比較大，某同學(xué)利用伏安法按如下步驟測(cè)量一合金絲的電阻率。實(shí)

驗(yàn)操作如下:

(1)用螺旋測(cè)微器在金屬絲上三個(gè)不同位置測(cè)量金屬絲的直徑，結(jié)果都如圖甲所示，則該金

屬絲的直徑為d=mm?

甲

(2)按圖乙連接測(cè)量電路，將滑動(dòng)變阻器置于最大值，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電

壓表讀數(shù)有讀數(shù)，而電流表讀數(shù)總為零，已知電流表、電壓表以及待測(cè)金屬絲都是完好的，

則出現(xiàn)電路故障的導(dǎo)線為(用圖中導(dǎo)線編號(hào)表示)，電路故障為?

(3)排除電路故障后，改變滑動(dòng)頭在金屬絲上的位置，測(cè)出金屬絲接入電路長(zhǎng)度/和利用伏安

法接入電路的電阻&如下表

10.017.926.134.041.9

//cm1020304050

請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖丙方格紙上作出R?圖像

R'/。

(4)根據(jù)圖像及金屬絲的直徑，計(jì)算該合金絲電阻率p=Qm(保留二位有效數(shù)字)。

(5)采用上述(1卜(4)的測(cè)量電路和數(shù)據(jù)處理方法，電表內(nèi)阻對(duì)合金絲電阻率測(cè)量的影響為

(填“使結(jié)果偏大”、“使結(jié)果偏小”、“對(duì)結(jié)果無影響”)，并說明理由:

『詳解』(1)門』由圖甲所示螺旋測(cè)微器可知，固定刻度示數(shù)為0mm,可動(dòng)刻度示數(shù)為

38.0x0.01mm=0.380mm

(2)『2』『3』根據(jù)題意可知，電流表無讀數(shù)，說明電流表所在支路斷路，則是?；蛘遚導(dǎo)

線斷路；

(3)『4』利用表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖

Rx/Q

R『P:、2+&=號(hào)'I+R、

771d

所以&-/圖象的斜率為

34-104P

k=

（40-10）x10-2nd1

代入數(shù)據(jù)解得

夕=9.0x10-6。小

(5)『6』『7』電阻絲連入電路部分的電阻為

Rtt=

J

設(shè)電流表的內(nèi)阻為RA,伏安法測(cè)電阻時(shí)，測(cè)量出的金屬絲電阻值為

5

本題所用實(shí)驗(yàn)電路為電流表的內(nèi)接法，考慮電流表內(nèi)阻，會(huì)發(fā)現(xiàn)R、實(shí)際為R絲與RA串聯(lián)的

總阻值，即

R、=6/+RA

該圖像的斜率為

所以電阻率

p=Sk=—d2k

4

由表達(dá)式可知，電流表的電阻RA只影響圖像的截距而不影響圖像的斜率，所以，電流表的

內(nèi)阻對(duì)該電阻絲電阻率的測(cè)量結(jié)果沒有影響。

20.用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖，由圖可知其長(zhǎng)度為mm

5cm6?

llllIIIII11II11II11I111I111

lll|llll|llll)

0102。

『答案』50.15

『詳解』游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為50"3，游標(biāo)讀數(shù)為Q05x3加加=0.15相加，所以最終讀數(shù)

為：

50.15wn=5.015cm,即為物體的長(zhǎng)度.

『點(diǎn)睛』解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀.

21.用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖，由圖可知其直徑為m；

『解析』解：螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為4.5mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01x20.0mm=0.200mm,

所以最終讀數(shù)為4.700mm=4.700xl03m.

故答案為4.700x10-3

『點(diǎn)評(píng)』解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，注意讀數(shù)時(shí)需估讀.

22.用多用電表的電阻“xlO”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻R,表盤的示數(shù)如圖,

則該電阻的阻值約為Q0

『答案』120

『詳解』『1』根據(jù)指針位置，可得電阻的阻值約為R=12x10。=1200。

23.為了測(cè)量由兩節(jié)干電池組成的電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，某同學(xué)只利用一個(gè)電阻箱、一

個(gè)電壓表和扁=3。的定值電阻設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路。

①請(qǐng)畫出該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路圖.

②先斷開開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值到最大，再閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱，讀取并記錄電壓

表的示數(shù)及電阻箱的阻值。多次重復(fù)上述操作，可得到多組電壓值U及電阻值凡找出U,

R的線性關(guān)系，以（U,—,。-2）為縱坐標(biāo)，以（催，R-2）為橫坐標(biāo)，畫出該圖像。

UR

③根據(jù)圖線及相關(guān)數(shù)據(jù)，求得電池組的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻尸（保

留兩位有效數(shù)字）

『答案』①-----?---1②2.93.1

ES

『詳解』①『1』根據(jù)器材可構(gòu)成伏阻法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，另定值電阻扁為保護(hù)電阻,

為了保護(hù)電源防短路，同時(shí)放大內(nèi)阻減小測(cè)量?jī)?nèi)阻的誤差，設(shè)計(jì)電路如圖所示

*

—?——1

③『2』『3』根據(jù)閉合電路歐姆定律

E=U+1（&+-）

進(jìn)行數(shù)學(xué)變形，得

1_4+「、1

UERE

根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得知，工-1關(guān)系圖線縱截距為匕=L，斜率"0上，由圖得到

UREE

L42—0.35

。=0.35,k=-2.1

05

則電動(dòng)勢(shì)

1

￡Vx2.9V

4035

內(nèi)阻

^E-7?O=2.1X2.9-3?3.1Q

24.場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種形式。我們可以通過物體在場(chǎng)中的受力情況來研究場(chǎng)的強(qiáng)弱，并由

此定義了電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度等物理量。

①寫出電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，并說明各物理量的含義；

②寫出磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式，并說明各物理量的含義。

『答案』見解析

『詳解」①電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式

E=-

q

其中E為電場(chǎng)強(qiáng)度，尸為檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力，q為檢驗(yàn)電荷的電荷量。

②磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式

B=—

IL

其中B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，尸為電流元受到的磁場(chǎng)力，也為電流元。

25.兩根相距為L(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌和尸Q,固定在水平面上，并處于豎直向下的勻強(qiáng)磁

場(chǎng)中，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，左端接一電阻R,將一質(zhì)量為機(jī)的導(dǎo)體棒（電阻可忽略），用力尸拉動(dòng),

使其勻速向右運(yùn)動(dòng)。試分別從電動(dòng)勢(shì)的定義，自由電子受力和運(yùn)動(dòng)，功能關(guān)系來推導(dǎo)導(dǎo)體棒

中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的大小。

『答案』見解析

『詳解』方法一：如圖所示

XX

”■1

棒向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，電子具有向右的分速度，受到沿棒向下的洛倫茲力

戶enB

了即非靜電力，電子在/的作用下，電子從M移動(dòng)到N的過程中，非靜電力做功為

W=evBL

根據(jù)電動(dòng)勢(shì)定義式后=一有

q

方法二：如圖所示

XX

XX

當(dāng)金屬導(dǎo)體棒以速度V向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其內(nèi)部自由電子一起向右運(yùn)動(dòng)，而受到指

向N端的洛倫茲力，因此在導(dǎo)體棒的N端不斷聚集負(fù)電荷，M端出現(xiàn)等量的正電荷，故在

導(dǎo)體棒中形成由M指向N的電場(chǎng)瓦，當(dāng)導(dǎo)體棒中的自由電子受到的洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡

時(shí)，自由電子便不再向N端聚集，從而在導(dǎo)體棒"N兩端形成一個(gè)穩(wěn)定的電勢(shì)差，此電勢(shì)

差在數(shù)值上即等于導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則有

qE0=qvB

其中

E=E0L

聯(lián)立可得

E=BLv

方法三：根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，拉力所做的功全部轉(zhuǎn)化為電能，即拉力做功功率等于電

功率，拉力做功功率為

P\=Fv

電功率為

P2=EI

因?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以有

F=F后BIL

則有

BILv=EI

得至IJ

E=BLv

26.如圖所示，一束質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，恰好沿直線從兩帶電平行板正中間通過,

沿圓心方向進(jìn)入右側(cè)圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，粒子經(jīng)過圓形磁場(chǎng)區(qū)域后，其運(yùn)動(dòng)方向與入射方向

的夾角為0(弧度).已知粒子的初速度為vo,兩平行板間與右側(cè)圓形區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小均為B,方向均垂直紙面向內(nèi)，兩平行板間距為d,不計(jì)空氣阻力及粒子重力的影

響，求：

(1)兩平行板間的電勢(shì)差U；

(2)粒子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；

(3)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R.

”山＞mvtan—

『答案』(l)U=Bvod；(2)—；(3)R=n°2

qB-----------

qB

『分析』(1)由粒子在平行板間做直線運(yùn)動(dòng)可知洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡，可得兩平行板間的

電勢(shì)差.

(2)在圓形磁場(chǎng)區(qū)域中，洛倫茲力提供向心力，找到轉(zhuǎn)過的角度和周期的關(guān)系可得粒子在

圓形磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

(3))由幾何關(guān)系求半徑R.

『詳解』⑴由粒子在平行板間做直線運(yùn)動(dòng)可知，Bvoq=qE,平行板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E=4,解

得兩平行板間的電勢(shì)差：U=Bvod

(2)在圓形磁場(chǎng)區(qū)域中，由洛倫茲力提供向心力可知:

2

Bvoq=m—

r

Inr

同時(shí)有T=

%

0

粒子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=—T

2"

3m

解得「=而

n

(3)由幾何關(guān)系可知：rtan—=R

2

0

解得圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R=mV°tan2

qB

27.電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)是靜電場(chǎng)重要物理概念。電場(chǎng)強(qiáng)度表征電場(chǎng)力的性質(zhì)，電勢(shì)表征電場(chǎng)能

的性質(zhì)，電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差存在密切關(guān)系，電勢(shì)沿某一方向的空間變化率為該方向的電場(chǎng)強(qiáng)

度E的大小。點(diǎn)電荷是電學(xué)中的一個(gè)基本模型，它的電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算式為石=挈，電勢(shì)計(jì)算

r

式為0=絲，一對(duì)靠的很近的等量異號(hào)電荷構(gòu)成的帶電體系，稱為電偶極子，這是繼點(diǎn)電

r

荷之后最簡(jiǎn)單而且最重要的帶電系統(tǒng)。例如，在外電場(chǎng)作用下電介質(zhì)(絕緣體)的原子或分

子里正、負(fù)電荷會(huì)產(chǎn)生微小的相對(duì)位移，就形成了電偶極子；在一段金屬線(無線電發(fā)射天

線)里電子做周期性運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬線的兩端會(huì)交替地帶上正、負(fù)電荷，就形成振蕩偶極子。

已知一對(duì)電偶極子，帶電量分別為+〃，力，距離為心電偶極子中垂面上較遠(yuǎn)處M點(diǎn)與兩個(gè)

電荷連線中點(diǎn)。的距離為

⑴求M點(diǎn)的電勢(shì)；

⑵求M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)；

(3)請(qǐng)分析說明電偶極子中垂面上電勢(shì)的特點(diǎn)。

?M

G.

(1)0；(2)絆；(3)見解析

『答案』

a

『詳解』(D根據(jù)電勢(shì)的計(jì)算式可知M點(diǎn)的電勢(shì)

kq

0=91+02=+=0

E=E=——一

22

⑵兩點(diǎn)電荷在M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，為12L

ClH------

4

根據(jù)平行四邊形定則，可知M點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)水平向右，大小為

L

kqA、kq2kqL

E=E,+E,*=2----Jcos8=2-----=--------------------------------

■L”Z.XT7zTZIQ

9LoLj

aH—QH—a2T+—2L

44V4,+4

2

因?yàn)樗浴?c》一L

4

故￡="。

a

(3)沿中垂線方向電場(chǎng)強(qiáng)度為零，根據(jù)電勢(shì)沿某一方向的空間變化率(即包)為該方向的電場(chǎng)

Ax

強(qiáng)度￡的大小，可知沿中垂線方向電勢(shì)差為零，即電勢(shì)相等，又因?yàn)闊o窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，

所以中垂面上處處電勢(shì)為零。

28.電容器作為儲(chǔ)能器件，在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用，理論可證明，電容器儲(chǔ)存的能量表

1,

達(dá)式為一。。2。圖1所示為電容器充電過程電路圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì)，定值電

2

阻為凡U0時(shí)，閉合開關(guān)S,經(jīng)過時(shí)間1s,電容器基本充滿，在充電過程中電容器的帶電

量。隨電路電流/的變化圖像如圖2所示，圖像與縱軸交于A點(diǎn)與橫軸交于8點(diǎn)，圖中數(shù)

據(jù)為已知量。

(1)說明。至ls、1s之后的電路分別與圖像哪部分對(duì)應(yīng)；

(2)求電容C及電源內(nèi)阻r；

(3)若電容充電后，保持開關(guān)S閉合，如圖3所示，將一介質(zhì)緩慢放入兩極板間(電介質(zhì)恰

好充滿兩極板空間，放入前后的電容分別用Ci和C2表示，且(C2>Ci)。忽略電阻R的作用，

求外力對(duì)電介質(zhì)做功。

『答案』(1)54線段，A點(diǎn)；(2)劣，g-R；

EI。22

『詳解』(1)0至1s對(duì)應(yīng)圖中朋線段