济南市高中物理高二物理上学期精选试卷检测题

济南市高中物理高二物理上学期精选试卷检测题

一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优（难）

1．如图所示，a 、b 、c 、d 四个质量均为 m 的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中 a 、b 、c 三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕 O 点做半径为 R 的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分。小球 d 位于 O 点正上方 h 处，且在外力 F 作用下恰处于静止状态，已知 a 、b 、c 三小球的电荷量大小均为 q ，小球 d 的电荷量大小为 6q ，h ＝2R 。重力加速度为 g ，静电力常量为 k 。则（ ）

A ．小球 a 一定带正电

B ．小球 c 的加速度大小为2

2

33kq mR

C ．小球 b 2R mR

q k

πD ．外力 F 竖直向上，大小等于mg ＋2

2

6kq R

【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】

A ．a 、b 、c 三小球所带电荷量相同，要使三个做匀速圆周运动，d 球与a 、b 、c 三小球一定是异种电荷，由于d 球的电性未知，所以a 球不一定带正电，故A 错误。 BC ．设 db 连线与水平方向的夹角为α，则

223cos 3R h α==+ 22

6sin 3

R h α=

+＝

对b 球，根据牛顿第二定律和向心力得：

22222264cos 2cos302cos30()q q q k k mR ma h R R T

πα?-?==+? 解得

23R

mR

T q k

π=

2

2

33kq a mR

= 则小球c 的加速度大小为2

33kq mR

，故B 正确，C 错误。 D ．对d 球，由平衡条件得

2

226263sin q q kq F k mg mg h R R

α?=+=++ 故D 正确。 故选BD 。

2．如图所示，竖直平面内有半径为R 的半圆形光滑绝缘轨道ABC ，A 、C 两点为轨道的最高点，B 点为最低点，圆心处固定一电荷量为+q 1的点电荷．将另一质量为m 、电荷量为+q 2的带电小球从轨道A 处无初速度释放，已知重力加速度为g ，则（）

A ．小球运动到

B 2gR B ．小球运动到B 点时的加速度大小为3g

C ．小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgR

D ．小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg ＋k 12

2

q q R 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】

A.带电小球q 2在半圆光滑轨道上运动时，库仑力不做功，故机械能守恒，则：

212

B mgR mv =

解得：

2B v gR 故A 正确；

B.小球运动到B 点时的加速度大小为：

22v a g R

==

故B 错误；

C.小球从A 点运动到B 点过程中库仑力不做功，电势能不变，故C 错误；

D.小球到达B 点时，受到重力mg 、库仑力F 和支持力F N ，由圆周运动和牛顿第二定律得：

2

122B

N q q v F mg k m R R

--=

解得：

12

2

3N q q F mg k

R =+ 根据牛顿第三定律，小球在B 点时对轨道的压力为：

12

2

3q q mg k

R + 方向竖直向下，故D 正确．

3．电荷量相等的两点电荷在空间形成的电场有对称美．如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A 、B ，AB 连线中点为O.在A 、B 所形成的电场中，以O 点为圆心半径为R 的圆面垂直AB 连线，以O 为几何中心的边长为2R 的正方形平面垂直圆面且与AB 连线共面，两个平面边线交点分别为e 、f ，则下列说法正确的是( )

A ．在a 、b 、c 、d 、e 、f 六点中找不到任何两个场强和电势均相同的点

B ．将一电荷由e 点沿圆弧egf 移到f 点电场力始终不做功

C ．将一电荷由a 点移到圆面内任意一点时电势能的变化量相同

D ．沿线段eOf 移动的电荷，它所受的电场力先减小后增大 【答案】BC 【解析】

图中圆面是一个等势面，e 、f 的电势相等，根据电场线分布的对称性可知e 、f 的场强相同，故A 错误．图中圆弧egf 是一条等势线，其上任意两点的电势差都为零，根据公式W=qU 可知：将一正电荷由e 点沿圆弧egf 移到f 点电场力不做功，故B 正确．a 点与圆面内任意一点时的电势差相等，根据公式W=qU 可知：将一电荷由a 点移到圆面内任意一点时，电场力做功相同，则电势能的变化量相同．故C 正确．沿线段eof 移动的电荷，电场强度 先增大后减小，则电场力先增大后减小，故D 错误．故选BC ．

【点睛】等量异种电荷连线的垂直面是一个等势面，其电场线分布具有对称性．电荷在同一等势面上移动时，电场力不做功．根据电场力做功W=qU 分析电场力做功情况．根据电场线的疏密分析电场强度的大小，从而电场力的变化．

4．如图所示，竖直绝缘墙上固定一带电小球A ，将带电小球B 用轻质绝缘丝线悬挂在A 的正上方C 处，图中AC =h 。当B 静止在与竖直方向夹角θ=30°方向时，A 对B 的静电力为B

所受重力的0.5倍，则下列说法中正确的是（两球均可看作点电荷）（）

A．此时丝线长度为

2 2

L

B．以后由于A漏电，B在竖直平面内缓慢运动，到θ=0°处A的电荷尚未漏完，在整个漏电过程中，丝线上拉力大小保持不变

C．若保持悬点C位置不变，缓慢缩短丝线BC的长度，B球运动轨迹在最初阶段为圆弧

D．若A对B的静电力为B所受重力的3

倍，要使B球依然在θ=30°处静止，则丝线BC

的长度应调整为3

h或

23

h

【答案】BCD

【解析】

【分析】

【详解】

A．当A对B的静场力为B所受重力的0.5倍，B静止时丝线BC与竖直方向夹角θ=30°，

处于平衡，根据几何关系可知此时AB与BC互相垂直，此时丝线长度为3

h，选项A错

误；

B．而由三角形相似可知

G F T

h AB BC

==

则在整个漏电过程中，丝线上拉力T大小保持不变，选项B正确；

Ｃ．以C 点为原点，以CA 方向为y 轴，垂直CA 方向向右为x 轴建立坐标系，设B 点坐标为（x ，y ），则由几何关系

cos sin x h θθ=?

tan x y

θ=

消掉θ角且整理可得

2

2

2

2

(cos )x y h BC +==θ

缓慢缩短丝线BC 的长度，最初阶段BC 的长度变化较小，B 球运动轨迹在最初阶段为圆弧，选项C 正确；

D ．若A 对B 的静电力为B 所受重力的

3

倍，则B 静止在与竖直方向夹角仍为θ=30°时，对B 受力分析，G 、F 与T ，将F 与T 合成，则有

G F AC AB

= 解得

33

F AB h h

G =

= 根据余弦定理可得

2

2232cos30h h BC BC h =+-???（

） 解得

BC =

3h 或23h 选项D 正确。 故选BCD 。

5．有固定绝缘光滑挡板如图所示，A 、B 为带电小球（可以近似看成点电荷），当用水平向左的力F 作用于B 时，A 、B 均处于静止状态．现若稍改变F 的大小，使B 向左移动一段小距离（不与挡板接触），当A 、B 重新处于平衡状态时与之前相比（ ）

A ．A 、

B 间距离变小 B ．水平推力力F 减小

C ．系统重力势能增加

D ．系统的电势能将减小 【答案】BCD

【解析】

【详解】

A．对A受力分析，如图；由于可知，当B向左移动一段小距离时，斜面对A的支持力减小，库仑力减小，根据库仑定律可知，AB间距离变大，选项A错误；

B．对AB 整体，力F等于斜面对A的支持力N的水平分量，因为N减小，可知F减小，选项B正确；

C．因为AB距离增加，则竖直距离变大，则系统重力势能增加，选项C正确；

D．因为AB距离增加，电场力做正功，则电势能减小，选项D正确；

故选BCD.

6．如图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，

A B、为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用水平向右的力F作用在A球上，使两球

、两球连线与水平方向成θ角。下列说法正确的是（）

均处于静止状态，已知A B

Fθ

A．杆MO对A球的弹力大小为tan

Fθ

B．杆NO对B球的弹力大小为sin

Fθ

C．B球的重力大小为tan

Fθ

D．A B、两球间的库仑力大小为cos

【答案】C

【解析】

【详解】

对A球受力分析，设A的质量为m、拉力F、支持力N1，两球间的库仑力大小为F1，如

图，根据平衡条件，有

x方向

F=F1cosθ①

y方向

N1=mg+F1sinθ②

再对B球受力分析，受重力Mg、静电力F1、杆对其向左的支持力，如图，根据平衡条件，有

x方向

F1cosθ=N2③

y方向

F1sinθ=M g ④

有上述四式得到

Mg=F tanθ

1F

F

cosθ

=

N1=mg+Mg

N2=F

可知由于不知道A的质量，所以不能求出A受到的弹力N1。

故ABD错误，C正确；

故选C。

7．如图所示，光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上，可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q1、Q2，其中小球1固定在碗底A点，小球2可以自由运动，平衡时小球2位于碗内的B位置处，如图所示．现在改变小球2的带电量，把它放置在图中C位置时也恰好能平衡，已知AB弦是AC弦的两倍，则（）

A．小球在C位置时的电量是B位置时电量的一半

B．小球在C位置时的电量是B位置时电量的四分之一

C．小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小

D．小球2在B点对碗的压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小

【答案】C

【解析】

【详解】

AB．对小球2受力分析，如图所示，小球2受重力、支持力、库仑力，其中F1为库仑力F 和重力mg的合力，根据三力平衡原理可知，F1=F N．由图可知，△OAB∽△BFF1

设半球形碗的半径为R，AB之间的距离为L，根据三角形相似可知，

1

F

mg F

OA OB AB

==

即

1

F

mg F

R R L

==

所以

F N=mg①

L

F mg

R

=②

当小球2处于C位置时，AC距离为

2

L

，故

'

1

2

F F

=，

根据库仑定律有：

2

A B

Q Q

F k

L

=

'

2

1

()

2

A C

Q Q

F k

L

=

所以

1

8

C

B

Q

Q

=，

即小球在C位置时的电量是B位置时电量的八分之一，故AB均错误；

CD．由上面的①式可知F N=mg，即小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小，故C正确，D错误。

8．如图所示，两个可视为质点的带同种电荷的小球a 和b ，放置在一个光滑绝缘半球面内，已知小球a 和b 的质量分别为m 1、m 2，电荷量分别为q 1、q 2，两球处于平衡状态时α<β．则以下判断正确的是

A ．m 1>m 2

B ．m 1

C ．q 1>q 2

D ．q 1

【答案】A 【解析】 【分析】

根据两小球处于平衡状态，通过对两个小球进行受力分析，进行正交分解后，列出关系式，即可解决问题。 【详解】

A 和

B 小球受力分析如下，对小球A ：

1cos sin F F θα=库 11sin cos m g F F θα+=库

对小球B ：

2cos sin F F θβ=库

22sin cos m g F F θβ+=库

通过上式可知：

12sin sin F F αβ=，

由于αβ<，则sin sin αβ<，所以12F F >，由于cos cos αβ>，则有：

12cos cos F F αβ>

所以有：

12sin sin m g F m g F θθ+>+库库

可推导出：12m m >，故选A 。

考察对物体的受力分析和正交分解的运用。

9．用长为1.4m 的轻质柔软绝缘细线，拴一质量为1.0×10－

2kg 、电荷量为2.0×10-8C 的小

球，细线的上端固定于O 点．现加一水平向右的匀强电场，平衡时细线与铅垂线成370，如图所示．现向左拉小球使细线水平且拉直，静止释放，则（sin370=0.6）

A ．该匀强电场的场强为3.75×107N/C

B ．平衡时细线的拉力为0.17N

C ．经过0.5s ，小球的速度大小为6.25m/s

D ．小球第一次通过O 点正下方时，速度大小为7m/s 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

AB ．小球在平衡位置时，由受力分析可知：qE=mgtan370，解得

268

1.010100.75/ 3.7510/

2.010E N C N C --???==??，细线的拉力：T=20 1.01010

0.125cos370.8

mg T N N ??===－，选项AB 错误；

C ．小球向左被拉到细线水平且拉直的位置，释放后将沿着电场力和重力的合力方向做匀加速运动，其方向与竖直方向成370角，加速度大小为

2220.125/12.5/1.010T a m s m s m =

==?－，则经过0.5s ，小球的速度大小为v=at=6.25m/s ，选项C 正确； D ．小球从水平位置到最低点的过程中，若无能量损失，则由动能定理：

2

12

mgL qEL mv +=

，带入数据解得v=7m/s ；因小球从水平位置先沿直线运动，然后当细绳被拉直后做圆周运动到达最低点，在绳子被拉直的瞬间有能量的损失，可知到达最低点时的速度小于7m/s ，选项D 错误．

10．如图所示，A 、B 、C 、D 是立方体的四个顶点，在A 、B 、D 三个点各放一点电荷，使C 点处的电场强度为零。已知A 点处放的是电荷量为Q 的正点电荷，则关于B 、D 两点处的点电荷，下列说法正确的是（ ）

A ．

B 点处的点电荷带正电 B ．D 点处的点电荷带正电

C ．B 点处的点电荷的电荷量为26

Q D ．D 点处的点电荷的电荷量为13

Q

【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A ．A 点处放的是电荷量为Q 的正点电荷，若

B 点处的点电荷带正电，根据场强叠加可知，在D 点无论是放正电还是负电，

C 点的场强都不可能为零，选项A 错误； B ．若

D 点处的点电荷带正电，则根据场强叠加可知，在B 点无论是放正电还是负电，C 点的场强都不可能为零，选项B 错误；

CD ．设正方体边长为a ，BC 与AC 夹角为θ，由叠加原理可知，在BD 两点只能都带负电时，C 点的合场强才可能为零，则

22cos 32B Q Q

k k a a θ= 22sin 3D Q Q

k

k a a

θ= 其中2cos 3

θ=，sin 3θ=

解得

26

B Q Q = 39

D Q Q =

选项C 正确，D 错误。 故选C 。

11．如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电质点A 、B 、C,A 和C 围绕B 做匀速圆周运动，B 恰能保持静止，其中A 、C 和B 的距离分别是L 1、L 2.仅考虑三质点间的库仑力，则A 和C 的

A ．线速度之比为2

1

L L

B ．加速度之比为2

12L L ??

???

C ．电荷量之比1

2

L L

D ．质量之比2

1

L L

【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A ．A 和C 围绕

B 做匀速圆周运动，B 恰能保持静止，则AB

C 三者要保持相对静止，所以AC 角速度相等，则线速度之比为

1

2

A B v L v L = 选项A 错误；

C ．根据B 恰能保持静止可得

2212

C B A B q q q q k

k L L = 解得

21

22

A C q L q L = 选项C 错误；

A 围绕

B 做匀速圆周运动，根据A 受到的合力提供向心力，

()2

122112A C A B A A A q q q q k

k m m L L L L a ω-==+ C 围绕B 做匀速圆周运动，有

()

2

222212C B A C B C B q q q q k

k m m L L a L L ω-=+= 因为2212

C B A B

q q q q k

k L L =，所以有 A B B A a m m a =

12A C m L m L =

解得

2

1

A C m L m L = 1

2

A B A B m L m L a a == 选项B 错误，D 正确。

故选D 。

12．如图，质量分别为 m A 和 m B 的两小球带有同种电荷，电荷量分别为 q A 和 q B ，用绝缘细线悬挂在天花板上．平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为 θ1 与 θ2（θ1＞θ2）．两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别 v A 和 v B ，最大动能分别为 E kA 和 E kB ．则（ ）

A ．m A :m

B =tan θ1: tan θ2 B ．q A ：q B =1: 1

C ．1

2

:tan

tan 2

2A B v v θθ=

D ．1

2

:tan :tan

2

2

kA kB E E θθ=

【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A ．对A 球进行受力分析可知，A 所受到的库仑力大小为

A 1tan F m g θ=

同理B 受到的库仑力为

B 2tan F m g θ=

两球间的库仑力大小相等方向相反，因此

A B 21:tan :tan m m θθ=①

A 错误；

B ．两个小球间的库仑力总是大小相等，与两小球带电量大小无关，因此无法求出两球电量间的关系，B 错误；

CD ．由于两球处于同一高度，则

1122cos cos =l l h θθ=②

又由于两球下摆的过程中，机械能守恒，则

2

k 1(1cos )2

mgl E mv θ-==

③ 由②③联立可得

1

1

2

2

1

1

cos

1

1

cos

v

v

θ

θ

-

=

-

由①②③联立利用三角函数关系可得

1

kA

2

kB

tan

2

tan

2

E

E

θ

θ

=

C错误，D正确。

故选D。

二、第十章静电场中的能量选择题易错题培优（难）

13．如图所示，两个可视为点电荷的带正电小球A和B，A球系在一根不可伸长的绝缘细线一端，绕过定滑轮，在细绳的另一端施加拉力F，B球固定在绝缘座上，位于定滑轮的正下方。现缓慢拉动细绳，使A球缓慢移动到定滑轮处，此过程中，B球始终静止，忽略定滑轮大小和摩擦，下列判断正确的是（）

A．B球受到的库仑力先增大后减小

B．拉力F一直增大

C．地面对绝缘座的支持力一直减少

D．A球的电势能先不变后减少

【答案】D

【解析】

【详解】

设球所受库仑力大小为F C，AB两球间距离为r，B球距定滑轮为h，A球与定滑轮间距离为l，对开始位置处的A球受力分析，将F和F C合成如图，由相似三角形可得

C A B

3

F Q Q

mg

k

h r r

==

所以A球缓慢移动过程中，r先不变，等A球运动到滑轮正下方后，r再变大；整个过程中l一直减小。

A ．r 先不变再变大，

B 球受到的库仑力大小先不变再减小，故A 项错误； B ．A 球未到滑轮正下方时，由相似三角形可得

F mg l h

= 所以F 先减小，当A 球到达滑轮正下方后，由平衡条件可得

A B

2

Q Q F k

mg r += 所以F 再增大，故B 项错误；

C ．A 球未到滑轮正下方时，库仑力大小不变，方向趋近竖直，则B 球受到库仑力的竖直分量变大，地面对绝缘座的支持力先变大；A 球到达滑轮正下方后，B 球受到库仑力大小减小、方向竖直向下，地面对绝缘座的支持力减小；故C 项错误；

D ．r 先不变再变大，两者间的库仑斥力对A 球先不做功后做正功，则A 球的电势能先不变后减少，故D 项正确。

14．在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A 点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A 、B 两点在同一水平线上，M 为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8.0J ，在M 点的动能为6.0J ，不计空气的阻力，则（ ）

A ．从A 点运动到M 点电势能增加 2J

B ．小球水平位移 x 1与 x 2 的比值 1：4

C ．小球落到B 点时的动能 24J

D ．小球从A 点运动到B 点的过程中动能有可能小于 6J 【答案】D 【解析】 【分析】

【详解】

将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动，竖直分运动为匀变速直线运动；

A ．从A 点运动到M 点过程中，电场力做正功，电势能减小，故A 错误；

B ．对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为1：3，故B 错误；

C ．设物体在B 动能为E kB ，水平分速度为V Bx ，竖直分速度为V By 。 由竖直方向运动对称性知

1

2

mV By 2=8J 对于水平分运动

Fx 1=

12mV Mx 2-1

2

mV AX 2 F （x 1+x 2）=

12mV Bx 2-1

2

mV AX 2 x 1：x 2=1：3

解得：

Fx 1=6J ； F （x 1+x 2）=24J

故

E kB =

1

2

m （V By 2+V Bx 2）=32J 故C 错误；

D ．由于合运动与分运动具有等时性，设小球所受的电场力为F ，重力为G ，则有：

Fx 1=6J

2262 J 1F t m

??= Gh =8J 221 8J 2G t m

??= 所以：

F G =

由右图可得：

tan F

G

θ=

所以

3sin 7

θ=

则小球从 A 运动到B 的过程中速度最小时速度一定与等效G ’垂直，即图中的 P 点，故

2201124sin J 6J 227

kmin min E mv m v θ=

==（）＜ 故D 正确。 故选D 。

15．如图甲所示，a 、b 是一条竖直电场线上的两点，一带正电的粒子从a 运动到b 的速度—时间图象如图乙所示，则下列判断正确的是

A ．b 点的电场方向为竖直向下

B ．a 点的电场强度比b 点的大

C ．粒子从a 到b 的过程中电势能先减小后增大

D ．粒子从a 到b 的过程中机械能先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】

A.粒子在a 点时受到的电场力方向向上，大小大于重力，所以电场的方向为竖直向上，故A 错误；

B.粒子在b 点时受到的电场力小于重力，所以a 点的电场强度比b 点的大，故B 正确；

C.粒子从a 到b 的过程中电场力一直做正功，所以电势能一直减小，故C 错误；

D.粒子从a 到b 的过程中，除重力做负功外，只有电场力做正功，则机械能一直增大，故D 错误。

16．一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向．两个比荷（即粒子的电荷量与质量之比）不同的带正电的粒子和，从电容器的点（如图）以相同的水平速度射入两平行板之间．测得和与电容极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1:2．若不计重力，则和的比荷之比是

A．1:2 B．1:8 C．2:1 D．4:1

【答案】D

【解析】

两带电粒子都做类平抛运动，水平方向匀速运动，有，垂直金属板方向做初速度为零的匀加速直线运动，有，电荷在电场中受的力为，根据牛顿第二定律有，整理得，因为两粒子在同一电场中运动，E相同，初速度相同，

侧位移相同，所以比荷与水平位移的平方成反比．所以比荷之比为，D正确．

【易错提醒】表达式的整理过程易出现问题．

【学科网备考提示】带电粒子在电场中的加速和偏转是高考的重点考查内容．

17．如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的初速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射入到打到上极板的过程中()

A．它们运动的时间t Q＝t P

B．它们所带电荷量之比q P∶q Q＝1∶2

C．它们的电势能减少量之比ΔE P∶ΔE Q＝1∶2

D．它们的动能增量之比ΔE k P∶ΔE k Q＝1∶4

【答案】ABD

【解析】

【详解】

A.带电粒子在垂直电场方向上不受力，都做匀速直线运动，位移相等，由x=v0t可知运动时间相等，即t Q=t P．故A正确；

平行电场方向受到电场力，做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有：

22122qE y at t m

＝=

， 解得：

2

2ym

q Et =

； B.由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为 y P ：y Q =1：2；所以它们所带的电荷量之比 q P ：q Q =y P ：y Q =1：2，故B 正确；

C.电势能的减小量等于电场力做的功即△E=qEy ，因为竖直位移之比为：y P ：y Q =1：2，电荷量之比为：q P ：q Q =1：2，所以它们电势能减少量之比为：△E M ：△E N =1：4．故C 错误； D .根据动能定理，有：

qEx =△E k

而：

q P ：q Q =1：2，x P ：x Q =1：2

所以动能增加量之比：

△E kP ：△E kQ =1：4

故D 正确； 故选ABD ． 【点睛】

本题关键将两个带电粒子的运动分解为垂直电场方向和平行电场方向的分运动，然后结合运动学公式、牛顿运动定律和动能定理列式分析．

18．在竖直平面内有水平向右、电场强度为E =1×104 N/C 的匀强电场，在场中有一个半径为R =2 m 的光滑圆环，环内有两根光滑的弦AB 和AC ，A 点所在的半径与竖直直径BC 成

37?角，质量为0.04 kg 的带电小球由静止从A 点释放，沿弦AB 和AC 到达圆周的时间相

同．现去掉弦AB 和AC ，给小球一个初速度让小球恰能在竖直平面沿环内做圆周运动，取小球圆周运动的最低点为电势能和重力势能的零点，（cos370.8?=，g =10 m/s 2）下列说法正确的是（ ）

A ．小球所带电量为q =3.6×10－5 C

B ．小球做圆周过程中动能最小值是0.5 J

C ．小球做圆周运动从B 到A 的过程中机械能逐渐减小

D ．小球做圆周运动的过程中对环的最大压力是3.0N

【答案】BCD

【解析】

【分析】

【详解】

解法一：

A．如图所示，令弦AC与直径BC的夹角为∠1，弦AB与水面夹角为∠2，由几何知识可得，

37

1=18.5

2

?

∠=?，21=18.5

∠=∠?

对沿弦AB带电小球进行受力分析，小球沿着弦AB向上运动，则小球电场力向右，故小球带正电，小球受到水平向右电场力，竖直向下的重力，垂直弦AB向上的支持力，则沿弦AB上有：

1

cos18.5sin18.5

qE mg ma

?-?=…………①

同理对沿弦AC的小球受力分析，沿弦AB方向有：

2

sin18.5cos18.5

qE mg ma

?+?=…………②

设小球从A点释放，沿弦AB和AC到达圆周的时间为t,则：

2

1

1

2sin18.5

2

R a t

?=…………③

2

2

1

2cos18.5

2

R a t

?=…………④

由③/④可得，

1

2

sin18.5

=

cos18.5

a

a

?

?…………⑤

联立①②⑤可得，

cos18.5sin18.5sin18.5

sin18.5cos18.5cos18.5

qE mg

qE mg

?-??

=

?+??

…………⑥

化简可得，

22

(cos18.5sin18.5)2sin18.5cos18.5

qE mg

?-?=??…………⑦

即cos37sin37

qE mg

?=?…………⑧

高级中学物理电磁感应定律学习知识点加例题

私塾国际学府学科教师辅导教案 组长审核：

6.磁通量的变化:ΔΦ=Φ2-Φ1,即末、初磁通量之差. (1)磁感应强度B 不变,有效面积S 变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B ·ΔS. (2)磁感应强度B 变化,磁感线穿过的有效面积S 不变时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=ΔB ·S. (3)磁感应强度B 和有效面积S 同时变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B 2S 2-B 1S 1. 注意几个概念： （1）磁通量Φ：某时刻穿过磁场中某个面的磁感应线条数，若穿过某个面有方向相反的磁场，则不能直接用Φ=B ·S ，应考虑相反方向的磁感应或抵消以后所剩余的磁通量。 （2）磁通量变化量ΔΦ：穿过某个面的磁通量随时间的变化量。注意开始和转过180o时平面都与磁场垂直，穿过平面的磁通量是不同的，一正一负，ΔΦ=2B ·S ，而不是零。 （3）磁通量的变化率ΔΦ/Δt ：表述磁场中穿过某一面的磁通量变化快慢的物理量。它既不表示磁通量的大小也不表示磁通量变化的多少，在Φ-t 图像中，可用图形的斜率表示。 剖析： ① 磁通量?的实质就是穿过某面积的磁感线的条数。 ② 磁感线除了有大小以外，还有方向，但它是个标量。磁通量的方向仅仅表示磁感线沿什么方向穿过 某面积，其运算不满足矢量合成的平行四边形定则，只满足代数运算，在求其变化量时，事先要设正方向，并将“+”、“-”号代入。 ③ 由磁通量的定义θ?sin BS =可得：θ ? sin S B = ，此式表示“磁感应强度B 大小等于穿过垂直于磁 场方向的单位面积的磁感线条数”，所以磁感应强度又被叫做“磁感密度”。 [例题1] .如图10-1-4所示，面积大小不等的两个圆形线圈A 和B 共轴套在一条形磁铁上，则穿过A 、B 磁通量的大小关系是A ?＿＿＿＿B ?。 解析：磁铁内部向上的磁感线的总条数是相同的，但由于线圈A 的面积大于B 的，外部穿过线圈向下的磁感线的条数A 的大于B 的，所以A ?＜B ?。 10-1-4

高中物理公式规律大全

高 中物理公式、规律汇编 一、力学 1、 胡克定律： F = kx (x 为伸长量或压缩量；k 为劲度系数，只与弹簧的原长、粗 细和材料有关) 2、 重力： G = mg (g 随离地面高度、纬度、地质结构而变化；重力约等于地面 上物体受到的地球引力) 定则。 3 、求F 1、F 2两个共点力的合力：利用平行四边形 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行 法则。 (2) 两个力的合力范围： ? F 1－F 2 ? ? F? F 1 + F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、两个平衡条件： （1） 共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力为零。 F 合=0 或 ： F x 合=0 F y 合=0 推论：[1]非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。 [2]三个共点力作用于物体而平衡，其中任意两个力的合力与第三个力一定等值反 向 (2? )有固定转动轴物体的平衡条件：力矩代数和为零．（只要求了解） 力矩：M=FL (L 为力臂，是转动轴到力的作用线的垂直距离） 5、摩擦力的公式： (1) 滑动摩擦力： f= ? F N 说明 ： ① F N 为接触面间的弹力，可以大于G ；也可以等于G;也可以小于G ② ?为滑动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接 触面相对运动快慢以及正压力N 无关.

(2) 静摩擦力：其大小与其他力有关， 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,不与正压力成正比. 大小范围： O? f 静? f m (f m 为最大静摩擦力，与正压力有关) 说明： a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 b 、摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。 c 、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d 、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、 浮力： F= ?gV (注意单位) 7、 万有引力： F=G m m r 12 2 (1) 适用条件：两质点间的引力（或可以看作质点，如两个均匀球体）。 (2) G 为万有引力恒量，由卡文迪许用扭秤装置首先测量出。 (3) 在天体上的 应用：（M--天体质量 ，m —卫星质量， R--天体半径 ，g--天体表面重力加速度，h —卫星到天体表面的高度） a 、万有引力=向心力 G Mm R h m () +=2 V R h m R h m T R h 222 224()()()+=+=+ωπ b 、在地球表面附近，重力=万有引力 mg = G Mm R 2 g = G M R 2 c 、 第一宇宙速度 mg = m V R 2 V=gR GM R =/ 8、 库仑力：F=K 2 21r q q (适用条件：真空中，两点电荷之间的作用力) 9、 电场力：F=Eq (F 与电场强度的方向可以相同，也可以相反 )

高中物理选修3-2《磁通量》教案(人教版)

教学目标 知识目标 1、知道决定感应电动势大小的因素； 2、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能对“磁通量的变化量”、“磁通量的变化率”进行区别； 3、理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式； 4、会用法拉第电磁感应定律解答有关问题； 5、会计算导线切割磁感线时感应电动势的大小； 能力目标 1、通过学生实验，培养学生的动手能力和探究能力． 情感目标 1、培养学生对实际问题的分析与推理能力。培养学生的辨证唯物注意世界观，尤其在分析问题时，注意把握主要矛盾． 教学建议 教材分析 理解和应用法拉第电磁感应定律，教学中应该使学生注意以下几个问题： ⑴要严格区分磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率这三个概念． ⑵求磁通量的变化量一般有三种情况： 当回路面积不变的时候，；

当磁感应强度不变的时候，； 当回路面积和磁感应强度都不变，而他们的相对位置发生变化（如转动）的时候，（是回路面积在与垂直方向上的投影）． ⑶E是时间内的平均电动势，一般不等于初态和末态感应电动势瞬时值的平均值，即： ⑷注意课本中给出的法拉第电磁感应定律公式中的磁通量变化率取绝对值，感应电动势也取绝对值，它表示的是感应电动势的大小，不涉及方向． ⑸公式表示导体运动切割磁感线产生的感应电动势的大小，是一个重要的公式．要使学生知道它是法拉第电磁感应定律的一个特殊形式，当导体做切割磁感线的运动时，使用比较方便．使用它计算时要注意B、L、v这三个量的方向必须是互相垂直的，遇到不垂直的情况，应取垂直分量． 建议在具体教学中，教师帮助学生形成知识系统，以便加深对已经学过的概念和原理的理解，有助于理解和掌握新学的概念和原理．在法拉第电磁感应定律的教学中，有以下几个内容与前面的知识有联系，希望教师在教学中加以注意： ⑴由“恒定电流”知识知道，闭合电路中要维持持续电流，其中必有电动势的存在；在电磁感应现象中，闭合电路中有感应电流也必然要存在对应的感应电动势，由此引出确定感应电动势的大小问题． ⑵电磁感应现象中产生的感应电动势，为人们研制新的电源提供了可能，当它作为电源向外供电的时候，我们应当把它与外电路做为一个闭合回路来研究，这和直流电路没有分别； ⑶用能量守恒和转化来研究问题是中学物理的一个重要的方法．化学电源中的电动势表征的是把化学能转化为电能的本领，感应电动势表征的是把机械能转化为电能的本领．

2020年山东省济南市高中自主招生考试物理试题及答案

高中招生物理试题 考试时间：60分钟 分值：70分 一、单项选择题（本大题共6小题，每小题5分，共25分。） 1．关于温度、内能、热量三者的关系，下列说法正确的是 ( ) A ．温度高的物体内能一定大 B ．物体温度升高，内能一定增加 C ．物体吸收了热量，温度一定升高 D ．物体的温度升高，一定吸收了热量 2．如图所示的电路，P 位于滑动变阻器的中点，当在ab 之间加上60V 的电压时，接在cd 之间的电压表示数为30V ，如果在cd 之间加上60V 的电压，将同样的电压表接在ab 之间时，电压表的示数为( ) A ．20V B ．30V C ．60V D ．120V 3．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座如图所示的位置时，下列说法正确的是 ( ) A ．此时在光屏上一定能得到一个倒立、放大的 清晰的烛焰的像 B ．透镜不动，将蜡烛盒光屏的位置对调一下，一 定能得到一个倒立、缩小的清晰的烛焰的像 C ．不论蜡烛放在凸透镜左方何处，去掉光屏而用 眼睛从右到左沿主轴直接观察，一定能看到清 晰的烛焰的像 D ．把凸透镜换成凹透境，则不论蜡烛放在凹透镜左方何处，去掉光屏而用眼睛从右向左沿主轴直接观察，一定能看到清晰的烛焰的像 4．某次跳伞演练中，直升机悬停于高空，一伞兵（含伞）跳伞后竖直降 落，其速度v 与时间的关系如图所示，则下列判断正确的是（ ） A ．在0～t 1内，伞兵受到的阻力不变，且重力大于阻力 B ．在t 1～t 2内，伞兵受到的阻力减小，且重力小于阻力 C ．在0～t 2内，伞兵（含伞）的机械能保持不变 D ．在t 2～t 3内，伞兵（含伞）的机械能保持不变 5．如图所示，电源电压保持不变，电阻R 1>R 2>R 3，当S 闭合滑 片P 向左滑动时，电压表V 1、V 2、电流表A 的示数变化的绝对 值分别为△U 1、△U 2、△I ，则下列判断正确的是（ ） A ．△U 2=△I R 1 B ．△U 1=△I R 1 C ．△U 2>△U 2 D ．△U 1=△U 2 二、填空题（每题5分，共25分。） 6．某同学在实验中将一直流电动机和电流表串联接到6V 的直流电源上，闭合开关后，发现电动机不转，立即断开开关。为查出原因，他将电动机与一阻值为5Ω的电阻串联后接到原来的电源上，闭合开关后，电动机并没有转动，这时电流表读数为 1A ，检查发现电动机的轴被卡住了。排除故障后，将电动机重新接到6V 的直流电源上带动负载转动，这时电流表读数也为1A ，由此可知此时电 动机做机械功的功率为_______W ，效率为_______。 7．如图，一自行车上连接踏脚板的连杆长R 1，由踏脚板带动半径为r 1 20

高中物理公式

高中物理公式 一、力学公式 1、 胡克定律：F = kx (x 为伸长量或压缩量,K 为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料 有关) 2、 重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化) 3 、求F 1、F 2 两个共点力的合力的公式： Ｆ＝θCOS F F F F 212 2212++ 合力的方向与F 1成角： tan =F F F 212sin cos θθ+ 注意：(1) (2) 两个力的合力范围： F 1－F 2 F F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、两个平衡条件： (1)共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力为零。 F=0 或F x =0 F y =0 推论：[1]非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。 [2]几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力 （一个力）的合力一定等值反向 (2)有固定转动轴物体的平衡条件： 力矩代数和为零．（即顺时针力矩等于逆时针力矩） 力矩：M=FL (L 为力臂，是转动轴到力的作用线的垂直距离) 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f= N 说明：a 、N 为接触面间的弹力，可以大于G ；也可以等于G;也可以小于G b 、 为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运 动快慢以及正压力N 无关. (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围： O f 静 f m (f m 为最大静摩擦力，与正压力有关) 说明： a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。 b 、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 c 、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d 、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、 浮力： F= g V (注意单位) 7、 万有引力： F=G m m r 122 (1)． 适用条件 (2) ．α F 2 F F θ

高中物理磁通量的计算

磁通量 一、 磁通量的定义 穿过一个面的磁感线的条数 磁通量公式= B ·S ，其中S 指垂直B 方向的面积 1、（2009年安徽卷）20．如图甲所示，一个电阻为R ，面积为S 的矩形导线框abcd ，水平旋转在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B ，方向与ad 边垂直并与线框平面成450角，o 、o’ 分别是ab 和cd 边的中点。现将线框右半边obco’ 绕oo’ 逆时针900到图乙所示位置。在这一过程中，导线中通过的电荷量是 A ． 2BS 2R B ． 2BS R C ．BS R D ．0 答案：A 解析：对线框的右半边（obco ′）未旋转时 a a b b c c d d B B 450 450 甲 乙 o o o / o / b ( c ) b ( c )

整个回路的磁通量12BSsin 452 o BS Φ== 对线框的右半边（obco ′）旋转90o 后，穿进跟穿出的磁通量相等，如右 图整个回路的磁通量20Φ=。212 BS 2 ?Φ=Φ-Φ= 。根据公式22BS q R R ?Φ= =。选A 二、S B ?=φ公式的理解 1、s 为磁场中的有效面积 2、合磁通 3、磁通量的方向 说明：磁通量是标量，它的方向只表示磁感线是穿入还是穿出，当穿过某一面积的磁感线有穿入的又有穿出的时，二者将互相抵消一部分，这类似于导体带电时的“净”电荷。 条形磁铁 1、如图所示，在垂直于条形磁铁的轴线的同一平面内，有两个圆形线圈A 和B 。问穿过这两个线圈的磁通量哪个大？ 两条通电直导线 2、如下图所示,在两根平行长直导线M 、N 中,通过同方向同强度的电流.导线框ABCD 和两导线在同一平面内.线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速移动.在移动过程中,线框中感生电流的方向: 图

济南市选修1高中物理 最新机械振动单元测试题

济南市选修1高中物理 最新机械振动单元测试题 一、机械振动 选择题 1．如图所示，将可视为质点的小物块用轻弹簧悬挂于拉力传感器上，拉力传感器固定于天花板上，将小物块托起一定高度后释放，拉力传感器记录了弹簧拉力F 随时间t 变化的关系如图所示。以下说法正确的是 A ．t 0时刻弹簧弹性势能最大 B ．2t 0站时刻弹簧弹性势能最大 C ． 03 2t 时刻弹簧弹力的功率为0 D ． 03 2 t 时刻物体处于超重状态 2．下列叙述中符合物理学史实的是（ ） A ．伽利略发现了单摆的周期公式 B ．奥斯特发现了电流的磁效应 C ．库仑通过扭秤实验得出了万有引力定律 D ．牛顿通过斜面理想实验得出了维持运动不需要力的结论 3．如图甲所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个 T 形支架在竖直方向振动， T 形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统．圆盘 静止时，让小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示．圆盘匀速转动时，小球做受迫振动．小球振动稳定时．下列说法正确的是（ ） A ．小球振动的固有频率是4Hz B ．小球做受迫振动时周期一定是4s C ．圆盘转动周期在4s 附近时，小球振幅显著增大 D ．圆盘转动周期在4s 附近时，小球振幅显著减小 4．如图所示的弹簧振子在A 、B 之间做简谐运动，O 为平衡位置，则下列说法不正确的是（ ）

A．振子的位移增大的过程中，弹力做负功 B．振子的速度增大的过程中，弹力做正功 C．振子的加速度增大的过程中，弹力做正功 D．振子从O点出发到再次回到O点的过程中，弹力做的总功为零 5．公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板．一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T．取竖直向上为正方向，以t＝0时刻作为计时起点，其振动图像如图所示，则 A．t＝1 4 T时，货物对车厢底板的压力最大 B．t＝1 2 T时，货物对车厢底板的压力最小 C．t＝3 4 T时，货物对车厢底板的压力最大 D．t＝3 4 T时，货物对车厢底板的压力最小 6．如图所示是在同一地点甲乙两个单摆的振动图像，下列说法正确的是 A．甲乙两个单摆的振幅之比是1：3 B．甲乙两个单摆的周期之比是1：2 C．甲乙两个单摆的摆长之比是4：1 D．甲乙两个单摆的振动的最大加速度之比是1 ：4 7．如图所示，固定的光滑圆弧形轨道半径R＝0.2m，B是轨道的最低点，在轨道上的A点（弧AB所对的圆心角小于10°）和轨道的圆心O处各有一可视为质点的静止小球，若将它们同时由静止开始释放，则（）

磁通量及磁通量的变化专题训练

磁通量及磁通量的变化专题训练 磁通量φ及磁通量Δφ的变化是磁场理论中一个很重要的基本概念 1、磁通量φ 磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，定义式为φ=BS。如果面积S与磁感应强度B不垂直，可将磁感应强度B向着垂直于面积S和平行于面积S和方向进行正交分解，也可以将面积向着垂直于磁感应强度B的方向投影[这两种方法的基本物理原理是：B∥S时，φ=0；B⊥S时，φ为最大（BS）]。 2、磁通量的变化Δφ 由公式：φ=BS可得 BΔS（实际面积的变化、与磁感应强度间夹角的变化，就是有效面积的变化）Δφ=SΔB（B是矢量，它的变化有三种情况） ΔSΔB（B是矢量，它的变化有三种情况） 可见磁通量φ是由B、S及角度θ共同决定的，磁通量的变化情况应从这三个方面去考虑 巩固练习 一、选择题 1、下列关于磁通量的说法中，正确的是 A．穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积 B．在匀强磁场中，穿过某平面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积 C．穿过一个面的磁通量就是穿过该面单位面积的磁感线的条数D．穿过一个面的磁通量就是穿过该面的磁感线的条数 2、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量φa、φb的大小关系为A．φa＞φb B．φa＜φb C．φa＝φb D．无法比较 3、一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右，一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置，平面abcd与竖直方向成θ角。将abcd绕ad 轴转180°角，则穿过线圈平面的磁通量的变化量为 A．0 B．2BS C．2BScosθD．2BSSinθ 4、如图所示，矩形线框abcd的长和宽分别为2L和L，匀强磁场的磁感应强度为B，虚线为磁场的边界。若线框以ab边为轴转过60°的过程中，穿过线框的磁通量的变化情况是 A．变大B．变小 C．不变D．无法判断

高三物理电磁感应知识点

届高三物理电磁感应知识点 物理二字出现在中文中，是取格物致理四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。小编准备了高三物理电磁感应知识点，具体请看以下内容。 1.电磁感应现象 电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即0。 (2)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，定义式：=BS。如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S，即=BS，国际单位：Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时，穿过

该面的磁通量为正。反之，磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.楞次定律 (1)楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。③如何阻碍---原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即增反减同。④阻碍的结果---阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。 (3)楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种： ①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍 原电流的变化(自感)。 4.法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。表达式E=n/t

济南市汇文中学物理质量与密度实验专题练习(解析版)

一、初二物理质量与密度实验易错压轴题（难） 1．如图甲所示，A、B均为正方体，:4:1 OM ON=，杠杆在水平位置平衡。取下A、B，将A下表面的中心与B上表面的中心用忽略形变的细线相连，A在上B在下，放入足够高且底部带放水阀（体积可忽略）的长方体容器中，关闭阀门，加入一定量的水后，A 的上表面刚好与水面相平，此时细线处于紧绷状态，如图乙所示。然后缓慢放出容器中的水直至放完，放水过程中，A始终在B的正上方。测得整个放水过程中B对容器内底面的压力F随放出水的体积变化的图像如图丙所示。不计杠杆滑轮及细线的重力及摩擦，细线体积不计，物体A、B不吸水。已知长方体容器内底面积2 200cm S=； 33 1.010kg/m ρ=? 水 ，10N/kg g=。求： (1)正方体A和B的重力之比A B : G G是多少？ (2)正方体A的密度A ρ是多少？ (3)放水前，水对容器底部压强p是多大？ 【答案】(1)2:1；(2)33 0.7510kg m ?；(3)3 2.010Pa ? 【解析】 【分析】 【详解】 (1)由甲图可知，根据杠杆平衡条件可得 B A 1 2 G OM G ON ?=? 因 :4:1 OM ON= 故 A B 14 2:1 221 G OM G ON ==?= (2)设物体A的边长为A L，物体B的边长为B L，由图丙可知，放水至D点时，物体A刚好漂浮，放水的体积为

3250cm V =水 则有 ()2A A S L L V -?=露 水 ① 继续放水至E 点，物体A 受的浮力不变，当继续放水至F 点时，物体A 浸在水中，放出的水体积为 3332000cm 1250cm 750cm V '=-=水 则有 ()2A A S L L V '-?=浸 水 ② ①+②得 ()()2A A A S L L L V V '-?+=+浸露 水水 即 ()()2 2333A A A 200cm 250cm 750cm 1000cm L L L -?+=+=浸露 解得 A 10cm L =，A 7.5cm L =浸，A 2.5cm L =露 物体B 刚好浸没在水中，容器中剩余水的体积为 3332875cm 2000cm 875cm V ''=-=水 则有 ()2B B S L L V ''-?=水 即 ()2 23B B 200cm 875cm L L -?= 解得 B 5cm L = 物体A 漂浮时，根据平衡条件可得 A F G =浮 即 A A gV gV ρρ=水排 23333A A A A 2A A A 7.5cm 1.010kg m 0.7510kg m 10cm L L L L L L ρρρ=?=?=??=?浸浸水水 (3)未放水时，3 2875cm V =总水，由题可知，物体A 、B 浸没在水中，容器中水的深度为 ()()33 3A B 2 2875cm 10cm 5cm 20cm 0.2m 200cm V V V V h S S ++++=====总水总 故水对容器底部压强

高中物理公式、规律汇编表

高中物理公式、规律汇编表 一、力学 1、 胡克定律： F = kx (x 为伸长量或压缩量；k 为劲度系数，只与弹簧的 原长、粗细和材料有关) 2、 重力： G = mg (g 随离地面高度、纬度、地质结构而变化；重力约等 于地面上物体受到的地球引力) 3 、求F 1、F 2两个共点力的合力：利用平行四边形定则。 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围： ? F 1－F 2 ? ≤ F ≤ F 1 + F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、两个平衡条件： （1） 共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合 外力为零。 F 合=0 或 ： F x 合=0 F y 合=0 推论：[1]非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。 [2]三个共点力作用于物体而平衡，其中任意两个力的合力与第三个力一定等值 反向 (2* )有固定转动轴物体的平衡条件：力矩代数和为零．（只要求了解） 力矩：M=FL (L 为力臂，是转动轴到力的作用线的垂直距离） 5、摩擦力的公式： (1) 滑动摩擦力： f= μ F N 说明 ： ① F N 为接触面间的弹力，可以大于G ；也可以等于G;也可以小于G ② μ为滑动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、 接触面相对运动快慢以及正压力N 无关. (2) 静摩擦力：其大小与其他力有关， 由物体的平衡条件或牛顿第二定律

求解,不与正压力成正比. 大小范围： O≤ f静≤ f m (f m 为最大静摩擦力，与正压力有关) 说明： a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 b、摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。 c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、浮力： F= ρgV (注意单位) 7、万有引力： F=G m m r 12 2 (1)适用条件：两质点间的引力（或可以看作质点，如两个均匀球体）。 (2) G为万有引力恒量，由卡文迪许用扭秤装置首先测量出。 (3)在天体上的应用：（M--天体质量，m—卫星质量， R--天体半径，g--天体表 面重力加速度，h—卫星到天体表面的高度） a 、万有引力=向心力 G Mm R h m () + = 2 V R h m R h m T R h 2 2 2 2 2 4 () ()() + =+=+ ω π b、在地球表面附近，重力=万有引力 mg = G Mm R2 g = G M R2 c、第一宇宙速度 mg = m V R 2 V=gR GM R =/ 8、库仑力：F=K22 1 r q q (适用条件：真空中，两点电荷之间的作用力) 9、电场力：F=Eq (F 与电场强度的方向可以相同，也可以相反)

高中物理选修3-1磁通量及安培力教案讲义有答案

2、磁通量 磁感线和电场线一样也是一种形象描述磁场强度大小和方向分布的假想的线，磁感线上各点的切线方向即该点的磁感应强度方向，磁感线的密疏，反映磁感应强度的大小。为了定量地确定磁感线的条数跟磁感应强度大小的关系，规定：在垂直磁场方向每平方米面积的磁感线的条数与该处的磁感应强度大小（单位是特）数值相同。这里应注意的是一般画磁感线可以按上述规定的任意数来画图，这种画法只能帮助我们了解磁感应强度大小；方向的分布，不能通过每平方米的磁感线数来得出磁感应强度的数值。 （1）磁通量的定义 穿过某一面积的磁感线的条数，叫做穿过这个面积的磁通量，用符号φ表示。 物理意义：穿过某一面的磁感线条数。 （2）磁通量与磁感应强度的关系 按前面的规定，穿过垂直磁场方向单位面积的磁感线条数，等于磁感应强度B，所以在匀强磁场中，垂直于磁场方向的面积S上的磁通量φ=BS。 若平面S不跟磁场方向垂直，则应把S平面投影到垂直磁场方向上。 当平面S与磁场方向平行时，φ=0。 公式 （1）公式：Φ=BS。

（2）公式运用的条件： a．匀强磁场；b．磁感线与平面垂直。 （3）在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式Φ=BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积。 此时，式中 即为面积S在垂直于磁感线方向的投影，我们称为“有效面积”。

（3）磁通量的单位 在国际单位中，磁通量的单位是韦伯（Wb），简称韦。磁通量是标量，只有大小没有方向。 (4)磁通密度 磁感线越密的地方，穿过垂直单位面积的磁感线条数越多，反之越少，因此穿过单位面积的磁通量——磁通密度，它反映了磁感应强度的大小，在数值上等于磁感应强度的大小， B =Φ/S。 六、磁场对电流的作用 1．安培分子电流假说的内容 安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，分子的两侧相当于两个磁极。

济南市2019-2020学年人教版高中物理必修一 3.3 摩擦力 同步练习

济南市2019-2020学年人教版高中物理必修一 3.3 摩擦力同步练习 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共12题；共29分) 1. （2分） (2017高二上·凯里期中) 如图所示，用水平力F将质量为m的物体压紧在竖直墙壁上，物体处于静止状态，物体与墙壁间的动摩擦因数为μ，物体受到的摩擦力大小为（） A . μF B . μmg C . mg D . F 2. （2分） (2017高一上·淄博期末) 足球运动员将足球踢向空中使其沿斜上方飞行，足球在飞行过程中某时刻的受力分析图正确的是（G为重力，F为脚对球的作用力，F1为空气阻力）（） A . B .

C . D . 3. （2分） (2016高一上·淮安期中) 如图所示，物体A置于倾斜的传送带上，它能随传送带一起向上或向下做匀速运动，下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述，正确的是（） A . 物体A随传送带一起向上运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下 B . 物体A随传送带一起向下运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下 C . 物体A随传送带一起向下运动时，A不受摩擦力作用 D . 无论物体A随传送带一起向上还是向下运动，传送带对物体A的作用力均相同 4. （2分） (2017高二上·普兰店期末) 一重为10N的物体静止在水平桌面上，现用2N的水平推力向右推它但未能推动，如图所示．则此种情况下物体所受摩擦力情况是（） A . 摩擦力的方向向右，大小等于2N B . 摩擦力的方向向右，大小等于10N C . 摩擦力的方向向左，大小等于2N D . 摩擦力的方向向左，大小等于12N

2018年高考物理一轮复习 专题 磁通量、磁通量变化量的理解与应用每日一题

磁通量、磁通量变化量的理解与应用 高考频度：★☆☆☆☆难易程度：★☆☆☆☆ 如图所示，大圆导线环A中通有电流，方向如图所示，另在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外。则B圆内的磁通量 A．为零 B．是进去的 C．是出来的 D．条件不足，无法判别 【参考答案】B 【试题解析】穿过B环的磁通量分为两部分，一是环A内部的，方向向里，一是环A外部的方向向外，因为面积相等，但是环内部的磁感线密度比外部大，所以根据公式Φ=B·可得通过B圆环的磁通量是进去的。 【名师点睛】穿过B环的磁通量分为两部分，一是环A内部的，方向向里，一是环A外部的方向向外，环内部的磁感线密度比外部大。本题考查了磁通量的计算，关键是理解穿过B环的磁通量分为两部分和环内部的磁感线密度比外部大。 如图所示，AB是水平面上一个圆的直径，在过AB的竖直面内有一根通电直导线CD，已知CD∥AB。当CD竖直向上平移时，电流的磁场穿过圆面积的磁通量将 A．逐渐增大B．逐渐减小 C．始终为零D．不为零，但保持不变 如图所示，水平放置的扁平条形磁铁，在磁铁的左端正上方有一线框，线框平面与磁铁垂直，当线框从左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的过程中，穿过它的磁通量的变化是

A．先减小后增大 B．始终减小 C．始终增大 D．先增大后减小 一个直径为d的圆形线圈，垂直放置在磁感强度为B的匀强磁场中，现使线围绕其直径转过30°角，如图所示，则穿过线圈的磁通量的变化为______。 关于磁通量的概念，以下说法中正确的是 A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大 B．磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大 C．穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零 D．磁通量发生变化一定是磁场发生变化引起的。 某地地磁场磁感应强度B的水平分量B x=0.18×10–4 T，竖直分量B y=0.54×10–4 T。求：（1）地磁场B的大小及它与水平方向的夹角； （2）在水平面内2.0 m2的面积内地磁场的磁通量Φ。 【参考答案】 C 根据右手定则可得CD产生的磁场在AB的水平面上方向垂直向里，即与AB是平行的，所以没有磁感线穿过圆，所以当CD竖直向上平移时，电流的磁场穿过圆面积的磁通量始终为零，C正确。 【名师点睛】CD产生的磁场方向与AB的水平面平行，所以没有磁感线穿过圆，当磁感线方向与圆环所在平面垂直时，通过圆环的磁通量为零。

高中物理公式总结排版版

高中物理公式总结 GAO ZHONG WU LI GONG SHI ZONG JIE

一、力学 1、胡克定律：f = k x (x 为伸长量或压缩量，k 为劲度系数，只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 2、重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化，g 极>g 赤，g 低纬>g 高纬) 3、求F 1、F 2的合力的公式： θcos 2212221F F F F F ++= 合 两个分力垂直时： 2221F F F +=合 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。 (2) 两个力的合力范围：? F 1－F 2 ? ? F ? F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、物体平衡条件： F 合=0 或 F x 合=0 F y 合=0 推论：三个共点力作用于物体而平衡，任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。 解三个共点力平衡的方法： 合成法,分解法，正交分解法，三角形法，相似三角形法 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f = ?N （动的时候用，或时最大的静摩擦力） 说明：①N 为接触面间的弹力（压力），可以大于G ；也可以等于G ；也可以小于G 。 ②?为动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关。 (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关。 大小范围： 0? f 静? f m (f m 为最大静摩擦力) 说明：①摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 ②摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 ③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 ④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、万有引力： （1）公式：F=G 2 2 1r m m （适用条件：只适用于质点间的相互作用） G 为万有引力恒量：G = 6.67×10-11 N ·m 2 / kg 2 （2）在天文上的应用：（M ：天体质量；R ：天体半径；g ：天体表面重力加速度； r 表示卫星 或行星的轨道半径，h 表示离地面或天体表面的高度）） a 、万有引力=向心力 F 万=F 向 即 '4222 22mg ma r T m r m r v m r Mm G =====πω 由此可得： ① 天体的质量： ，注意是被围绕天体（处于圆心处）的质量。 ② 行星或卫星做匀速圆周运动的线速度： ，轨道半径越大，线速度越小。 ③ 行星或卫星做匀速圆周运动的角速度： ，轨道半径越大，角速度越小。 2 3 24GT r M π=

2020届山东省济南市高二第一学期期末试卷(文)高中物理

2020届山东省济南市高二第一学期期末试卷（文）高中物理 第一卷〔选择题 共60分〕 共100分。考试时刻60分钟。 一、单项选择题：此题共20小题；每题3分，共60分。在每题给出的四个选项中，只 有一个选项是正确的，选对的得3分，有错选或不选的得0分。 1．以下讲法正确的选项是 〔 〕 A ．布朗运动确实是分子运动 B ．物体竖直向上运动时其内能减少 C ．在失重情形下气体可不能有压强 D ．1mol 的任何物质中含有的分子数相同 2．分子专门小，一样分子直径的数量级为 〔 〕 A ．10－8 m B ．10－2 m C ．10－10 m D ．10－15 m 3．以下讲法正确的选项是 〔 〕 A ．分子电流的假讲是奥斯特发觉的 B ．地磁场的方向是由北向南的 C ．分子电流的假讲是安培提出的 D ．电荷一定能产生磁场 4．下述关于产生感应电流的条件的讲法，正确的选项是 〔 〕 A ．放在磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流 B ．闭合线圈和磁场产生相对运动，一定能产生感应电流 C ．闭合线圈作切割磁感线运动，一定能产生感应电流 D ．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，一定能产生感应电流 5．做简谐运动的弹簧振子，通过平稳位置时具有最大值的物理量是 〔 〕 A ．速度 B ．加速度 C ．位移 D ．回复力 6．以下关于机械波的讲法正确的选项是 〔 〕 A ．有机械振动就一定能产生气械波 B ．有机械波就一定有机械振动 C ．机械波的速度方向确实是质点的运动方向 D ．在横波中，处在波峰上的质点位移比处在波谷上的质点位移大 7．在一个电容器上加20V 电压时，电容器所带电量为C Q 7 104-?=，那么此电容器的电容 是 〔 〕 A ．F μ6 105? B ．F μ2 10 2-? C ．F 8 108-? D ．无法判定 8．一艘固有频率为50Hz 的渔船，停泊在海岸边，假设现在海浪两相邻波谷间的距离为10m ， 海浪传播速度为5m/s ，那么渔船摇动周期应是 〔 〕

高中物理公式大全

高中物理公式、规律汇编表 一、力学公式 1、胡克定律： F = Kx(x 为伸长量或压缩量,K 为倔强系数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关) 2、重力：G = mg(g 随高度、纬度、地质结构而变化) 3 、求 F 1、F2两个共点力的合力的公式： Ｆ＝F2+ F2+ 2F F COS F2F 1212 合力的方向与F1成α角： αθ F2sin tgα= F1 F1+ F2cos 注意：(1)力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2)两个力的合力范围：?F1－F2? ≤F≤F1+F2 (3)合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、两个平衡条件： （1）共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力 为零。 ∑F=0或∑F x=0∑F y=0 推论：[1]非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。 [2]几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力 （一个力）的合力一定等值反向 ( 2 )有固定转动轴物体的平衡条件：力矩代数和为零． 力矩：M=FL (L为力臂，是转动轴到力的作用线的垂直距离） 5、摩擦力的公式： (1 )滑动摩擦力：f= μN 说明：a、N为接触面间的弹力，可以大于G；也可以等于G;也可以小于G b、μ为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面 积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关. (2 ) 静摩擦力：由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围：O≤f静≤f m(f m为最大静摩擦力，与正压力有关) 说明： a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。 b、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 c、摩擦力的方向与物体间相对运动的 方向或相对运动趋势的方向相反。d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以 受静摩擦力的作用。 6、浮力：F= ρVg(注意单位) 7、万有引力：F=G m1m2 r 2 (1)．适用条件(2) ．G 为万有引力恒量 (3) ．在天体上的应用：（M 一天体质量R 一天体半径 g 一天体表面重力 加速度） a 、万有引力=向心力 Mm = m V 22 4 2 G= m(R+h) =m(R+h) (R+h)2(R+h)2T 2 b、在地球表面附近，重力=万有引力 - 1 -

高中物理磁通量的计算

磁通量 一、 磁通量的定义 穿过一个面的磁感线的条数 磁通量公式?= B ·S,其中S 指垂直B 方向的面积 1、(2009年安徽卷)20.如图甲所示,一个电阻为R ,面积为S 的矩形导线框abcd ,水平旋转在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B ,方向与ad 边垂直并与线框平面成450角,o 、o’ 分别就是ab 与cd 边的中点。现将线框右半边obco’ 绕oo’ 逆时针900到图乙所示位置。在这一过程中,导线中通过的电荷量就是 A. 2BS 2R B.2BS R C.BS R D.0 答案:A 解析:对线框的右半边(obco ′)未旋转时整个回路的磁通量 12 BSsin 452 o BS Φ== 对线框的右半边(obco ′)旋转90o 后,穿进跟穿出的磁通量相等,如右 图整个回路的磁通量20Φ=。 212BS 2?Φ=Φ-Φ= 。根据公式22BS q R R ?Φ==。选A 二、S B ?=φ公式的理解 1、s 为磁场中的有效面积 2、合磁通 a a b b c c d d B B 450 450 甲 乙 o o o / o / b ( c ) o (o ′) b ( c )o (o ′)

3、磁通量的方向 说明:磁通量就是标量,它的方向只表示磁感线就是穿入还就是穿出,当穿过某一面积的磁感线有穿入的又有穿出的时,二者将互相抵消一部分,这类似于导体带电时的“净”电荷。 条形磁铁 1、如图所示,在垂直于条形磁铁的轴线的同一平面内,有两个圆形线圈A 与B 。问穿过这两个线圈的磁通量哪个大？ 两条通电直导线 2、如下图所示,在两根平行长直导线M 、N 中,通过同方向同强度的电流、导线框ABCD 与两导线在同一平面内、线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速移动、在移动过程中,线框中感生电流的方向: 1、沿ABCDA,不变、 2、沿ADCBA,不变、 3、由ABCDA 变形ADCBA 、 4、由ADCBA 变成ABCDA 、 通电螺线管 3、在水平放置的光滑绝缘杆ab 上,挂有两个金属环M 与N,两环套在一个通电密绕长螺线管的中部,如图所示、螺线管中部区域的管外磁场可以忽略、当变阻器的滑动接头向左移动时,两环将怎样运动? A 、两环一起向左移动、 B 、两环一起向右移动、 C 、两环互相靠近、 D 、两环互相离开、 图

高中物理电磁感应知识点详解和练习

电磁感应 一、知识网络 二、画龙点睛 概念 1、磁通量

设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S，如图所示。 (1)定义：在匀强磁场中，磁感应强B与垂直磁场方向的面积S 的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通。 (2)公式：Φ＝BS 当平面与磁场方向不垂直时，如图所示。 Φ＝BS⊥＝BScosθ (3)物理意义 物理学中规定：穿过垂直于磁感应强度方向的单位面积的磁感线条数等于磁感应强度B。所以，穿过某个面的磁感线条数表示穿过这个面的磁通量。 (4)单位：在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是Wb。 1Wb＝1T·1m2＝1V·s。 (5) 磁通密度：B＝Φ S⊥ 磁感应强度B为垂直磁场方向单位面积的磁通量，故又叫磁通

密度。 2、电磁感应现象 (1)电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象，叫做电磁感应现象。 (2)感应电流：在电磁感应现象中产生的电流，叫做感应电流。 (3)产生电磁感应现象的条件 ①产生感应电流条件的两种不同表述 a．闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动 b．穿过闭合电路的磁场发生变化 ②两种表述的比较和统一 a．两种情况产生感应电流的根本原因不同 闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动时，是导体中的自由电子随导体一起运动，受到的洛伦兹力的一个分力使自由电子发生定向移动形成电流，这种情况产生的电流有时称为动生电流。 穿过闭合电路的磁场发生变化时，根据电磁场理论，变化的磁场周围产生电场，电场使导体中的自由电子定向移动形成电流，这种情况产生的电流有时称为感生电流。 b．两种表述的统一 两种表述可统一为穿过闭合电路的磁通量发生变化。 ③产生电磁感应现象的条件 不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。