人教版物理选修31课后答案
第一章
第一节
1． 答：在天气干躁的季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。接着用手去摸金属门把手时，身
体放电，于是产生电击的感觉。
2． 答：由于A 、B 都是金属导体，可移动的电荷是自由电子，所以，A 带上的是负电荷，这是电子由B 移动到A 的结果。其中，
A 得到的电子数为8101910 6.25101.610
n --==??，与B 失去的电子数相等。 3． 答：图1－4是此问题的示意图。导体B 中
的一部分自由受A 的正电荷吸引积聚在B 的左端，右端会因失去电子而带正电。A 对B 左端的吸引力大于对右端的排斥力，A 、B 之间产生吸引力。
4． 答：此现象并不是说明制造出了永动机，也
没有违背能量守恒定律。因为，在把A 、B 分开的过程中要克服A 、B 之间的静电力做功。这
是把机械转化为电能的过程。 第二节
1． 答：根据库仑的发现，两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。所以，先把A 球与B 球接触，此时，B 球带电
2
q
；再把B 球与C 球接触，则B 、C 球分别带电
4q ；最后，B 球再次与A 球接触，B 球带电3()2248
B q q q q =+÷=。 2． 答：192291222152
(1.610)9.010230.4(10)q q e F k k N N r r --?===??
=（注意，原子核中的质子间的静电力可以使质子产生2921.410/m s ?的加速度！）
3． 答
：
设
A
、
B
两
球
的
电
荷
量
分
别
为
q
、
q
-，距离
为r ，则22kq F r =-。当用C 接触A 时，A 的电荷量变为2A q q =，C 的电荷量也是2
c q
q =；C 再与接触后，B 的电荷量变为
224B q q q q -+
==-；此时，A 、B 间的静电力变为：2222112288
A B q q
q q q F k k k F r r r ?
'==-=-=。在此情况下，若再使A 、B
间距增大为原来的2倍，则它们之间的静电力变为2
11232
F F F "='= 。 1－6所示。4q 共受三个力的
4． 答：第四个点电荷受到其余三个点电荷的排斥力如图
为a
、、a ，所以
作用，，由于1234q q q q q ====，相互间距离分别
2122q F F k a ==，2
222q F k a =。根据平行四边形定则，
合力沿对角线的连线向外，且
大小是21222cos 45q F F F a
=?+=
。由于对称性，每个电荷受到其他三
个电荷的静电力的合力的大小都相等，且都沿对角线
的连线向外。
5． 答：带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平
衡，它的受力示意图见图1
－
7
。
静
电
斥
力
tan F mg θ=
5tan 12
θ=
=，又，
2
2tan q F k mg r
θ
==，所以，
85.310q C -===? 3
q
第三节
1． 答：A 、B 两处电场强度之比为1A B F E q nF E n q
==。A 、C 两处电场强度之比为A C
F E q
n F E nq ==。 2． 答：电子所在处的电场强度为19
9
112
11
2
1.6109.010/ 5.110/(5.310)e E k N C N C r
--?==??=??，方向沿着半径指向外。电子受到
的电场力为1119
85.110 1.610
8.210F eE N N --==???=?，方向沿着半径指向质子。
3． 答：重力场的场强强度等于重力与质量的比值，即
mg
g m
=，单位是牛顿每千克，方向竖直向下。 4． 答：这种说法是错误的。例如，如图1－9所示，有一带电粒子以平行于金属板的初速度射入电场，它沿电场线的方向做匀加
速运动，而沿初速度方向做匀速运动，它的运动轨迹是曲线。也就是说，它的运动轨迹与电场线不重合。
5． （1）因为电场线的疏密程度反映电场强度的强弱，所以，B 点的电场最强，C 点的电场最 弱。
（2）A 、B 、C 三点的电场强度的方向如图1－10所示。
（3）负电荷在A 、B 、C 三点时的受力方向如图1－10所示。 6． 答：小球受到重力、电场力F ，轻绳拉力T F 的
作用而处于平衡状态，它的
tan 30Eq F mg mg
==?
，
受力情况如图1－11所示。由图可知，
268
1.01010tan 30/
2.910/2.010mg E N C N C q --??=?=
=??。 7． 答：因为12Q Q >，所以，在1Q 左侧的x 轴上，1Q 产生的电场的电场强度总是大于2Q 产生的电场的电场强度，且方向总是
指向x 轴负半轴，在0x =和6x cm =之间，电场强度总是指向x 轴的正方向。所以，只有在2Q 右侧的x 轴上，才有可能出现电场强度为0的点。
（1）设该点距离原点的距离为x ，则1222
0(6)
Q Q k
k x x -=-，即22
4(6)0x x --=，解得14x cm =（不合题意，舍去）和12x cm =。所以，在212x cm =处电场强度等于0。
（2）在x 坐标轴上06x cm <<和12x cm >的地方，电场强度的方向总是沿x 轴的正方向的。
第四节
1． 答：8
9
61015410
pA
A E V V q ?--?===?；109221015310pA A E q J J ?--'==??=?。 2． 答：（1）pA A E q ?=
，pB B E q
?=
。因为pA pB E E >。所以A B ??>，可见A 点电势比B 点高。（2）pC pC C E E q
q
?=
=-
-，
pD pD B E E q
q
?=
=-
-。因为pC pD E E >。所以C D ??<，可见D 点电势比C 点高。（3）0pE E E q
?=
<，0pF pF F E E q
q
?=
=-
>-，
可见F E ??>，故F 点的电势比E 点高。小结：（1）在电场中，同一正试探电荷的电势能越大的点，电势越高；同一正试探电荷在电势越高的点，电势能越大。（2）在电场中，同一负试探电荷的电势能越大的点，电势越低；同一负试探电荷在电势
越高的点，电势能越小。（3）正的试探电荷电势能为负值的点的电势小于负的试探电荷电势能为负值的点的电势。 3． 答：（1）沿着电场线的方向，电势是逐渐降低的，所以M 点的电势比N 点高。（2）先假设正试探电荷从M 点沿着与电场线
始终垂直的路径移动到与P 在同一条电场线上的M '，这一过程静电力不做功。再把这一电荷从M '移动到P 点，全过程静电
力做正功。所以，从M 移动到P 静电力做正功，电势能减少，
pM pP E E q
q
>
，M 点电势比P 点电势高。
4． 答：因p E mgh =，故p E gh m
?==，可见重力势为gh 。
6． 答：假设两个电势不同的等势面相交。因为空间任一点的电势只能有一个惟一的值，所以相交徙的电势就一定相等，这两个
等势面的值就不能不同，这与题设条件矛盾。所以，电场中两个电势不同的等势面不能相交。 7． 答：根据电场线与等势面一定垂直的结论，画出的电场线的大致分布如图1－15所示。
因为10A B V ??==，6c V ?=，取1q C =，可得静电力所做的功为()0AB A B A B W q q q ????=-=-=
()1(106)4AC A C A C W q q q J J ????=-=-=?-= ()1(106)4BC B C B C W q q q J J ????=-=-=?-=
可见，静电力所做的功AC BC W W = 第五节
1． 9821020410AB AB W qU J J --==-??=-?。静电力做负功，电势能增加8
440J -?
2． 答：一个电子电荷量19
1.610
e C -=?，电子增加的动能等于静电力做的功，因为
191911 1.6101 1.610W qU e V C V J --==?=??=?，所以191 1.610eV J -=?。
3． 答：因为电场线总是电势高的等势面指向电势低的等势低的等势面，所以，由课本图－2可知：（1）B 点的电势高于A 点的
电势，把负电荷从A 移到B 静电力做正功，电势能减少，负电荷在A 点的电势能较大。（2）负电荷从B 移动到A 时，静电
力做负功。（3）0AB U <，0BA U > 第6节 电势差与电场强度的关系
1． 答：两板间的电场强度
3
4
2
9.010/9.010/1010U E V m V m d -?===??。尘埃受到的静电力
7421.6109.010 1.410F qE N N --==???=?。静电力对尘埃做功2241.4100.510107.010W Fd J J ---='=????=?
2． 答：（1）看电场线方向知，D 点电势比C 点电势高，42
210(5)101000CD CD U Ed V V -==??-?=-（2）B 板接地时，
42210310600C CB Ed V V ?-==???=， 422108101600D DB Ed V V ?-==???=，1000CD C D U V ??=-=-。A 板接
地
时
，
42210(7)101400C CA Ed V V
?-==??-?=-，
42210(2)10400D DA Ed V V
?-==??-?=-，
1000CD C D U V
??=-=-，可见，不管哪一板接地，
CD
U 都是
1000V
-。（3）
19161.610(1000) 1.610CD CD W eU J J --==-??-=?，如果电子先移到E 点再移到D 点，静电力做的功不会改变。这是因
为静电力做功与路径无关，只与初末位置有关。
3． 答：空气击穿时的电势差6
8
310100310U Ed V V ==??=?。雷击就是一种空气被击穿的现象。
4． 答：小山坡b 比a 地势更陡些，小石头沿b 边滚下加速度更大些。b 边电势降落比a 边降落得快，b 边的电场强度比a 边强。
可见，电势降落得快的地方是电场强度强的地方。 第7节 静电现象的应用
1． （1）金属球内的自由电子受到点电荷Q +的吸引，所以在靠近Q +的一侧带负电，在离Q +远的一侧带正电。（2）在静电平
衡状态下，金属球的内部电场强度处处为0，就是说感应电荷产生的电场强度与Q +产生的电场强度等大反向。在球心处Q +产生的电场强度为29Q E k
r +=，所以金属球上感应电荷产生的电场强度大小为2
9Q
E k r =感，方向指向Q +。（3）如果用导线的一端接触球的左侧，另一端接触球的右侧，导线不可能把球两侧的电荷中和，因为金属球是个等势体，导线连接的是电势
相等的两个点，电荷在这两点间不会移动，就像用水管连接高度相等的两个装水容器，水不会在水管内流动一样。 2． 答：6
8
3.0103009.010U Ed V V ==??=?
3． 答：点火器的放电电极做成针状是利用尖端放电现象，使在电压不高的情况下也容易点火。验电器的金属杆上固定一个金属
球是防止出现尖端放电现象，使验电器在电压较高时也不会放电（漏电）
4． 答：因为超高压输电线周围存在很强的电场，带电作业的工人直接进入这样的强电场就会有生命危险。如果工人穿上包含金
属丝的织物制成的工作服，这身工作服就像一个金属网罩，可以起到静电屏蔽的作用，使高压电线周围的电场被工作服屏蔽起来，工人就可以安全作业了。 第8节 电容器的电容
1． （1）把两极板间距离减小，电容增大，电荷量不变，电压变小，静电计指针偏角变小。（2）把两极间相对面积减小，电容减
小，电荷量不变，电压变大，静电计指针偏角变大。（3）在两极板间插入相对介电常数较大的电介质，电容增大，电荷量不变，电压变小，静电计指针偏角变小。 2． 答：由4S C kd
π=
得9362244 3.149.0100.11021022.6S kdC m m π--==???????=此面积约为窗户面积的10倍 3． 答：（1）保持与电池连接，则两极间电压不变，12
119310
2.710Q UC C C --==??=?，两极板间距离减半则电容加倍，
1292310Q UC C -'='=???。极板上电荷量增加了112.710Q Q C -'-=?（2）移去电池后电容器所带电荷量不变，
9Q U V C =
=，两极板距离减半后 4.52Q
U V C
'==，即两极板间电势差减小了。 4． 答：设电容器所带电荷量为Q ，因Q C U =，并且4S C kd π=，所以4Q S U kd π=，4Q
U S kd π=。又因为U E d
=，所以
4Q
U E k d S
π==。可见，电场强度与两极间距离无关，只与电容器所带电荷量和极板面积有关。
第9节 带电粒子在电场中的运动
1． 答：解法一：19172 1.61090 2.910k k E E qU J J --?===???=?；解法二：U E d =，172.910U W Eqd qd qU J d
-====?；
解法三：U E d
=，qE a m =
，2
2v ad =，2171 2.9102
k E mv qU J -===?，可见，第一种方法最简单。 2． 答：如果电子的动能减少到等于0的时候，电子恰好没有到达N 极，则电流表中就没有电流。由动能定理0km W E =-，
W eU =-得：2102
km e eU E m v -=-=-
。6/ 2.1010/v s m s ===?。 3． 答：设加速电压为0U ，偏转电压为U ，带电粒子的电荷量为q ，质量为m ，垂直进入偏转电场的速度为0v ，偏转电场两极
间距离为d ，极板长为l ，则：带电粒子在加速电场中获得初动能20012
mv qU =，粒子在偏转电场中的加速度qU
a dm
=
，在偏转电场中运动的时间为0l t v =，粒子离开偏转电场时沿静电力方向的速度0
y qUl
v at dmv ==，粒子离开偏转电场时速度方向
的偏转角的正切2
0tan y v qUl
v dmv θ=
=
。（1）若电子与氢核的初速度相同，则tan tan e H H e m m θθ=。（3）若电子与氢核的初动能相同，
则
tan 1tan e
H
θθ=。
4． 答：设加速电压为0U ，偏转电压为U ，带电粒子的电荷量为q ，质量为m ，垂直进入偏转电场的速度为0v ，偏转电场两极
距离为d ，极板长为l ，则：粒子的初动能20012
mv qU =，粒子在偏转电场中的加速度qU
a dm
=
，在偏转电场中运动的时间为0l t v =，粒子离开偏转电场时沿静电力方向的速度0
y qUl
v at dmv ==，粒子离开偏转电场时速度方向的偏转角的正切
2
tan y v qUl v dmv θ=
=
，由于各种粒子的初动能相同，即2
002mv qU =，所以各种粒子的偏转方向相同；粒子在静电力方向的偏转距离为222200
1224qUl Ul y at mdv dU ===，可见各种粒子的偏转距离也相同，所以这些粒子不会分成三束。
5． 答：电子的初动能20012mv eU =，垂直进入匀强电场后加速度eU a dm
=，在偏转电场中运动的时间为0
l t v =，电子离开偏转
电场时沿静电力方向的速度0
y qUl
v at dmv ==
，电子离开偏转电场时速度方向的偏转角的正切
2000050000.06tan 0.152221000
y
v eUl eUl El v dmv dU e U θ?=
=====?，8.53θ=?。 第二章 恒定电流
第一节 电源和电流
1． 答：如果用导线把两个带异号电荷的导体相连，导线中的自由电子会在静电力的作用下定向移动，使带负电荷的导体失去电
子，带正电荷的导体得到电子．这样会使得两导体周围的电场迅速减弱，它们之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡．因此，导线中的电流是瞬时的．如果用导线把电池的正负极相连，由于电池能源断地把经过导线流到正极的电子取走，补充给负极，使电池两极之间始终保持一定数量的正、负电荷，两极周围的空间（包括导线之中）始终存在一定的电场．导线中的自由电子就能不断地在静电力的作用下定向移动，形成持续的电流．说明：由于电池的内阻很小，如果直接用导线把电池的正负极相连，会烧坏电池，所以实际操作中决不允许这么做．这里只是让明白电池的作用而出此题． 2． 答：19
19
1.61 1.010
1.610q It n e e -?=
===?? 3． 答：在电子轨道的某位置上考察，电子绕原子核运动的一个周期内有一个电子通过．电子运动周期2r T v
π=，等效电流
22e e ev I T r r
v
ππ===．（说明：我们可以假想在电子轨道的某处进行考察，在安全装置示断有电子从同一位置通过．还可以
结合圆周运动和静电力的知识，根据电子与原子核之间的静电力提供向心力，进一步求得电子绕核运动的速度、周期．） 第2节 电动势
1． 答：电源电动势相同，内阻不同．（说明：解决本题要理解电池电动势大小与电池正负极材料和电解的化学性质有关．也就是
说，与非静电力性质有关．两种电池尽管体积大小不同，但电池内的材料相同，非静电力性质相同，所以，电动势相同．而内阻就是电源内部物质对电流的阻碍，和其他导体的电阻一样与导体的形状、体积都有关系． 2． 答：10s 内通过电源的电荷量0.310 3.0q It C C ==?=．（说明：化学能转化为电能的数值就是把这些电荷从低电势能的极板
移送到高电抛能极板的过程中，非静电力做的功 1.5 3.0 4.5W Eq J J ==?=．） 3． 答：乘积EI 的单位是瓦特．因为Eq W
EI P t t
=
==，所以EI 表示非静电力做功的功率，也是电源将其他能转化为电能的电功率．如果3E V =，2I A =，则6EI W =，表示每秒有6J 其他形式的能转化为电能．（说明：本题也可以从量纲的角度
来考虑，要求学生从物理量的复合单位的物理意义入手进行思考．） 第3节 欧姆定律 1． 答：因
1122I U I U =，所以1122502mA 12.5mA 10mA 8
U I I U ?===>，因此不能用这个电流表来测量通过这个电阻的电流．（说明：也可以先求通过的电流为10mA 时，电阻两端的电压值（40V ），再将所得的电压值与50V 比较，从而做判断． 2． 答：a b c d R R R R >=>．说明：用直线将图中的4个点与坐标原点连接起来，得到4个电阻的伏安特性曲线．在同一条直线
上的不同点，代表的电压、电流不同，但它们的比值就是对应电阻的阻值．b 、c 在同一条直线上，因此电阻相同．在其中三条直线上取一个相同的电压值，可以发现a 的电流最小，因此电阻最大，d 的电流最大，因此电阻最小．也可以根据直线的斜率判断电阻的大小． 3． 答：如图2－4所示． 4． 答：如图2－5所示．（说明：可以根据电阻求出3V 、4V 和5V 时的电流，在坐标系中描点，画出I U -图象．由于点太少，
I U -图象所给出的只是一个粗略估测的结果． 5． 证明：1I k U R
==
第4节 串联电路和并联电路
1． 答：（1）因为1R 与2R 串联，设通过它们的电流为I ，可知11U IR =，12()U I R R =+，所以电压之比
1
U U
与电阻之比
112R R R +相等．（2）设负载电阻为0R ，变阻器下部分电阻为x R ，电路结构为0R 与x R 并联后，再与()x R R -串联，由串、并联电路
的特点可得000
00
0()()()x
x
cd x x x x x x
R R R R R R U U U R R R R R RR R R R R
R R R +=
==+-+---++串并．当0x R =时0cd U =，当x R R =时
cd U U =，所以cd U 可以取0至U 的任意值．说明：可以引导学生对变阻器滑动触头分别滑到变阻器两端，进行定性分析．还
可以将变阻器的这种分压连接与限流连接进行比较，分析它们改变电压的作用和通过它们的电流情况，进一步提高学生的分析能力．
2． 答：甲图中，电流表测到的电流实际上是电压表和电阻并联部分的总电流，所以电阻的测量值为电压表和电阻并联部分的总
电阻，即33
87.41080.487.410V V RR R R R ?=Ω=Ω++测甲＝
，乙图中，电压表和电流表的内阻的影响，两种测量电路都存在系统误差，甲图中测量值小于真实值，乙图中测量值大于真实值，但两种电路误差的大小是不一样的．在这里，教科书把电压表的内接和外接问题作为欧姆定律在新情境下的一个应用，没有作为一个知识点，因此教学的着眼点应该放在基本规律的练习． 3． 答：可能发生．产生这种现象的原因是电压表内阻的影响．当电压表并联在1R 两端时，电压表和1R 的并联电阻小于1R ，测
得的电压小于1R 、2R 直接串联时1R 分得的电压．同样，当电压表和2R 并联时，测得的电压小于1R 、2R 直接串联时2R 分得的电压．所以两次读数之和小于总电压．
4． 答：当使用a 、b 两个端点时，接10V 电压，电流表满偏，即电流为满偏电流．1()10V g g I R R +=，解得3
19.510R =?Ω．当
使用a 、c 两端点时，12()100V g g I R R R ++=,解得4
2910R =?Ω。
5． 答：当使用a 、b 两个端点时，2R 与电流表串联后再与1R 并联，可得211()()g g g I R R I I R +=-；当使用a 、c 两端点时，1
R 与2R 串联后再与电流表并联，可得212()()g g g I R I I R R =-+，联立解得10.41R =Ω，2 3.67R =Ω。说明：本题的困难在于，不容易理解使用a 、b 两个端点时，2R 与电流表串联再与1R 并联后也是电流表，能够测量电流。 第5节 焦耳定律
1． 答：设电阻1R 消耗的电功率为1P ，电阻2R 消耗的电功率为2P ，…（1）串联电路中各处电流相等，设电流为I ，则电功率：
2
1P I R =，222P
I R =，…，221212::::
P P I R I R =，1212::::
P P R R =此式说明串联电路中各电阻消耗的电功率
与其电阻成正比。（2）并联电路中各电阻两端的电压相等，设电压为U ，则有21U P R =
，222U P R =，…， 1212
11
::
::P P R R =，得证。（3）因为串联电路总电压等于各部分电压之和，即12U U U =++
，所以串联电路消耗的
总功率1212()P UI I U U P P ==++=++，得证。（4）因为并联电路总电流等于各支路电流之和，即12I I I =++
，
所以并联电路消耗的总功率1212()P UI U I I P P ==++=++
，得证。
2． 答：（1）接通S 时，1R 直接接在电源两端，电路消耗的电功率为2
12
U P R =
。当S 断开时，1R 、2R 串联后接到电源上，电路消耗的电功率为2
212
U P R R =+。因为12P P >，所以S 接通时，电饭锅处于加热状态，S 断开时，电饭锅处于保温状态。
（2）加热时22212
(
)R U
P R R R '=+，要使2212R R P P '=
，必有12R R =
。
3． 答：根据灯泡的规格可以知道a c b d R R R R =>=。电路可以看成是由a 、bc 并联部分和d 三部分串联而成。由于电流相同，
且并联部分的总电阻小于其中最小的电阻，所以a d b c P P P P >>+。对于bc 并联部分，由于电压相等，b 的电阻小，因此
b c P P >。所以a d b c P P P P >>>。
4． 答：（1）当只有电炉A 时，2202210052
A U I A A R r ===++?。所以200A A
U IR V ==，2400A A P I R W ==；（3）当再并联电炉B 时，总电流2201110035222
2
A
U
I A A R r '=
=
=+?+。电炉上的电压为115018323A A B R U U I V V ===?=。每个电炉
上消耗的电功率为2
2
550()3336100
A A A
U P W W R ''=
==。
5． 答：电热（消耗的电能）为3
6
2101060 1.210Q Pt J J ==???=?。水升温吸收的热量为
354.210280 6.7210Q Cm T J J '=?=???=?。效率为000010056Q Q
η'
=
?= 第6节 电阻定律
1． 答：小灯泡的电阻为3120.25
U R I
==
Ω=Ω。若铜丝10cm ，横截面直径为1mm ，则铜丝的电阻为8322
0.11.710 2.1710(110)4
l R s
ρπ
---'==??
Ω=?Ω?。可见，R '比R 小得多，故可以不计导线电阻。 2． 答：导线的电阻为8
32501.7100.17(2.510)4
l R s
ρπ
--==??
Ω=Ω?。空调正常工作时，电流为3
1.5100.17 1.16220
P I V V U ?==?=。 3． 答：盐水柱的体积不变，故横截面积变为原来的34
，因此
22111216
44339
R l S R l S =?=?=，所以21169R R =
4． 答：211
142l R S R l S ρρ==?=甲
甲
甲甲乙乙乙
乙
（1）并联时，::2:1P P R R ==甲乙乙甲；（2）串联时，::1:2P P R R ==甲乙甲乙 第7节 闭合电路的欧姆定律
1． 答：根据闭合电路的欧姆定律，可得11()0.51(8)E I R r A r =+=?Ω+；22()0.10(13)E I R r A r =+=?Ω+，联立解得：
1.5E V =，2r =Ω。
2． 答：每节干电池的电动势为，两节干电池的电动势为。设每节干电池的内阻为r ，两节干电池的总内阻为2r 。由题意得：
(3.0 2.2)0.8U E U V V =-=-=内外又因为2U rI =内，所以0.8 1.6220.25
U r I =
=Ω=Ω?内
3． 答：不接负载时的电压即为电动势，因此600E V μ=，短路时外电阻0R =。根据闭合电路的欧姆定律：
6002030V
E r I A
μμ===Ω。
4． 答：当外电阻为4.0Ω时，电流 1.0U I A R
=
=外
。再由闭合电路的欧姆定律：()E I R r =+，可得0.5r =Ω。当在外电路并联一个6.0Ω的电阻时，
46 2.446R ?=Ω=Ω+并电路总电流为 4.5 1.552.40.5
E I A A R r '===++并。路端电压为
3.72U I R V '='=外并。当处电路串联一个6.0Ω的电阻时，10R =Ω串。电路电流为
4.50.43100.5
E I A A R r ''=
==++并。路
端电压为 4.3U I R V ''=''=外串。
5． 答：用电器的电阻为226600.6
U R P ==Ω=Ω，通过用电器的电流0.60.16U I A A P ===。设至少需要n 节电池，串联的分
压电阻为0R ，由闭合电路欧姆定律得0)(U nE I nr R =-+，解得060.11.4 1.4
n R =+。因为n 要取整数，所以当010R =Ω，n
有最小值为5。 第8节 多用电表
2． 答：D 、B 、E 3． 答：（1）红表笔（2）红笔表（3）黑表笔
4． 答：黑箱内部有电阻和二极管，它们的连接情况如图所示． 第9节 实验：测电源电池的电动势和内阻
1． 答：该实验方案的主要缺点是，将路端电压和电流分两次测量．由于电表内阻的影响，两次测量时电路并不处于同一状态，
也就是说，测量的电流值，已不是测电压时电路中的电流值了．另外，在测量中需要不断改变电路，操作也不方便．
2． 答：因蓄电池的电动势为2V ，故电压表量程应选3V 挡．若定值值电阻取10Ω，则电路中电流最大不超过0.2A ，电流值不
到电流表小量程的13
，不利于精确读数，故定值电阻只能取1Ω．若电流表量程选3A ，为了便于读数（应使指针半偏及以上），
电流需在1.5A 以上．这样，电路的总电阻在Ω以下，变化范围太小，不利于滑动变阻器操作，所以电流表量程应选0.6A ．当滑动变阻器的阻值大于10Ω时，电流小于0.2A ，电流表示较小，不利于精确读数，所以滑动变阻器的阻值只用到10Ω以内的部分．如果用200Ω的变阻器，大于10Ω的部分几乎无用．所以变阻器选E ．（说明：选取实验器材，需要综合考虑，要从“安全可行、测量精确、便于操作”三方面考虑．
3． 答：U I -图象如图所示．由图象可知： 2.03V E =，0.56r =Ω 第10节 简单的逻辑电路 1． 答：（1）如图甲所示（2）如图乙所示． 2． 答：如图所示．（说明：解决这类问题，需要根据实际问题中的信息，抽象出逻辑关系后，选择能实现该逻辑关系的电路．必
要时还应考虑简单逻辑电路的组合． 3． 答：（1）如图所示（2）应使R 增大．当天色还比较亮时，因光线照射，光敏电阻的阻值较小，但不是很小，此时R 的分压
较低，从而会使非门输出一高电压而激发继电器工作，所以应增大R ，使非门输入端电压升高，而输出一低电压，使继电器处于断开状态． 第三章 磁场
第1节 磁现象和磁场 1． 答：喇叭发声的机理：磁体产生的磁场对附近的通电线圈产生力的作用，从而使线圈振动，带动喇叭的纸盒振动，发出声音．耳
机和电话的听筒能够发声也是这个道理．
2． 答：如果有铁质的物体（如小刀等）落入深水中无法取回时，可以用一根足够长的细绳拴一磁体，放入水中将物体吸住，然
后拉上来；如果有许多大头针（或小铁屑等）撒落在地上，可以用一块磁铁迅速地将它们拾起来． 3． 答：磁的应用的分类：（1）利用磁体对铁、钴、镍的吸引力，如门吸、带磁性的螺丝刀、皮带扣、女式的手提包扣、手机皮
套扣等等．（2）利用磁体对通电导线的作用力，如喇叭、耳机、电话、电动机等．（3）利用磁化现象记录信息，如磁卡、磁带、磁盘等等．
第2节 磁感应强度
1． 这种说法不对．磁场中的霜点的磁感应强度由磁场本身决定，与检验电流的大小、方向、通电导线的长度、受到的安培力的
大小均无关．（说明：单纯从数学出发而不考虑公式的物理意义是学生的一种常见错误．定义式F B IL
=是一个定义式，磁场
中特定位置的比值F IL
不变才反映了磁场本身的属性．
2． 由F B IL
=，可知0.0019B T =．
3． 正确的是乙和丙图．由定义式F B IL =可知，当L 一定时，F I
是定值，所以两点的联线应通过F I -图的坐标原点．
第3节 几种常见的磁场 1． 答：电流方向由上向下
2． 答：小磁针N 极的指向是垂直纸面向外，指向读者．
3． 答：通电螺线管内部的磁感应强度比管口外的大，可根据磁感一越密处，磁感应强度越大来判断．
4． 答：110.24Wb abcd BS BS ?===；222cos900BS BS ?==?=；33cos 0.024Wb abcd BS bac BS ?=∠== 第4节 磁场对通电导线的作用力 1． 答：如图所示
2． 答：（1）通电导线的a 端和b 端受到的安培力分别垂直纸面向外和垂直纸面向内，所以导线会按俯视逆时针方向转动．当转
过一个很小的角度后，在向右的磁场分量的作用下，通电导线还会受到向下的安培力．所以导线先转动，后边转动边下移．（2）图3-5所示的甲、乙、丙、丁四个图分别表示虚线框内的磁场源是条形磁体、蹄形磁体、通电螺线管和直流电流及其大致位置．说明：虚线框内的磁场源还可以是通电的环形电流．
3． 答：（
1）设电流方向未改变时，等臂天平的左盘内砝码质量为1m ，右盘的质量为2m ，则由等臂天平的平衡条件，有：
12m g m g nBIL =-电流方向改变后，同理可得：1
2()m m g m g nBIL +=+，两式相减，得2mg
B nIL
=
．（2）将9n =，0.10l A =，8.78m g =代入2mg
B nIL
=
，得0.48B T =．说明：把安培力的知识与天平结合，可以“称出”磁感应强度，这是一个很有用的方法．
4． 答：弹簧上下振动，电流交替通断．产生这种现象的原因是：通入电流时，弹簧各相邻线圈中电流方向相同，线圈之间相互
吸引，使得弹簧收缩，电路断开；电路断开；电路断开后，因电流消失，线圈之间相互作用消失，因而弹簧恢复原来的状态，电路又被接通．这个过程反复出现，使得弹簧上下振动，电路交替通断． 第5节 磁场对运动电荷的作用力
1． 答：在图中，A 图中运动电荷所受洛伦兹力的方向在纸面向上；B 图中运动电荷所受洛伦兹力的方向在纸面向下；C 图中运
动电荷所受洛伦兹力的方向垂直纸面指向读者；D 图中运动电荷所受洛伦兹力的方向垂直纸面背离读者．
I
乙
丙
+v
+v
++A
B C
D
N
S
2． 答：由F qvB =可知，19
6141.610
3.0100.10
4.810F N N --=????=?．
3． 答：能够通过速度选择器的带电粒子必须做直线运动，而做直线运动的带电粒子是沿电场中的等势面运动的，静电力对带电
粒子不做功．同时，洛伦兹力对带电粒子也不做功，所以，粒子一定做匀速运动，它所受到的洛伦兹力与静电力等大反向，
即qE qvB =，所以E v B
=．说明：本题还可以进一步引出：（1）如果粒子所带电荷变为负电荷，仍从左向右入射，此装置是
否还能作为速度选择器用？（2）如果带电粒子从右向左入射，此装置是否还能作为速度选择器用？如果可以，那么粒子应该从哪个方向入射？
4． （1）等离子体进入磁场，正离子受到的洛伦兹力的方向向下，所以正离子向了B 板运动，负离子向A 板运动．因此，B 板
是发电机的正极．（2）在洛伦兹力的作用下，正负电荷会分别在B 、A 两板上积聚．与此同时，A 、B 两板间会因电荷的积聚
而产生由B 指向A 的电场．当qE qvB =成立时，A 、B 两板间的电压最大值就等于此发电机的电动势，即U Ed dvB ==．所以，此发电机的电动势为dvB ．
5． 答：荧光屏上只有一条水平的亮线，说明电子束在竖直方向的运动停止了．故障可能是，在显像管的偏转区产生方向的磁场
的线圈上没有电流通过．说明：应该注意的是，水平方向的磁场使电子束产生竖直方向的分速度，而竖直方向的磁场使电子束产生水平方向的分速度． 第6节 带电粒子在匀强磁场
1． 由2
v qvB m r
=，得24.610mv r m qB -==?，722 1.810r m T s v qB ππ-===?
2． 答：（1）由mv m r qB q =∝可知314::::1:3:2112r r r α==质子氚核粒子（2）由2
12qU mv =和mv r qB
=得r =
∝
以::r r r α==质子氚核粒子
3． 答：由2
12qU mv =和mv r qB
=得r =
=∝2222:: 1.08:1 1.17A B A B m m d d ==≈． 4． 答：带电粒子离开回旋加速器时，做匀速圆周运动的半径等于D 形盒的半径，由2v qvB m r
=得qBr v m =．所以，粒子离开D
形盒时的动能为2222122k q B r E mv m
==．说明：上述结果告诉我们，对于电荷量和质量一定的粒子，D 形盒的半径越大、盒
内磁感应强度越大，粒子离开加速器时的动能越大．但是，增大盒半径和增大磁感应强度都受到技术水平的限制．
物理选修3-5课后习题标准答案
物理选修3－5课后习题答案 冲量与动量 1.答案：0 详解:４*20 - 5*16，减号是因为两个冲量反向。 2.答案：A 详解:因为二者动量都是正,于是速度方向相同，要保证二者相碰，左边那个要去追右边的，于是左球速度大,因为B质量大，于是B速度小，于是右球是B. 碰后A动量是2 kg?m/s据动量守恒,B动量是１0 ｋｇ?m/s．动量除以质量得到速度比。 3.答案：B 详解：因为A在B后方嘛,碰后A会减速,B会加速，于是A动量必然减小,根据动量守恒,C 不可能,B才对。 4.答案：BD 详解：冲量大小肯定是一样的。因为这就是作用力和反作用力的冲量。然而人质量小，于是速度改变量大，于是人走得快。 D说得很明确了，就是因为动量守恒,船必停。 5.答案：3５88Ｎ 详解:先算落地速度，从1．28米高度落地，根据自由落体公式,速度是5.0m/s (g取９.８）然后落地速度减为0,根据Ft =ｍ△ｖ，F = 3００0N。然后加上重力5８８N即可 6.答案：D 详解：冲量表征的是动量变化量。Ｄ就是按定义判断的。 A错,冲量和速度没什么关系。Ｂ错，力作用时间未知。Ｃ错,力作用时间和物体质量都未知。 7.答案:Ｄ 详解:重物动量改变量不少，但是动量改变的时间大大延长了。不拉皮筋，动量瞬间变为0,有了皮筋，动量要过一会儿才减为０．动量改变量不少,也就是受到的冲量不变。这么看,只有D对。 8.答案：BD 详解:二者位移一样，然而上升过程阻力和重力都同向,下降过程阻力和重力反向,于是上升过程加速度大,时间短,重力冲量小。比较速度改变量,因为回到抛出点速度必然小于初速度,于是上升过程改变量大,上升过程合外力冲量大。C项,重力方向不变，重力冲量方向也不变,都是竖直向下。D项空气阻力反向,于是冲量方向也是反向。 动量守恒定律及其应用 １. 答案:2.9m／s 详解,由系统动量守恒得:MＶ0-mｖ′＝mv于是V0可以算出是2.9m/s
人教版物理选修3-1-课后答案
第一章第一节 1． 答：在天气干躁的季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。接着用手去摸金属门把手时，身 体放电，于是产生电击的感觉。 2． 答：由于A 、B 都是金属导体，可移动的电荷是自由电子，所以，A 带上的是负电荷，这是电子由B 移动到A 的结果。其中， A 得到的电子数为8 1019 10 6.25101.610 n --= =??，与B 失去的电子数相等。 3． 答：图1－4是此问题的示意图。导体B 中 的一部分自由受A 的正电荷吸引积聚在B 的左端，右端会因失去电子而带正电。A 对B 左端的吸引力大于对右端的排斥力，A 、B 之间产生吸引力。 4． 答：此现象并不是说明制造出了永动机，也 没有违背能量守恒定律。因为，在把A 、B 分开的过程中要克服A 、B 之间的静电力做功。这 是把机械转化为电能的过程。 第二节 1． 答：根据库仑的发现，两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。所以，先把A 球与B 球接触，此时，B 球带电 2 q ；再把B 球与C 球接触，则B 、C 球分别带电 4q ；最后，B 球再次与A 球接触，B 球带电3()2248 B q q q q =+÷=。 2． 答：192291222152 (1.610)9.010230.4(10)q q e F k k N N r r --?===??=（注意，原子核中的质子间的静电力可以使质子产生 29 21.410/m s ?的加速度！） 3． 答：设A 、B 两球的电荷量分别为 q 、 q -，距离 为r ，则2 2kq F r =-。当用C 接触A 时，A 的电荷量变为2A q q =，C 的电荷量也是2c q q =；C 再与接触后，B 的电荷量变为 224B q q q q -+ ==-；此时，A 、B 间的静电力变为：2222112288 A B q q q q q F k k k F r r r ? '==-=-=。在此情况下，若再使A 、B 间距增大为原来的2倍，则它们之间的静电力变为2 11232 F F F "='= 。 1－6所示。4q 共受三个力的 4． 答：第四个点电荷受到其余三个点电荷的排斥力如图 为a 、、a ，所以 作用，，由于1234q q q q q ====，相互间距离分别 2122q F F k a ==，2 222q F k a =。根据平行四边形定则， 合力沿对角线的连线向外，且 大小是21222cos 45q F F F k a =?+= 。由于对称性，每个电荷受到其他三 个电荷的静电力的合力的大小都相等，且都沿对角线 的连线向外。 5． 答：带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平 衡，它的受力示意图见图1 － 7 。 静 电 斥 力 t a F m g θ= 5tan 12 θ= =， 又， 2 2t a n q F k m g r θ== ， 所以， 85.310q C -===? 3 q
物理选修光学试题及答案详解
物理选修光学试题及答案 详解 Prepared on 22 November 2020
光学单元测试一、选择题（每小题3分，共60分） 1 30°，则入射角等于（） °°°° 2．红光和紫光相比，（） A.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大 B.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大 C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小 D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速 度较小 3．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两 束单色光，其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为n a和n b，a、b在玻璃中的传播速度分别为v a和v b，则（） A．n a>n b B．n a
a、b在玻璃体内穿行所用时间分别为t a、t b，则t a: t b等于（） （A）QQ’:PP’ （B）PP’:QQ’ （C）OP’:OQ’ （D）OQ’:OP’ 6．图示为一直角棱镜的横截面，? = ∠ ? = ∠60 , 90abc bac。一平行细光束从O 点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=2，若不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光线（） A．从ab面射出 B．从ac面射出 C．从bc面射出，且与bc面斜交 D．从bc面射出，且与bc面垂直 7．一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、 b。已知a光的频率小于b光的频率。下列哪个光路图可能是正确的（） 8．如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是（） Ａ．红光的偏折最大，紫光的偏折最小 Ｂ．红光的偏折最小，紫光的偏折最大 Ｃ．玻璃对红光的折射率比紫光大 Ｄ．玻璃中紫光的传播速度比红光大 9．在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是（） b c a o
物理选修课后习题答案
物理选修3-5课后习题答案 冲量与动量 1.答案：0 详解：4*20 - 5*16，减号是因为两个冲量反向。 2.答案：A 详解：因为二者动量都是正，于是速度方向相同，要保证二者相碰，左边那个要去追右边的，于是左球速度大，因为B质量大，于是B速度小，于是右球是B. 碰后A动量是2 kg?m/s 据动量守恒，B动量是10 kg?m/s.动量除以质量得到速度比。 3.答案：B 详解：因为A在B后方嘛，碰后A会减速，B会加速，于是A动量必然减小，根据动量守恒，C不可能，B才对。 4.答案：BD 详解：冲量大小肯定是一样的。因为这就是作用力和反作用力的冲量。然而人质量小，于是速度改变量大，于是人走得快。 D说得很明确了，就是因为动量守恒，船必停。 5.答案：3588N 详解：先算落地速度，从1.28米高度落地，根据自由落体公式，速度是5.0m/s (g取9.8) 然后落地速度减为0，根据Ft = m△v，F = 3000N。然后加上重力588N即可 6.答案：D 详解：冲量表征的是动量变化量。D就是按定义判断的。 A错，冲量和速度没什么关系。B错，力作用时间未知。C错，力作用时间和物体质量都未知。 7.答案：D 详解：重物动量改变量不少，但是动量改变的时间大大延长了。不拉皮筋，动量瞬间变为0，有了皮筋，动量要过一会儿才减为0.动量改变量不少，也就是受到的冲量不变。这么看，只有D对。 8.答案：BD 详解：二者位移一样，然而上升过程阻力和重力都同向，下降过程阻力和重力反向，于是上升过程加速度大，时间短，重力冲量小。比较速度改变量，因为回到抛出点速度必然小于初速度，于是上升过程改变量大，上升过程合外力冲量大。C项，重力方向不变，重力冲量方向也不变，都是竖直向下。D项空气阻力反向，于是冲量方向也是反向。 动量守恒定律及其应用 1. 答案： 2.9m/s 详解，由系统动量守恒得：MV0 - m v′= mv 于是V0可以算出是2.9m/s
高中物理选修3-2课后习题答案及解释
电磁感应和楞次定律 1.答案：CD 详解：导体棒做匀速运动，磁通量的变化率是一个常数，产生稳恒电流，那么被线圈缠绕的 磁铁将产生稳定的磁场，该磁场通过线圈c不会产生感应电流；做加速运动则可以； 2．答案：C 详解：参考点电荷的分析方法，S磁单极子相当于负电荷，那么它通过超导回路，相当于向 左的磁感线通过回路，右手定则判断，回路中会产生持续的adcba向的感应电流； 3．答案：A 详解：滑片从a滑动到变阻器中点的过程，通过A线圈的电流从滑片流入，从固定接口流 出，产生向右的磁场，而且滑动过程中，电阻变大，电流变小，所以磁场逐渐变小，所以此 时B线圈要产生向右的磁场来阻止这通过A线圈的电流从滑片流入，从固定接口流出种变 化，此时通过R点电流由c流向d；从中点滑动到b的过程，通过A线圈的电流从固定接 口流入，从滑片流出，产生向左的磁场，在滑动过程中，电阻变小，电流变大，所以磁场逐 渐变大，所以此时B线圈要产生向右的磁场来阻止这种变化，通过R的电流仍从c流向d。 4．答案：B 详解：aob是一个闭合回路，oa逆时针运动，通过回路的磁通量会发生变化，为了阻止这种 变化，ob会随着oa运动； 5．答案：A 详解：开关在a时，通过上方的磁感线指向右，开关断开，上方的磁场要消失，它要阻止这 种变化，就要产生向右的磁场来弥补，这时通过R2的电流从c指向d；开关合到b上时，通过上方线圈的磁场方向向左，它要阻止这种变化，就要产生向右的磁场来抵消，这时通过R2的电流仍从c指向d； 6．答案：AC 详解：注意地理南北极与地磁南北极恰好相反，用右手定则判断即可。 电磁感应中的功与能 1．答案:C、D 详解：ab下落过程中，要克服安培力做功，机械能不守恒，速度达到稳定之前其减少的重 力势能转化为其增加的动能和电阻增加的内能，速度达到稳定后，动能不再变化，其重力势能的减少全部转化为电阻增加的内能。选CD 2．答案：A 详解：E=BLv I=E/R=BLv/R F=BIL=B^2L^2v/R W=Fd=B^2L^2dv/R=B^2SLv/R,选A
人教版物理选修3-1-课后答案
第一章 第一节 1． 答：在天气干躁的季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。接着用手去摸金属门把手时，身 体放电，于是产生电击的感觉。 2． 答：由于A 、B 都是金属导体，可移动的电荷是自由电子，所以，A 带上的是负电荷，这是电子由B 移动到A 的结果。其中， A 得到的电子数为8101910 6.25101.610 n --==??，与B 失去的电子数相等。 3． 答：图1－4是此问题的示意图。导体B 中 的一部分自由受A 的正电荷吸引积聚在B 的左端，右端会因失去电子而带正电。A 对B 左端的吸引力大于对右端的排斥力，A 、B 之间产生吸引力。 4． 答：此现象并不是说明制造出了永动机，也 没有违背能量守恒定律。因为，在把A 、B 分开的过程中要克服A 、B 之间的静电力做功。这 是把机械转化为电能的过程。 第二节 1． 答：根据库仑的发现，两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。所以，先把A 球与B 球接触，此时，B 球带电 2 q ；再把B 球与C 球接触，则B 、C 球分别带电 4q ；最后，B 球再次与A 球接触，B 球带电3()2248 B q q q q =+÷=。 2． 答：192291222152 (1.610)9.010230.4(10)q q e F k k N N r r --?===?? =（注意，原子核中的质子间的静电力可以使质子产生2921.410/m s ?的加速度！） 3． 答 ： 设 A 、 B 两 球 的 电 荷 量 分 别 为 q 、 q -，距离 为r ，则22kq F r =-。当用C 接触A 时，A 的电荷量变为2A q q =，C 的电荷量也是2 c q q =；C 再与接触后，B 的电荷量变为 224B q q q q -+ ==-；此时，A 、B 间的静电力变为：2222112288 A B q q q q q F k k k F r r r ? '==-=-=。在此情况下，若再使A 、B 间距增大为原来的2倍，则它们之间的静电力变为2 11232 F F F "='= 。 1－6所示。4q 共受三个力的 4． 答：第四个点电荷受到其余三个点电荷的排斥力如图 为a 、、a ，所以 作用，，由于1234q q q q q ====，相互间距离分别 2122q F F k a ==，2 222q F k a =。根据平行四边形定则， 合力沿对角线的连线向外，且 大小是21222cos 45q F F F a =?+= 。由于对称性，每个电荷受到其他三 个电荷的静电力的合力的大小都相等，且都沿对角线 的连线向外。 5． 答：带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平 衡，它的受力示意图见图1 － 7 。 静 电 斥 力 tan F mg θ= 5tan 12 θ= =，又， 2 2tan q F k mg r θ ==，所以， 85.310q C -===? 3 q
物理选修31练习题含答案
物理选修3-1第一章练习题 (不定向选择题) 1、(2012浙江)用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm 时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是 A. 摩擦使笔套带电 B. 笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷 C. 圆环被吸引到笔套的过程中， 圆环所受静电力的合力大于圆环的重力 D. 笔套碰到圆环后， 笔套所带的电荷立刻被全部中和 2、如图所示，有一带正电的验电器，当一金属球A 靠近验电器的小球B （不接触）时，验电器的金箔张角减小，则 A 、金属球可能不带电 B 、金属球可能带负电 C 、金属球可能带正电 D 、金属球一定带负电 3、将不带电的导体A 和带有负电荷的导体B 接触后，在导体A 中的质子数 A ．增加 B ．减少 C ．不变 D ．先增加后减少 4、把两个完全相同的金属球A 和B 接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A 、B 两球原来的带电情况可能是 A ．带有等量异种电荷 B ．带有等量同种电荷 C ．带有不等量异种电荷 D ．一个带电，另一个不带电 5、有A 、B 、C 三个塑料小球，A 和B ，B 和C ，C 和A 间都是相互吸引的，如果A 带正电，则 A ．B 、C 球均带负电 B ．B 球带负电，C 球带正电 C ．B 、C 球中必有一个带负电，而另一个不带电 D ．B 、C 球都不带电 6、真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q 置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则 A ．q 一定是正电荷 B ．q 一定是负电荷 C ．q 离Q2比离Q1远 D ．q 离Q2比离Q1近 7、如图所示，两个完全相同的绝缘金属壳a 、b 的半径为R , 质量为m ，两球心之间的距离为L =3R 。若使它们带上等量的异种电荷，电荷为q ，那么两球之间的万有引力F 引，库仑力F 库分别为 8、关于点电荷的说法，正确的是： A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷； B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷； C.当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略，这两个带电体可看成质点； D.一切带电体都可以看成点电荷 9、真空中有甲、乙两个点电荷，相距为r ，它们间的静电力为F 。若甲的电量变为原来的2倍，乙的电量变为原来的1/3，距离变为2r ，则它们之间的静电力变为 A.3F /8 B.F /6 C.8F /3 D.2F /3 10、甲、乙、丙为三个完全相同的金属小球, 其中只有一个带电, 如果让甲球分别依次与乙球、丙球接触后,再把甲、丙球放在相距R 处, 它们的库仑力为F ；若让丙球分别依次跟乙球、甲球接触后, 再把甲、丙球放在相距R 处, 它们间的库仑力为4F , 则可知原来带电的球是： 2 2222 2222 2222 222 A.B. C.D.m q F G F k l l m q F G F k l l m q F G F k l l m q F G F k l l ==≠≠≠==≠引库引库引库引库， ， ， ， + + + A B
高中物理全套练习选修31答案答案高中物理
高中物理全套练习选修31答案答案高中物理 §1、2电荷及其守恒定律 库仑定律〔1〕 【基础练习】 一、选择题： 1、A 2、A 3、B 4、A 5、AD 6、AD 二、填空题： 7、制造 消灭 一个物体 另一个物体 物体的一部分 另一部分 8、q A ＝ 5×10-6 C ，q B ＝ 7.5×10-6 C ，q C ＝7.5×10-6 C 9、n 2F F/n 2 n 4F 三、运算题： 10、F=K 22r q 3.6×10-4=9×109·100 12 q 得q=2×10-8C 19 8106.1102--??=1.25×1011 11、1.67×10-7C 3.3×10-8C 12、 F 8 3 【能力提升】 1、AD 2、使A 、B 做加速运动的库仑力大小相等，故加速度与质量成正比，A 的加速度始终是B 的1/2，由动量守恒，A 、B 的速度方向始终相反，且A 的速度为B 的1/2。故此 题答案a/2 、 v/2 3、A 、B 间原先的库仑力为F 1=K ·22 7r Q 反复接触的结果是A 、B 、 C 最终的带电量均为2Q ，故现在的库仑力F 2= K ·224r Q ∴F 2=74 F 1 4、要三个电荷 合力均为零，q 1、q 3必为同种电荷，且q 2与q 1、q 3电性相异，由库仑定律，当q 2平稳时有 ()23222 12l q q k l q q k =，⑴当q 3平稳时有()() 23223123l q q k l q q k =，⑵由⑴⑵两式解得q 1：q 2：q 3=-9：4：〔-36〕或9：〔-4〕：36 §1、2电荷及其守恒定律 库仑定律〔2〕 【基础练习】 一、选择题 1、BCD 2、C 3、B 4、D 5、D 6、C 二、填空题： 7、Q/2 8、q A ＝ 1.5×10-3C 、q B ＝-2.5×10-4C ，q C ＝ -2.5×10-4 C 9、匀速圆周运动 1：4 三、运算题： 10、4 F /3 1 F /3 11、 k mr e r T π2= 12、在＋Q 和＋9Q 的连线上，与＋Q 的距离为0.1m ，与＋9Q 的距离为0.3m ，q ＝－Q 16 9 【能力提升】
人教版高二物理选修3-1-课后答案
第一章库仑定律 第一节 1． 答：在天气干躁的季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体各自带了等量、异号的 电荷。接着用手去摸金属门把手时，身体放电，于是产生电击的感觉。 2． 答：由于A 、B 都是金属导体，可移动的电荷是自由电子，所以，A 带上的是负电荷， 这是电子由B 移动到A 的结果。其中， A 得到的电子数为 8101910 6.25101.610n --==??，与B 失去的电子数相等。 3． 答：图1－4是此问题的示意图。导体 B 中的一部分自由受A 的正电荷吸引积聚在B 的左端，右端会因失去电子而带正电。 A 对 B 左端的吸引力大于对右端的排斥力，A 、B 之间产生吸引力。 4． 答：此现象并不是说明制造出了永动机，也没有违背能量守恒定律。因为，在把A 、 B 分开的过程中要克服A 、B 之间的静电力做功。这是把机械转化为电能的过程。 第二节 1． 答：根据库仑的发现，两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。所以，先把 A 球与 B 球接触，此时，B 球带电 2q ；再把B 球与C 球接触，则B 、C 球分别带电4 q ；最后，B 球再次与A 球接触，B 球带电3()2248B q q q q =+÷=。 2． 答：192291222152(1.610)9.010230.4(10) q q e F k k N N r r --?===??=（注意，原子核中的质子间的静电力可以使质子产生292 1.410/m s ?的加速度！） 3． 答：设A 、B 两球的电荷量分别为q 、q -，距离 为r ，则22kq F r =-。当用C 接触A 时，A 的电荷量变为2 A q q =，C 的电荷量也是2 c q q = ；C 再与接触后，B 的电荷量变为224 B q q q q -+==-；此时，A 、B 间的静电力变为：2222112288 A B q q q q q F k k k F r r r ?'==-=-=。在此情况下，若再使A 、B 间距增大为原来的2倍，则它们之间的静电力变为211232F F F "='= 。
物理选修31电学实验专题(含答案)
物理选修3-1 电学实验专题 1、课外活动小组的同学设计了一个实验方案，用来测算缠绕螺线管的金属丝长度。已知缠绕螺线管 的金属丝电阻较小，经查阅资料得知该金属丝的电阻率为ρ。 （1）、实验中用螺旋测微器测得金属丝直径，如图甲所示，可知金属丝的直径为d=________mm （2）、利用多用表测得缠绕螺线管的金属丝的电阻，将选择开关旋转到“Ω”档的“×1”位置时，多用表指针指示位置如图乙所示，可知金属丝的电阻为R= Ω。 （3）、若测得的金属丝直径用d表示，电阻用R表示，则金属丝的长度L= 。 2、在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为3Ω.实验室备有电池E(电动势 3V，内阻约为1Ω)，开关，导线若干外还有下列实验器材： A．电压表V1(量程3V，内阻约为15kΩ) B．电压表V2 (量程15V，内阻约为75kΩ) C．电流表A1(量程3A，内阻约为Ω) D．电流表A2(量程600mA，内阻约为1Ω) E．变阻器R1(0～10Ω，0.6A) F．变阻器R2(0～200Ω，0.1A) ①为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有______________。（填选项代码） ②在上面框内画出实验电路图。此电路图测量值______真实值（填“＞、“＜”或“＝”）。 3、在测电阻的实验中， （1）、先用多用电表对其粗测。测量的某些操作步骤如下： ①调节____________（选填“机械调零”、“欧姆调零”）旋钮，使电表指针停在____________ 位置；（选填“电流0刻度”、“欧姆0刻度”） ②调节档位，选用“×100”欧姆档。 ③将红、黑表笔相互接触，调节____________（选填“机械调零”、“欧姆调零”）旋钮，使 电表指针停在__ _______位置。（选填“电流0刻度”、“欧姆0刻度”） ④用该多用电表测量电阻，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多 用电表的选择开关应换用____________欧姆挡（选填“×10”、“×1k”），并重复步骤 ________后进行测量。粗测结果如图乙，则粗测结果是________Ω （2）、实验室除提供电源（电动势6V，内阻约1Ω)，开关、导线若干外还提供以下的器材：
人教版高二物理选修3-1-课后答案
人教版高二物理选修3-1-课后答案
第 2 页 共 38 页 第一章库仑定律 第一节 1． 答：在天气干躁的季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。接着用手去摸金属门把手时，身体放电，于是产生电击的感觉。 2． 答：由于A 、B 都是金属导体，可移动的电荷是自由电子，所以，A 带上的是负电荷，这是电子 由B 移动到A 的结果。其中，A 得到的电子数为810 19 10 6.25101.610 n --==??，与B 失去的电子数相 等。 3． 答：图1－4是此问题的示意图。导体B 中的一部分自由受A 的正电荷吸引积聚在B 的左端，右端会因失去电子而带正电。A 对B 左端的吸引力大于对右端的排斥力，A 、B 之间产生吸引力。
第 3 页 共 38 页 4． 答：此现象并不是说明制造出了永动机，也没有违背能量守恒定律。因为，在把A 、B 分开的过程中要克服A 、B 之间的静电力做功。这是把机械转化为电能的过程。 第二节 1． 答：根据库仑的发现，两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。所以，先把A 球与B 球接触，此时，B 球带电2q ；再把B 球与C 球接触，则B 、C 球分别带电4q ；最后，B 球再次与A 球接触，B 球带电 3()2248 B q q q q =+÷= 。 2． 答： 192291222152 (1.610)9.010230.4(10)q q e F k k N N r r --?===??=（注意， 原子核中的质子间的静电力可以使质子产生 292 1.410/m s ?的加速度！） 3． 答：设A 、B 两球的电荷量分别为q 、q -，距离 为r ，则 2 2 kq F r =-。当用C 接触A 时，A 的电荷
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高二物理第一学期选修 3-1 期末考试试卷 1.有一电场的电场线如图1 所示，场中A、B 两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B和U A、U B表示，则[] A.E a＞E b U a＞U b B．E a＞E b U a＜U b C．E a＜E b U a＞U b D．E a＜E w b U a＜U b 2.图2 的电路中C 是平行板电容器，在S 先触1 后又扳到2，这时将平行板的板间距拉大一点，下列说法正确的是[ ] A.平行板电容器两板的电势差不变B．平行扳电容器两板的电势差变小C．平行板电容器两板的电势差增大D．平行板电容器两板间的的电场强度不变 3.如图3，真空中三个点电荷A、B、C，可以自由移动，依次排列在同一直线上，都处于平衡状态，若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知，但AB＞BC，则根据平衡条件可断定[] A．A、B、C 分别带什么性质的电荷B．A、B、C 中哪几个带同种电荷，哪几个带异种电荷C．A、B、C 中哪个电量最大D．A、B、C 中哪个电量最小 4.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S 极转向纸内，如图 4 所示，那么这束带电粒子可能是[ ] A.向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束 C．向右飞行的负离子束D．问左飞行的负离子束 5.在匀强电场中，将一个带电量为q，质量为m 的小球由静止释放，带电小球的轨迹为一直线，该直线与竖直方向夹角为θ，如图5 所示，那么匀强电场的场强大小为[ ] A.最大值是mgtgθ／q B．最小值是mgsinθ／q C．唯一值是mgtgθ／q D．同一方向上，可有不同的值．
高中物理选修3-1期末测试卷-附答案
高中物理选修3-1期末测试卷-附答案
高中物理选修3-1期末测试卷 一、单选题（本大题共10小题，共40.0分） 1.关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是( ) A. 奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了电磁感应定律 B. 库仑提出了库仑定律，并最早实验测得元电荷e的数值 C. 伽利略发现了行星运动的规律，并通过实验测出了引力常量 D. 法拉第不仅提出了场的概念，而且发明了人类历史上的第一台发电机 2.在图中所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触片向b端移动时( ) A. 伏特表V读数增大，电容C的电荷量在减小 B. 安培表A的读数增大，电容C的电荷量在增大 C. 伏特表V的读数增大，安培表A的读数减小 D. 伏特表V的读数减小，安培表A的读数增大 3.三根通电长直导线P、Q、R互相平行、垂直纸面放置.三 根导线中电流方向均垂直纸面向里，且每两根导线间的距离均相等.则P、Q中点O处的磁感应强度方向为( ) A. 方向水平向左 B. 方向水平向右 C. 方向竖直向上 D. 方向竖直向下
4.如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的而且绝缘，两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，a、b为轨道的最低点，则不正确的是( ) A. 两小球到达轨道最低点的速度V a>V b B. 两小球到达轨道最低点时对轨道的压力F a>F b C. 小球第一次到达a点的时间大于小球第一次到达b点的时间 D. 在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端 5.如图所示，在同一平面内，同心的两个导体圆环中通以同向电流时( ) A. 两环都有向内收缩的趋势 B. 两环都有向外 扩张的趋势 C. 内环有收缩趋势，外环有扩张趋势 D. 内环有扩张趋势，外环有收缩趋势 6.如图所示，水平直导线中通有恒定电流I，导线正下方处 有一电子初速度v0，其方向与电流方向相同，以后电子将( ) A. 沿路径a运动，曲率半径变小 B. 沿路径a运动，曲率半 径变大 C. 沿路径b运动，曲率半径变小 D. 沿路径b运动，曲率 半径变大
人教 高中物理选修31：计算题(附答案)
选修3-1计算题 一、计算题 圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，1.如图所示，BC是半径为R的1 4 整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E，E为一质量为m，带正电q的小滑块(体积很小可视为质点)，重力加速度为g． 2.(1)若小滑块P能在圆弧轨道上某处静止，求其静止时所受轨道的支持力的大小． 3.(2)若将小滑块P从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零，已知滑块与水平轨道间的动摩擦 因数为E求： 4.E滑块通过圆弧轨道末端B点时的速度大小以及所受轨道的支持力大小 5.E水平轨道上A、B两点之间的距离． 6. 7. 8. 9. 10.在电场强度为E=104E/E，方向水平向右的匀强电场中，用一根长E=1E的绝缘轻细杆，固定一个带正电E= 5×10?6E的小球，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动.如图所示，现将杆从水平位置A轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程中，(取E=10E/E2)求： 11.(1)E、B两位置的电势差多少？ 12.(2)电场力对小球做功多少？ 13.(3)小球的电势能变化了多少？ 14. 15. 16.如图所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电压E1加速， 从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点.已知M、N两，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之板间的电压为E 2 间的相互作用力． 17.(1)求电子穿过A板时速度的大小E0； 18.(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量y； 19.(3)若要使电子打在荧光屏上P点的上方，应使M、N两板间的电压E2增大还是减小？ 20.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒，两盒 相距很近(缝隙的宽度远小于盒半径)，分别和高频交流电源相连接，使带电粒子每通过缝隙 时恰好在最大电压下被加速.两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面，带电粒子在磁场 中做圆周运动，粒子通过两盒的缝隙时反复被加速，直到最大圆周半径时通过特殊装置被引 出.若D形盒半径为R，所加磁场的磁感应强度为E.设两D形盒之间所加的交流电压的最大 值为U，被加速的粒子为E粒子，其质量为m、电量为E.E粒子从D形盒中央开始被加速(初 动能可以忽略)，经若干次加速后，E粒子从D形盒边缘被引出.求： 21.(1)E粒子被加速后获得的最大动能E E； 22.(2)E粒子在第n次加速后进入一个D形盒中的回旋半径与紧接着第E+1次加速后进入另一个D形盒后的回旋 半径之比； 23.(3)E粒子在回旋加速器中运动的时间； 24.(4)若使用此回旋加速器加速氘核，要想使氘核获得与E粒子相同的动能，请你通过分析，提出一个简单可行的 办法． 25. 第1页/共10页
人教版高中物理选修3-1课后习题参考答案
第一章 第一节 1．答：在天气干躁的季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。接着用手去摸金属门把手时，身体放电，于是产生电击的感觉。2．答：由于A、B都是金属导体，可移动的电荷是自由电子，所以，A带上的是负电荷，这是电子由B移动到A的结果。其中，A得到的电子数为，与B失去的电子数相等。 3．答：图1－4是此问题的示意图。导体B中的一部分自由受A的正电荷吸引积聚在B的左端，右端会因失去电子而带正电。A对B左端的吸引力大于对右端的排斥力，A、B之间产生吸引力。 4．答：此现象并不是说明制造出了永动机，也没有违背能量守恒定律。因为，在把A、B分开的过程中要克服A、B之间的静电力做功。这是把机械转化为电能的过程。 第二节 1．答：根据库仑的发现，两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。所以，先把A球与B球接触，此时，B球带电；再把B球与C球接触，则B、C球分别带电；最后，B球再次与A球接触，B球带电。 2．答：（注意，原子核中的质子间的静电力可以使质子产生的加速度！）3．答：设A、B两球的电荷量分别为、，距 离 为，则。当用C接触A 时，A的电荷量变为，C的电荷量也是；C再与接触后，B的电荷量变为；此时，A、B间的静电力变为：。在此情况下，若再使A、B间距增大为原来的2倍，则它们之间的静电力变为。 4．答：第四个点电荷受到其余三个点电荷的排斥力如图1－6所示。共受三个力的作用，，由于，相互间距离分别为、、，所以，。根据平行四边形定则，合力沿对角线的连线向外，且大小是。由于对称性，每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力的大小都相等，且都沿对角线的连线向外。 5．答：带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平衡，它的受力示意图见图1－7。静电斥力，又，，所以， 第三节 1．答：A、B两处电场强度之比为。A、C两处电场强度之比为。 2．答：电子所在处的电场强度为，方向沿着半径指向外。电子受到的电场力为，方向沿着半径指向质子。 3．答：重力场的场强强度等于重力与质量的比值，即，单位是牛顿每千克，方向竖直向下。 4．答：这种说法是错误的。例如，如图1－9所示，有一带电粒子以平行于金属板的初速度射入电场，它沿电场线的方向做匀加速运动，而沿初速度方向做匀速运动，它的运动轨迹是曲线。也就是说，它的运动轨迹与电场线不重合。 5．（1）因为电场线的疏密程度反映电场强度的强弱，所以，B点的电场最强，C 点的电场最弱。 （2）A、B、C三点的电场强度的方向如图1－10所示。 （3）负电荷在A、B、C三点时的受力方向如图1－10所示。
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