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13.如图所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置.
①关于此实验装置中的静电计,下列说法中正确的是BC.(选填选项前面的字母)
A.静电计指针张角的大小反映了平行板电容器所带电荷量的多少
B.静电计指针张角的大小反映了平行板电容器两板间电压的大小
C.静电计的外壳与A板相连接后可不接地
D.可以用量程为3V的电压表替代静电计
②让圆形平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度.不改变A,B两板所带的电荷,且保持两极在竖直平面内.开始时两板正对,现要使静电计指针偏角变大,下列做法中可行的A.(选填选项前面的字母)
A.保持B板小动,A板向上平移
B.保持B板不动,A板向右平移
C.保持A、B两板不动,在A、B之间插入一块绝缘介质板.

分析 静电计是测量电压的仪器,根据张角可以得出两板间的电压高低;根据静电计的原理可知其使用方法.
如图,平行板电容器带电后电量几乎不变,根据电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$,分析电容的变化,再由电容的定义式分析板间电压的变化,确定静电计指针张角的变化.

解答 解:(1)AB、静电计是定性反映电压高低的仪器,不能发映了平行板电容器的电荷量的多少,故A错误,B正确;
C、静电计测量的是两板间的电压高低,可以直接将A板与电容器外壳相接,不需要都接地,故C正确;
D、静电计与电压表、电流表的原理不同,不能替代.电流表、电压表线圈中必须有电流通过时,指针才偏转,故不能用电压表代替静电计,故D错误;
故选:BC.
(2)A、减小两极板的正对面积S时,由电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$分析可知电容C减小,而电容器的电量Q不变,则由C=$\frac{Q}{U}$ 得到,板间电压U增大,静电计的指针偏角变大.故A正确.
B、保持B板不动,A板向右平移,使两极板靠近一些时,板间距离d减小,由电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$,分析可知电容C增大,而电容器的电量Q不变,则由C=$\frac{Q}{U}$ 得到,板间电压U减小,静电计的指针偏角变小.故B错误.
C、在两极板间插入电介质时,由电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$,分析可知电容C增大,而电容器的电量Q不变,则由C=$\frac{Q}{U}$ 得到,板间电压U减小,静电计的指针偏角变小.故C错误.
故选:①B、C;②A.

点评 解决本题的关键知道静电计测量的是电容器两端的电势差,正确掌握静电计的使用方法.
对于电容器的动态变化分析问题,常常是电容的决定式和定义式结合分析,抓住不变量是分析的基础.

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3.如图所示,半径为R的半圆柱形玻璃砖,放置在直角坐标系xOy中,圆心与坐标系原点O重合.在第二象限中坐标为(-1.5R,$\frac{\sqrt{3}}{2}$R)的点A处,放置一个激光器(圈中未画出),发出的一束细激光束a,激光束a平行于x轴射向玻璃砖.已知激光在玻璃砖中的折射率为$\sqrt{3}$.
①作出光束a通过玻璃砖的光路图;
②求出激光束a射出玻璃砖后与x轴交点的坐标.

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4.如图所示,在空间有一坐标系xOy,直线OP与x轴正方向的夹角为30°.第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域I和II,直线OP是它们的边界,区域I中磁场的磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的质子(不计重力)从平行板电容器AB的A板处由静止释放,A、B间电压为Ul.质子经加速后,从O点沿与OP成30°角的方向垂直磁场进入区域I,质子先后通过磁场区域l和II后,恰好垂直打在x轴上的Q点(图中未画出).求:
(1)质子从O点进磁场的速度大小;
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1.如图所示,人和冰车的总质量为M,另有一个质量为m的坚固木箱.开始时人坐在冰车上静止不动,某一时刻,人将原来静止在冰面的木箱以相对冰面的速度v0推向前方的弹性挡板,同时冰车反向滑动;木箱与挡板碰撞后又反向弹回.设木箱碰撞挡板的过程中无机械能损失,人接到木箱后,再以同样相对冰面的速度v0将木箱推向挡板…如此反复多次.试分析人推木箱多少次后,将不可能再接到木箱?已知M:m=31:2,不计摩擦.

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8.某同学要测量电阻Rx(阻值约18Ω)的阻值,实验室提供如下器材:电池组E(电动势3V,内阻约1Ω);电流表A(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω);电压表V(量程0~3V,内阻约5kΩ);电阻箱R(阻值范围0~99.99Ω,额定电流1A);开关S,导线若干.为使测量尽可能准确,本实验采用图1所示电路进行测量.
(1)表中记录了电阻箱阻值R及对应电流表A、电压表V的测量数据I、U,请在图2的坐标纸上作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图象,根据图象得出电阻Rx的测量值为16.6Ω.
次数12345
R/Ω812162024
I/A0.440.360.320.290.25
U/V2.302.402.562.602.70
$\frac{1}{U}$/Ω-10.190.150.120.110.09
$\frac{1}{R}$/Ω-10.130.080.060.050.04
(2)此实验中,电阻Rx的测量值与真实值相比偏小(选填“偏大”或“偏小”).

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18.如图所示,传送带的水平部分AB长为L=5m,以v0=4m/s的速度顺时针转动,水平台面BC与传送带平滑连接于B点,BC长S=1m,台面右边有高为h=0.5m的光滑曲面CD,与BC部分相切于C点.一质量m=1kg的工件(视为质点),从A点无初速度释放,工件与传送带及台面BC间的动摩擦因数均为μ=0.2,g=10m/s2,求
(1)工件运动到B点时的速度大小;
(2)通过计算说明,工件能否通过D点到达平台DE上.

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5.某待测电阻的额定电压为3V(阻值大约为10Ω),为测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材.
A.电流表A1(量程300mA,内阻约1Ω)
B.电流表A2(量程0.6A,内阻约3kΩ)
C.电压表V1(量程3.0V,内阻约5kΩ)
D.电压表V2(量程5.0V,内阻约5kΩ)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为50Ω)
F.滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)
G.电源E(电动势4V,内阻可忽略)
H.电键、导线若干
①为了尽可能提高测量准确度,应选择的器材为(只需填写器材前面的字母即可)电流表A,电压表C,滑动变阻器E.
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2.如图所示,在磁感应强度B=2.0T,方向竖直向上的于强磁场中,有一个与水平面成θ=37°的导电滑轨,滑轨上放一可以自由移动的金属杆ab,已知接在滑轨中的电源电动势E=10V,内电阻r=1Ω,ab杆长l=0.5m,质量m=0.2kg,杆与平行滑轨间的动摩擦因数μ=0.1,求:接在滑轨中的变阻器R的阻值在什么范围的内变化是,可以使ab杆在滑轨上保持静止,(滑轨与ab杆的电阻不计,g取10m/s2

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3.有一静止电子经过电压U0加速后,从电压为U的平行金属板正中央射入,该两极板间距为d,电子刚好能射出平行金属板.电子的质量为m,不计重力,电量为e.求:
(1)电子经U0加速后进入平行金属板间的初速度v0为多少?
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