练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    3．在研究某些物理问题时，有很多物理量难以直接测量，我们可以根据物理量之间的定量关系和各种效应，把不容易测量的物理量转化成易于测量的物理量．
    （1）在利用如图1所示的装置探究影响电荷间相互作用力的因素时，我们可以通过绝缘细线与竖直方向的夹角来判断电荷之间相互作用力的大小．如果A、B两个带电体在同一水平面内，B的质量为m，细线与竖直方向夹角为θ，求A、B之间相互作用力的大小．
    （2）金属导体板垂直置于匀强磁场中，当电流通过导体板时，外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成电场，该电场对运动的电子有静电力的作用，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，在导体板这两个表面之间就会形成稳定的电势差，这种现象称为霍尔效应．利用霍尔效应可以测量磁场的磁感应强度．
    如图2所示，若磁场方向与金属导体板的前后表面垂直，通过如图所示的电流I，可测得导体板上、下表面之间的电势差为U，且下表面电势高．已知导体板的长、宽、高分别为a、b、c，电子的电荷量为e，导体中单位体积内的自由电子数为n．求：
    a、导体中电子定向运动的平均速率v；
    b、磁感应强度B的大小和方向．

    分析 （1）对B球受力分析，结合平行四边形定则，及三角知识，即可求解；
    （2）a、由电流的微观表达式求出电子的平均速率；
    b、应用平衡条件求出磁感应强度大小，应用左手定则判断出磁场方向．

    解答 解：对B球受力分析，它受重力、拉力与库仑力，如图所示，根据力的平行四边形定则，将F与G进行合成，
    结合三角知识，则有：F=mgtanθ，
    根据平衡条件，可知，A、B之间相互作用力的大小为mgtanθ，
    （2）a．因为I=$\frac{△q}{△t}$=$\frac{enbcv•△t}{△t}$=nevbc
    所以v=$\frac{1}{bebc}$
    b．电子通过金属板，电子受到的电场力与洛伦兹力大小相等，方向相反，
    则：eE=Bev    
    因 E=$\frac{U}{c}$
    所以B=$\frac{nbeU}{I}$
    根据左手定则可得：磁场的方向为垂直于前后表面向里；
    答：（1）A、B之间相互作用力的大小mgtanθ；
    （2）a、导体中电子定向运动的平均速率$\frac{1}{bebc}$；
    b、磁感应强度B的大小$\frac{nbeU}{I}$和方向为垂直于前后表面向里．

    点评 （1）考查受力分析与力的处理规律，掌握力的平行四边形定则的应用，及理解三角函数；
    （2）本题考查了求电子的速率、磁感应强度，应用电流的微观表达式、平衡条件、左手定则即可正确解题

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．如图所示，一个半径为R=0.8m的金属圆环竖直固定放置，环上套有一个质量为m的小球，小球可在环上自由滑动，与环间的动摩擦因数为0.4．某时刻小球向右滑动经过环的最高点时，环对小球的滑动摩擦力大小为$\frac{1}{5}$mg，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求该时刻（结果可用根式表示）
    （1）小球的速率；
    （2）小球的加速度大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．如图所示，在竖直面内有一个圆轨道，圆心为O，半径为R，A、B为轨道上与O等高的最左和最右端位置，可以看作质点的两小球以大小不同的初速度VA、VB同时指向圆心水平抛出，落在圆轨道上同一点C，位移分别为xA、xB，且落到C点时两小球的速度互相垂直，从A点抛出的小球落到C点时速度的偏角为α，则下列说法正确的是（　　）
    A．两小球在空中的飞行时间相同
    B．VA：VB=1：tanα
    C．xA：xB=$\frac{1}{2tanα}$
    D．调整小球初速度大小，只要初速度大小合适，小球就有可能垂直撞在圆轨道上

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    11．下列说法正确的是（　　）
    A．一入射光照射到某金属表面上能发生光电效应，若仅使入射光的强度减弱，那么从金属表面逸出的光电子的最大初动能将变小
    B．大量光子产生的效果显示出波动性，个别光子产生的效果显示出粒子性
    C．电子的发现说明原子是可分的，天然放射性现象的发现揭示原子核有复杂的结构
    D．放射性同位素Th经α、β衰变会生成Rn，其衰变方程为${\;}_{90}^{232}$Th→${\;}_{86}^{220}$Rn+xα+yβ，其中x=3，y=1
    E．原子核的半衰期是由原子核内部自身因素决定的，与其所处的化学状态和外部条件无关

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    18．如图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化．下列说法正确的是（　　）
    A．图甲表示交流电，图乙表示直流电
    B．两种电压的有效值相等
    C．图甲所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100πtV
    D．图甲所示电压经匝数比为10：1的变压器变压后，电压有效值为31.1V

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．为了测量一节干电池的电动势E和内电阻r，实验室中备有的实验器材有：
    A．待测干电池（电动势约为1.5V，内电阻约为0.5Ω）
    B．电阻箱（阻值范围为0-9999.9Ω）
    C．电压表（量程0-3V，内阻约为2kΩ；量程0-15V，内阻约为5kΩ）
    D．保护电阻R0=2Ω
    E．开关一个S，则：
    （1）根据题中提供的实验器材，在图1虚线方框内，画出实验需要的电路图．
    （2）根据所画出的电路图，请将图2实验器材连接起来，使之成为一个完整的实验电路．
    （3）断开开关S，调整电阻箱R的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数以及电阻箱接入电路的电阻值，多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R，并且以$\frac{1}{U}$为纵坐标（采用国际单位），以$\frac{1}{R+{R}_{0}}$为横坐标（单位Ω-1），画出的图象是一条直线，如果图象与纵轴的交点为（0，0.7），图象的斜率为$\frac{1}{3}$，那么，该干电池的电动势E为1.43V，内电阻r为0.476（均保留三位有效数字）．
    （4）在该实验中，由于存在系统误差，所测出的电动势E与真实值相比偏小（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    15．某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律．钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB．用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度．测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g．
    （1）用20分度的游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D=0.950cm．
    （2）要验证机械能守恒，只要比较D．
    A．D2（$\frac{1}{{t}_{A}^{2}}-\frac{1}{{t}_{B}^{2}}$）与gh是否相等
    B．D2（$\frac{1}{{t}_{A}^{2}}-\frac{1}{{t}_{B}^{2}}$）与2gh是否相等
    C．D2（$\frac{1}{{t}_{B}^{2}}$-$\frac{1}{{t}_{A}^{2}}$）与gh是否相等
    D．D2（$\frac{1}{{t}_{B}^{2}}$-$\frac{1}{{t}_{A}^{2}}$）与2gh是否相等
    （3）钢球通过光电门的平均速度＜（选填“＞”、“=”或“＜”）钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差不能（选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．质量为M、长L的木板静止在光滑水平面上，上表面中心O左侧光滑右侧粗糙．质量为m的滑块（可视为质点），在光滑恒力F作用下从木板的左端B由静止开始运动，到达O点时撤去F，最终B刚好停留在木板的右端点A，求：
    （1）滑块的最大速度；
    （2）滑块与木板右半段间的动摩擦因数．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    13．将一光滑轻杆固定在地面上，杆与地面间夹角为θ，一光滑轻环套在杆上．一个大小和质量都不计的滑轮用轻绳OP悬挂在天花板上，用另一轻绳通过滑轮系在轻环上，用手拉住轻绳另一端并使OP恰好在竖直方向，如图所示．现水平向右拉绳，当轻环重新静止不动时OP绳与天花板之间的夹角为（　　）
    A．90°B．45°C．θD．45°+$\frac{θ}{2}$

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案