2.如图6－2－18所示，直线是真空中两点电荷形成的电场中的一条电场线，A、B是这条直线上的两点，一个带正电的粒子在只受电场力的情况下，以速度v_A经过A点沿直线向B点运动，经一段时间以后，该带电粒子以速度v_B经过B点，且v_B与v_A方向相反，则(　)

图6－2－18

　 A．A点的电势一定低于B点的电势

　 B．A点的场强一定大于B点的场强

　 C．该带电粒子在A点的电势能一定小于它在B点的电势能

　 D．该带电粒子在A点时的动能与电势能之和等于它在B点时的动能与电势能之和

　 解析：

　 一条电场线无法确定电场的强弱，B错．

　 答案：ACD

1.如图6－2－17所示，光滑绝缘细杆AB，水平放置于被固定的带负电荷的小球的正上方，小球的电荷量为Q，可视为点电荷．a、b是水平细杆上的两点，且在以带负电小球为圆心的同一竖直圆周上．一个质量为m、电荷量为q的带正电的小圆环(可视为质点)套在细杆上，由a点静止释放，在小圆环由a点运动到b点的过程中，下列说法中正确的是(　)

图6－2－17

　 A．小圆环所受库仑力的大小先增大后减小

　 B．小圆环的加速度先增大后减小

　 C．小圆环的动能先增加后减少

　 D．小圆环与负电荷组成的系统电势能先增加后减少

　 解析：库仑力的大小先增大后减小；加速度先减小后增大；由动能定理，电场力先做正功后做负功，因而动能先增加后减少，电势能先减少后增加．

　 答案：AC

5.如图6－2－16所示，一个质量为4×10^－3 kg、电荷量为+2×10^－6 C的小球，套在绝缘杆上，杆可在竖直平面内绕上端转动，球与杆的动摩擦因数为0.5.整个装置处于电场强度大小为2×10 4 N/C，方向水平向右的匀强电场中，取g＝10 m/s².求：

图6－2－16

　 (1)杆与竖直方向夹角多大时，小球运动速度变化最快．

　 (2)当杆竖直放置时，球沿杆下滑1 m所损失的机械能．

　 解析：(1)当杆转到沿合力方向，不受摩擦力作用时，小球加速度最大，合力与竖直方向夹角为

　 cot θ＝＝，θ＝30°.

　 (2)F_N＝qE，F_f＝μF_N＝μqE，W＝F_fx＝μqEx＝0.5×2×10^－6×2×10⁴×1 J＝2×10^－2 J.

　 答案：(1)30°　(2)2×10^－2 J

4.绝缘细绳的一端固定在天花板上，另一端连接着一个带负电的电荷量为q、质量为m的小球，当空间存在水平方向的匀强电场后，绳稳定处于与竖直方向成θ＝60°角的位置．如图6－2－15所示，已知细绳长为L，让小球从θ＝30°的A点释放，则(　)

图6－2－15

　 A．匀强电场的场强为　 　　　　　　　　　　　　　　　　 B．匀强电场的场强为

　 C．小球的最大速度为　 　　　　　　　　　　 D．小球的最大速度为(－1)

　 解析：小球在θ＝60°时处于平衡，则Eq＝mgtan θ，所以E＝＝，选项A错误、B正确；小球第一次到达平衡位置处的速度是小球的最大速度，根据动能定理有：qE(Lsin 60°－Lsin 30°)－mg(Lcos 30°－Lcos 60°)＝mv²，

　 联立解得v＝(－1)，选项C错误、D正确．

　 答案：BD

3.如图6－2－14，A、B两点各放一电荷量均为Q的等量异种电荷，有一竖直放置的光滑绝缘细杆在两电荷连线的垂直平分线上，a、b、c是杆上的三点，且ab＝bc＝l，b、c关于两电荷连线对称．质量为m、带正电荷q的小环套在细杆上，自a点由静止释放，则(　)　　　　　　　　

图6－2－14

　 A．小环通过b点时速度为　 　　　　　　　　　　　　　　 B．小环通过c点时速度为

　 C．小环从b到c速度可能先减小后增大　 　　　　　　　 D．小环做匀加速直线运动

　 解析：中垂线上各点的合场强均为水平向右，与环的运动方向垂直不做功，故小环做自由落体运动．

　 答案：AD

2.(2009·辽宁、宁夏，18)空间有一匀强电场，在电场中建立如图6－2－13所示的直角坐标系O-xyz，M、N、P为电场中的三个点，M点的坐标为(0，a,0)，N点的坐标为(a,0,0)，P点的坐标为.已知电场方向平行于直线MN，M点电势为0，N点电势为1　 V，则P点的电势为(　)

　 A. V　 　　　　　　　　 B. V　 　　　　　　　　　　 C. V　 　　　　　　　　　　　　　　 D. V

　 解析：MN间的距离为a，P点在MN连线上的投影点离M点的距离为，所以P点的电势为：×1＝　 V，D正确．

　 答案：D

1.在地面上空中有方向未知的匀强电场，一带电量为－q的小球以某一速度由M点沿如图6－2－12所示的轨迹运动到N点．由此可知(　)

　 A．小球所受的电场力一定大于重力

　 B．小球的动能、电势能和重力势能之和保持不变

　 C．小球的机械能保持不变

　 D．小球的动能一定减小

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图6－2－12

　 解析：由题图示的轨迹可知，小球所受的合外力向上或左上方，所以小球所受的电场力一定大于重力；小球以某一速度由M点沿图示轨迹运动到N点的过程中，仅受电场力和重力作用，其小球的动能、电势能和重力势能之和保持不变，但机械能不守恒．若小球所受的合外力(重力和电场力的合力)向上，则小球的动能增加；若小球所受的合外力(重力和电场力的合力)向左上方，则小球的动能可能减小．

　 答案：AB

4．有一个小灯泡上标有“4 V、2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线．现有下列器材供选用：

　 A．电压表(0-5 V，内阻10 kΩ)　 B．电压表(0-15 V，内阻20 kΩ)

　 C．电流表(0-3 A，内阻1 Ω)　 D．电流表(0-0.6 A，内阻0.4 Ω)

　 E．滑动变阻器(10 Ω，2 A)　 F．滑动变阻器(500 Ω，1 A)

　 G．学生电源(直流6 V)、开关、导线若干

　 (1)实验时，选用图7－5－10中甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：________________________________________________________________________.

图7－5－10

　 (2)实验中所用电压表应选________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)

　 (3)把图7－5－11中所示的实验器材用实线连接成实物电路图．

图7－5－11

　 解析：因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要多次改变小灯泡两端的电压，故采用A图所示的分压式电路合适，这样电压可以从零开始调节，且能方便地测多组数据．因小灯泡额定电压为4 V，则电压表选0-5 V的A而舍弃0-15 V的B，因15 V的量程太大，读数误差大，小灯泡的额定电流I＝0.5 A，则电流表只能选D.滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡内阻8 Ω，调节不方便，电压变化与变阻器使用部分的长度线性关系差，故舍去．小灯泡内阻为电流表内阻的＝20倍，电压表内阻是小灯泡的＝1 250倍，故电流表采用了外接法．

　 答案：(1)描绘灯泡的I-U图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据　(2)A　D　E

　 (3)如下图所示．

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3．(2010·盐城模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图7－5－7所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：

　　　　　　　　　 图7－5－7　　　　　 图7－5－8

　 (1)若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是________导线断路．

　 (2)某同学测出电源和小电珠的U－I图线如图7－5－8所示，将小电珠和电阻R串联后接到电源上，要使电路中电流为1.0 A，则R＝________ Ω.

　 (3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图7－5－9中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是(　)

图7－5－9

　 A．a可以作为标准电阻使用

　 B．b能作为标准电阻使用

　 C．b的阻值随电压升高而增大

　 D．c的阻值随电压升高而增大

　 解析：(1)若调节滑动变阻器，小电珠的亮度变化，但电压表、电流表示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，所以可能是g导线断路．

　 (2)由电源的U－I线知E＝3.0 V，r＝1 Ω，当小电珠与电阻串联后

　 由闭合电路欧姆定律得E＝I(R+r+R_灯)

　 又由小电珠的U－I线得R_灯＝＝1.2 Ω，解得R＝0.8 Ω.

　 (3)因a元件的I－U线是直线，说明电阻随电压的变化不变，故可作为标准电阻，故A对，B错．因I－U线的斜率倒数表示电阻值的变化，故C对，D错，选A、C.

　 答案：(1)g　(2)0.8　(3)AC

2．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：

　 小灯泡L，“3.8 V、0.3 A”

　 电压表V，量程0-5 V，内阻5 kΩ

　 电流表A₁，量程0-100 mA，内阻4 Ω

　 电流表A₂，量程0-500 mA，内阻0.4 Ω

　 滑动变阻器R₁，最大阻值10 Ω，额定电流1.0 A

　 滑动变阻器R₂，最大阻值5 Ω，额定电流0.5 A

　 直流电源E，电动势约为6 V，内阻约为0.5 Ω

　 (1)在上述器材中，滑动变阻器应选　　　　　 ;电流表应选　　　　　　 .

　 (2)在虚线框内画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号。

　 (3)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在I－U坐标系中，描绘出如

　 图7－5－6所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断下图中正确的是(图中P为小灯泡的功率)(　)

图7－5－6

　 解析：(1)本题变压器采用分压接法，通常应当选用最大阻值小的滑动变阻器，但本题中如果选用R₂，则电路中的电流会超过R₂允许通过的最大电流，故滑动变阻器应当选择R₁.电流表A₁的量程太小，故电流表应当选择A₂.

　 (2)电路如右图所示，由于电压要从0开始测量，滑动变阻器用分压接法；因为灯泡的内阻比较小，电流表用外接法．

　 (2)随着通过小灯泡电压电流的增大，小灯泡消耗的功率增大，小灯泡的电阻也增大，由P＝知B图正确，由P＝I²R知D图正确．

　 答案：(1)R₁　A₂　(2)电路图如解析图所示　(3)BD