18.(16分)如图甲所示,A、B为两块距离很近的平行金属板,板中央均有小孔.一束电子以初动能Ek=120 eV,从A板上的小孔O不断垂直于板射入A、B之间,在B板右侧,平行于金属板M、N组成一个匀强电场,板长L=2×10-2 m,板间距离d=4×10-3 m,偏转电场所加电压为U2=20 V.现在在A、B两板间加一个如图乙所示的变化电压U1,在t=0到t=2 s时间内,A板电势高于B板电势,则在U1随时间变化的第一个周期内:
(1)电子在哪段时间内可以从B板小孔射出?
(2)在哪段时间内,电子能从偏转电场右侧飞出
(由于A、B两板距离很近,可以认为电子穿过A、B板所用时间很短,可以不计)
17.(16分)一水平放置的平行板电容器,置于真空中,开始时两板间匀强电场的场强大小为E1.这时一带电微粒在电场中处于静止.现将两板间的场强大小由E1突然增大到E2,但保持方向不变,持续一段时间后,又突然将电场反向,而保持E2的大小不变,再持续-段同样长的时间后,微粒恰好回到初始位置,已知在整个过程中,微粒不与极板相碰.求场强E2的大小.
16.(16分)如图所示,已知电源电动势E=18V,内电阻r=1Ω,电阻R2=5Ω,电阻R3=6Ω,两平行金属板水平放置,相距d=2cm,当变阻器R1的触头P恰好在中点时,一个带电量q=-6×10-7C的油滴恰好可静止在两板中间,此时,电流表的示数为2A,不考虑电流表的内阻。(1)求变阻器R1的阻值(2)求带电油滴的质量(3)当触头P迅速滑到最低点后,油滴怎样运动?(4)当油滴达到上板或下板时具有多大的速度?
(1)R1=12Ω (2)3×10-5Kg
(3)向上运加速运动 (4)
15.(14分)如图所示,半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内,在环的底端B点固定一个带正电的小球,环上还套有一个质量为m,带等量正电荷的小球,现将小球从A点(半径OA水平)由静止释放开始运动,当运动到C点()时获得的最大动能为,求:(1)小球在A点刚释放时运动的加速度为a;(2)小球从位置A运动到位置C的过程中所受静电力做的功W。(3)小球在位置C时受到圆环对它的作用力。
14.(14分)如图为光滑绝缘水平的直线轨道,在轨道的竖直平面内加一个斜向上方的
匀强电场。有一质量为1.0×10-2kg、带电量为+1.0×10-4C的可视为质点的物块,从轨道上的A点无初速度释放,沿直线运动0.20m到达轨道上的B点,此时速度为2.0m/s。(g取10m/s2)求:(1)A、B两点间的电势差UAB;(2)场强大小可能的取值范围。
13.(14分)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减少。某课题研究组在研究某种导电材料的用电器件Z的导电规律时,利用如图甲的分压电路测得其电压与电流的关系如表所示:
U(V) |
0.40 |
0.60 |
0.80 |
1.00 |
1.20 |
1.50 |
1.60 |
I(A) |
0.20 |
0.45 |
0.80 |
1.25 |
1.80 |
2.81 |
3.20 |
(1)根据表中数据,判断用电器件Z可能属于上述哪类材料?
(2)把用电器件Z接入图乙所示的电路中,电流表的读数为1.8A,电池的电动势为3V,内阻不计,试求电阻R的电功率。
(3)根据表中的数据找出该用电器Z的电流随电压变化的规律是I=kUm,试求出n和k的数值,并写出k的单位。
12.(12分)现有两只定值电阻R1、R2,已知R1=2R2,一个能向外提供恒定电压的电池组,还有若干导线.
⑴试把以上器材分别画在下面的甲图和乙图中标有A、B、C、D字样的接线柱上,使它们各自组成一个完整的电路(所用电表均为理想电表,量程也总能满足要求).并能满足以下要求:当电键S断开时,电表指针偏转到某一位置,当电键S闭合时,电表的示数为S断开时的3倍.
⑵在满足以上要求的情况下,图甲中电键S断开和闭合两种情况下,外电路消耗的电功率之比为_______.
⑶在满足以上要求的情况下,图乙中电键S断开和闭合两种情况下,R2上消耗的电功率之比为__________.
11.(8分)如图所示,r=4,R1=2,变阻器R2的最大值是10。当变阻器R2=4时,电源内部的发热功率是4W,则电源能提供的最大功率是 W,若使R2消耗的功率达到最大值,则R2= .
10.如图,MN间有恒定电压U0.R1、R2是两只阻值较大的定值电阻,V1、V2是两只完全相同的电压表,其内阻对电路的影响不可忽略.先后将单刀双掷开关接1和2,测得电压表V1、V2的示数分别是8V、4V.下列结论正确的是
A.U0=12V B.R1=2R2 C.R1>2R2 D.R1<2R2
9.如图所示电路中,将三个同样规格的灯泡接入电路中,当将滑动变阻器上的滑动头从开始的中点位置向右移动时,三个灯泡消耗功率的变化情况是
A.L1减小 B.L2增大
C.L2减小 D.L3增大
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