9.图甲中给出器材为:
电源E(电动势为12 V,内阻不计),木板N(板上从下往上依次叠放白纸、复写纸、导电纸各一张),两个金属条A、B(平行放置在导电纸上,与导电纸接触良好,用作电极),滑动变阻器R(其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻),直流电压表(量程为6 V,内阻很大,其负接线柱与B极相连,正接线柱与探针P相连),开关K.
现要用图中仪器描绘两平行金属条AB间电场中的等势线.AB间的电压要求取为6 V.
(Ⅰ)在图中连线,画成实验电路原理图.
(Ⅱ)下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容填写在横线上方.
a.接好实验电路.
b. .
c.合上S,并将探针P与A相接触.
d. .
e.用探针压印的方法把A、B的位置标记在白纸上.画一线段连接AB两极,在连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点,用探针把它们的位置印在白纸上.
f.将探针与某一基准点相接触, ,这一点是此基准点的等势点.用探针把这一点的位置也压印在白纸上.用相同的方法找出此基准点的其它等势点.
g.重复步骤f,找出其他4个基准点的等势点.取出白纸画出各条等势线.[2004年高考·全国理综卷]
分析:首先思考三个问题:(1)AB间的电压要求取6 V,而电源电动势为12 V且滑动变阻器总阻值小于平行板间导电纸的电阻,应如何将变阻器连入电路?(2)使AB间获得6 V电压,应如何调节变阻器?怎样才能知道AB间的电压为6 V?(3)用电压表寻找等势点的原理是什么?
解析:(Ⅰ)据题意,必须运用滑动变阻器分压接法才能使两平行板间获得6 V电压.
(Ⅱ)根据规范操作要求,合上K之前,滑动头应在D端附近;合上K后应向上移动滑动头,将探针P接电极A;直到指示示数为6 V,停止移动滑动头.电压表探针移动时,读数相同的点即为等势点.
答案:(Ⅰ)连接线路图如图乙所示.
(Ⅱ)把变阻器的滑动触头移到靠近D端处.
调节R,使电压表读数为6 V,记下电压表读数,在导电纸上移动探针,找出电压表读数相同的另一点.
8.光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行.一质量为m、带电荷量为q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速度v0进入该正方形区域.当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为( )
A.0 B.mv+qEl
C.mv D.mv+qEl
解析:
如图所示,设小球带正电.
(1)当它从bc边中点垂直该边以水平初速度v0进入电场时,由动能定理得:
qEl=Ek-mv
即Ek=qEl+mv.
(2)当它从ab边中点垂直该边进入,则可能沿ad边射出,也可能沿cd边射出.
①若从ad边射出,则=Ek-mv,即
Ek=+mv;
②若从cd边射出,射出点与射入点沿场强方向的距离为x,0<x≤,则qEx=Ek-mv,得:
Ek≤+mv.
(3)若它从ad边中点垂直该边进入电场,则先做匀减速运动.
①若qEl=mv,则到达bc边时速度为零.故选项A、B正确;
②若qEl>mv,则未出电场区,之后做反向匀加速运动,返回ad边时,动能仍为mv,故选项C正确、D错误.
答案:ABC
7.质子和中子是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的.两个强作用荷相反(类似于正负电荷)的夸克在距离很近时几乎没有相互作用(称为“渐近自由”);在距离较远时,它们之间就会出现很强的引力(导致所谓的“夸克禁闭”).作为一个简单的模型,设这样的夸克之间的相互作用力F与它们之间的距离r的关系为:F=式中F0为大于零的常量,负号表示引力,用U表示夸克间的势能,令U0=F0(r2-r1),取无穷远为势能零点.下列U-r图象中正确的是[2008年高考·海南物理卷]( )
解析:题中取无穷远处电势能为零;当r>r2时F=0,故∞→r2时电势能为零,当r1≤r≤r2时有引力作用,故r2→r1时引力做正功,电势能减小直至-U0;当0<r<r1时F=0,故无力做功,电势能不变.
答案:B
6.A、B是一条电场线上的两点,若在A点释放一初速为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线从A运动到B,其速度随时间变化的规律如图所示.设A、B两点的电场强度分别为EA、EB,电势分别为UA、UB,则[2006年高考·上海物理卷]( )
A.EA=EB B.EA<EB
C.UA=UB D.UA<UB
解析:因负电荷所受电场力与电场强度方向相反,电子带负电,受电场力方向由A指向B,所以电场强度方向由B指向A,则UA<UB;由电子运动的速度时间图象知电子做匀加速直线运动,故F电=Eq=ma,所以电场为匀强电场,故EA=EB;故选项A、D正确,B、C错误.
答案:AD
5.带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点,在此过程中克服电场力做了2.6×10-8 J的功.那么[2006年高考·四川理综卷]( )
A.M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能
B.P点的场强一定小于Q点的场强
C.P点的电势一定高于Q点的电势
D.M在P点的动能一定大于它在Q点的动能
解析:带电粒子克服电场力做功,电势能增加,动能减少,则M在P点的电势能小于在Q点的电势能,选项A、D正确.场强和电势无法确定.选项B、C错误.
答案:AD
4.图中a、b是两个点电荷,它们的电荷量分别为Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧[2005年高考·全国理综卷Ⅱ]( )
A.Q1、Q2都是正电荷,且Q1<Q2
B.Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1>|Q2|
C.Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|<Q2
D.Q1、Q2都是负电荷,且|Q1|>|Q2|
解析:利用公式E=k 和平行四边形定则可得.
答案:ACD
3.已知π+介子、π-介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克或反夸克)组成的,它们的带电荷量如下表所示,表中e为元电荷.
|
π+ |
π- |
u |
d |
|
|
带电荷量 |
+e |
-e |
+e |
-e |
-e |
+e |
下列说法正确的是[2005年高考·全国理综卷Ⅰ]( )
A.π+由u和组成 B.π+由d和组成
C.π-由u和组成 D.π-由d和组成
解析:由电荷量之和即可得出结果.
答案:AD
2.水平放置的平行板电容器与一电池相连,在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止平衡状态.现将电容器两板间的距离增大,则[2005年高考·全国理综卷Ⅲ]( )
A.电容变大,质点向上运动
B.电容变大,质点向下运动
C.电容变小,质点保持静止
D.电容变小,质点向下运动
解析:一带正电的质点处于静止状态,则Eq=mg,又极板始终与电池相连,则两极板间电压不变.由E=可知d变大,E变小.又C=,d变大,则C变小.故选项D正确.
答案:D
1.带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动;②在等势面上做匀速圆周运动.该电场可能由[2008年高考·天津理综卷]( )
A.一个带正电的点电荷形成
B.一个带负电的点电荷形成
C.两个分立的带等量负电的点电荷形成
D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成
解析:在仅受电场力作用下完成在电场线上的运动,只要电场线是直线的就可能实现;在等势面上做匀速圆周运动,就需要带负电的粒子在电场中所受的电场力提供向心力,根据题目中给出的4个电场,同时符合两个条件的是选项A.
答案:A
37.(5分)某化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数。取20g石灰石样品(假设杂质既不溶于水,也不与其他物质反应),向其中加入100g一定溶质质量分数的稀盐酸,恰好完全反应,称得固液混合物的质量为113.4g。请回答下列问题:
(1)写出反应的化学方程式 ;
(2)列出求解该样品中参加反应的碳酸钙质量(x)的比例式 ;
(3)该样品中碳酸钙的质量分数为 ;
(4)向反应后的固液混合物中加入113.6g水,充分搅拌后过滤,得到只含一种溶质的不饱和溶液,则所得不饱和溶液中溶质的质量分数为 ;
(5)欲配制150g上述实验所用的稀盐酸,需要36.5%的浓盐酸质量为 。
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