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单元质量评估(一)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项正确)
1.(2013·广州高二检测)下列说法中错误的是 ( )
A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场
B.电场是为了研究方便而假想出来的,实际并不存在
C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的
D.电场最基本的性质是对处在其中的电荷有力的作用
2.(2013·邵阳高二检测)如图所示,当带正电的导体球靠近枕形导体A端时,下列说法中正确的是 ( )
A.枕形导体的A、B端均带负电
B.枕形导体的A、B端均带正电
C.枕形导体的A端带负电,B端带正电
D.枕形导体的A端带正电,B端带负电
3.(2013·长沙高二检测)干电池有多种型号,比如1号、5号、7号,其中1号的体积最大,7号的体积最小,则它们的电动势 ( )
A.1号的最大 B.7号的最大
C.一样大 D.5号的最大
4.(2013·常德高二检测)关于电流,下列说法正确的是 ( )
A.只有正电荷的定向移动才能形成电流
B.把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
C.把负电荷定向移动的方向规定为电流的方向
D.金属导体导电的时候,导体中电荷的定向移动方向和电流方向相同
5.(2013·衡阳高二检测)放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫作该点的电场强度E,即E=。下列说法正确的是 ( )
A.若将放入该点的电荷从电场中移出,则该点的电场强度变为零
B.若将放入该点的电荷量增加一倍,则该点的电场强度将减少一半
C.放入该点的电荷所受的静电力的方向就是该点的电场强度的方向
D.电场强度的国际单位是N/C
6.(2013·湘西高二检测)如图所示是某个电场的电场线(没有画出电场的方向),A、B是电场中的两点,比较A、B两点的电场强度的大小,以下判断正确的是
( )
A.EA>EB B.EAC.EA=EB D.不能确定
7.(2013·益阳高二检测)油罐车后面都有一条拖地的铁链,其作用是 ( )
A.向外界散热
B.作为油罐车的标志
C.发出响声,引起其他车辆和行人的注意
D.把电荷导入大地,避免由静电造成危害
8.将一台“220V 100W”的电风扇、一个“220V 100W”的充电器、一把“220V
100W”的电烙铁分别接到220V的电源上,在相同时间内,通电后产生热量最多的是( )
A.电烙铁 B.充电器
C.电风扇 D.一样多
9.(2013·三明高二检测)如图是某电场的一条电场线, a、b是电场线上的两点。这两点相比 ( )
A.b点的场强较大
B.同一个电荷放在a、b两点所受到的电场力方向一定相同
C.a点的场强较大
D.负电荷放在a点所受到的电场力方向一定向右
10.(2013·长沙高二检测)真空中两个相同的金属小球带同种电荷,电量分别为Q和3Q,相距较远(可看作点电荷),它们之间的相互作用力为3F,如果将它们接触后放回原处,它们之间的作用力变为 ( )
A.F B.2F C.3F D.4F
二、填空题(本大题共4小题,每小题6分,共24分)
11.(2013·常德高二检测)要使某个平行板电容器的电容减小,可将两板间的距离 些,或将两极板的正对面积 些。(选填“增大”或“减小”)
12.标有“220V 40W”的电烙铁,接在220V的电源上,该电烙铁每分钟产生的热量是 J,1h消耗的电能是 kW·h。
13.(2013·衡阳高二检测)将一电荷量为2×10-5C的试探电荷放在电场中的P点处,所受电场力的大小为2×10-2N,则P点电场强度的大小为 N/C,如果将试探电荷拿走,则P点电场强度大小为 N/C,方向 (选填“变化”或“不变”)。
14.(2013·怀化高二检测)如图所示,两个小球A和B均带正电荷q,质量均为m,连接小球的绝缘细线长度都是l,两小球均处于静止状态,则细线OA的张力TOA= ;细线AB的张力TAB= 。
三、计算题(本大题共3小题,共26分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
15.(8分)如图所示,真空中有三个同种点电荷Q1、Q2和Q3,它们固定在一条直线
上,电荷量均为Q=4.0×10-12C,求Q2所受静电力的大小和方向。(静电力常量
k=9.0×109N·m2/C2)
16.(8分)如图所示,电解质溶液中,电解槽横截面MN的面积为0.5m2,若在10s内沿相反方向通过横截面MN的正负离子的电荷量均为10C,则电流表的示数为多少?电流方向如何?
17.(10分)(2013·娄底高二检测)一只规格为“220V 1000W”的电炉,求:
(1)它在正常工作时,通过电阻丝的电流;
(2)如果实际电压为110V,则电炉工作时的实际功率为多大?
答案解析
1.【解析】选B。电场是存在于电荷周围的一种特殊物质,电荷周围一定存在着电场,A对,B错。电荷间的相互作用必须通过电场来实现,C对。电场的基本性质之一是对放入其中的电荷有力的作用,D对。
2.【解析】选C。发生静电感应时,与带电的导体球靠近的导体一侧带有与导体球电性相反的电荷,另一侧带有与导体球电性相同的电荷,故枕形导体A端带负电,B端带正电,C正确。
3.【解析】选C。干电池的电动势大小相同,都是1.5V,C正确。
4.【解析】选B。正、负电荷的定向移动都能形成电流,A错。人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,B对,C错。金属导体导电的时候,导体中定向移动的电荷是自由电子,定向移动方向和电流方向相反,D错。
5.【解析】选D。电场中某点电场强度的大小仅由电场本身决定,与该点放不放电荷及放入电荷的电荷量的大小无关,A、B错。电场强度的方向与正电荷所受的静电力的方向相同,与负电荷所受的静电力的方向相反,C错。由E=得电场强度的国际单位是N/C,D对。
6.【解析】选B。根据电场线的疏密情况可知EA7.【解析】选D。油罐车行驶过程中产生大量静电,车后面拖地的铁链可以把这些静电荷及时导入大地,避免静电放电产生火花引起油罐车爆炸,D对。
8.【解析】选A。三种电器的电功率相同,但电烙铁将消耗的电能几乎全部转化为内能,而充电器、电风扇只将消耗的电能的一小部分转化为内能,故选项A正确。
9.【解析】选B。由于只提供了一条电场线,无法确定两点所在处电场线的疏密情况,故无法确定两点的场强大小关系,A、C错。a、b两点场强方向相同,同一个电荷放在这两点所受到的电场力方向一定相同,B对。负电荷放在a点所受到的电场力方向向左,D错。
10.【解析】选D。由题意知3F=k=k,两金属球接触后放回原处时带有相同电荷量,为2Q,故根据库仑定律F'=k=k=4F,D正确。
11.【解析】由于平行板电容器两板间的距离越大,正对面积越小,电容越小,故要使平行板电容器的电容减小,需增大两板间的距离,或减小两极板的正对面积。
答案:增大 减小
12.【解析】Q=W=Pt=40×60J=2.4×103J。
电烙铁1h消耗的电能:
W=Pt=0.04kW×1h=0.04kW·h。
答案:2.4×103 0.04
13.【解析】根据电场强度的定义得:
E==N/C=1 000N/C。
将试探电荷拿走,P点电场强度大小仍为1 000N/C,方向也不会改变。
答案:1 000 1 000 不变
14.【解析】因为A、B两球之间的库仑力属于内力,所以可以将A、B看成一个整体,则整体受到重力和细线的拉力作用处于平衡状态,所以TOA=2mg;然后单独分析B,B受到竖直向下的重力以及A对B竖直向下的库仑斥力,还有细线竖直向上的拉力,所以TAB=mg+。
答案:2mg mg+
15.【解析】Q1对Q2的静电力大小为:
F1= k=9.0×109×N= 1.44×10-11N
方向水平向右。
Q3对Q2的静电力大小为:
F2= k=9.0×109×N= 3.6×10-12N
方向水平向左。
故Q2所受的静电力的大小为:
F=F1-F2=1.08×10-11N,
方向水平向右。
答案:1.08×10-11N 方向水平向右
16.【解析】正负离子的电荷量均为10C,则10s内通过横截面的总电荷量为q=20C,由电流的定义式得I==A=2A,即电流表的示数为2A,电流的方向与正离子定向移动方向相同。
答案:2A 方向与正离子定向移动方向相同
17.【解析】(1)由P=UI得电炉工作时,通过电阻丝的电流
I==A=4.55A。
(2)由P=知电炉电阻丝的电阻值
R==Ω=48.4Ω。
所以电压为110V时,电炉工作时的实际功率
P'==W=250W。
答案:(1)4.55A (2)250W
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知能训练·速达标
一、选择题
1.(2013·长沙高二检测)电子和质子的电量大小为( )
A.1.6×1019C
B.1.6×10-19C
C.1.6C
D.3.2×1019C
2.(2013·临沂高二检测)如图所示,两个带电球,大球的电荷量大于小球的电荷量,可以肯定 ( )
A.两球都带正电
B.两球都带负电
C.两球受到的静电力大小相等
D.大球受到的静电力大于小球受到的静电力
3.在感应起电中,带负电物体靠近带绝缘底座的导体时,如图所示,M处将( )
A.带正电
B.带负电
C.不带电
D.以上答案均有可能
4.(2013·常德高二检测)关于元电荷,正确的说法是( )
A.元电荷是自然界中电荷的最小单元
B.元电荷就是点电荷
C.元电荷就是质子
D.1C电量叫元电荷
5.(2013·衡阳高二检测)关于点电荷的说法,正确的是 ( )
A.只有体积很小的带电体,才能看作点电荷
B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷
C.点电荷一定是电荷量很小的电荷
D.当两个带电体的大小及形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时,两个带电体才可看成点电荷
6.(2013·邵阳高二检测)保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患。小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发现有一个关于带电体电荷量的关键数字看不清,拿来问老师,如果你是老师,你认为可能是下列几个数字中的哪一个 ( )
A.6.2×10-19C
B.6.4×10-19C
C.6.6×10-19C
D.6.8×10-19C
7.(2013·吉安高二检测)关于摩擦起电和感应起电的原因,下列说法正确的是
( )
A.摩擦起电的原因是电荷的转移,感应起电的原因是产生电荷
B.摩擦起电的原因是产生电荷,感应起电的原因是电荷的转移
C.摩擦起电和感应起电的原因都是电荷的转移
D.摩擦起电和感应起电的原因都是产生电荷
8.(2013·邵阳高二检测)真空中有两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F,若它们的带电量都增大为原来的2倍,距离减少为原来的,它们之间的相互作用力变为 ( )
A. B.F
C.4F D.16F
二、填空题
9.(2013·湘西高二检测)自然界中只存在两种电荷:一种叫正电荷,另一种叫负电荷。同种电荷相互 ,异种电荷相互 。
10.(2013·娄底高二检测)一个电子所带的电荷量为 。
11.两个完全相同的球形导体,带电量分别为q1=4.0×10-7C和q2=-8.0×10-7C,则将它们接触再分开后带有的电量分别为q'1= ,
q'2= 。
12.干燥的天气下某人脱了鞋子在地毯上走,身上聚集了-4.8×10-9C的净电荷,则此人身上净剩余电子数为 个。
三、计算题
13.(2013·三明高二检测)真空中有两个点电荷,相距r=30cm,它们的电荷量分别是q1=+2.0×10-9C和q2=-4.0×10-9C,已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,问:
(1)这两个电荷间的相互作用力是引力还是斥力?
(2)这两个电荷间的相互作用力多大?
14.(2013·衡阳高二检测)真空中有两个相距0.1m、带电量相等的点电荷,它们间的静电力的大小为9×10-3N,求每个点电荷所带电荷量是元电荷的多少倍?
15.两个完全相同的金属小球A、B,A球带电量为+5.0×10-9C,B球带电量为
-7.0×10-9C,两球相距1m。问:它们之间的库仑力有多大?若把它们接触后放回原处,它们之间的相互作用力为多大?
答案解析
1.【解析】选B。电子和质子的带电量分别为-1.6×10-19C、1.6×10-19C,大小都为1.6×10-19C,B对。
2.【解析】选C。两球相互排斥,表明它们一定带有同种电荷,但电性不能确定,A、B错。根据牛顿第三定律知,两球间的静电力大小相等,C对,D错。
3.【解析】选B。当带负电物体靠近带绝缘底座的导体时,导体N处感应出正电荷,M处感应出负电荷,所以B正确。
4.【解析】选A。元电荷是电荷量的最小单元,是1.6×10-19C的电荷量,不是带电体,A对,B、C、D错。
5.【解析】选D。一个带电体能否看作点电荷不是以其大小、形状或带电多少而定的,而是看它的大小、形状对它们之间的作用力而言是否可以忽略。若可以忽略,就可以看作点电荷,否则就不能看作点电荷。A、B、C错误,D正确。
6.【解析】选B。带电物体的电荷量一定是元电荷e=1.6×10-19C的整数倍,由此可知只有选项B正确。
7.【解析】选C。无论是摩擦起电,还是感应起电,其原因都是自由电荷在不同物体间或同一物体上的不同部位间的转移,C对,A、B、D错。
8.【解析】选D。由库仑定律公式F=知F'===16F,故D选项正确。
9.【解析】电荷间的作用特点:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
答案:排斥 吸引
10.【解析】一个电子所带的电荷量等于元电荷e,为-1.6×10-19C。
答案:-1.6×10-19C
11.【解析】两个完全相同的球形导体,接触后其电荷量先中和后平分,则q'1=q'2==-2.0×10-7C。
答案:-2.0×10-7C -2.0×10-7C
12.【解析】一个电子所带的电荷量
e=-1.6×10-19C,
故带电量为Q=-4.8×10-9C的人身上净剩余电子数
n==3×1010个。
答案:3×1010
13.【解析】(1)两个带有相反电性的电荷,它们间的静电力为引力。
(2)根据库仑定律公式F=k得,两个电荷间的相互作用力F=9.0×109×N
=8.0×10-7N
答案:(1)引力 (2)8.0×10-7N
14.【解析】由库仑定律F=k,又两点电荷带电量相等,有Q1=Q2=,代入数据得
Q1=Q2=1×10-7C
n==6.25×1011
答案:6.25×1011倍
15.【解析】两球未接触时,球间库仑力
F==N
=3.15×10-7N
两球接触后,部分电荷中和,剩余净电荷为-2×10-9C,由于两金属球完全相同,净电荷均分,各带-1.0×10-9C,此时两球间库仑力
F'==N
=9.0×10-9N
答案:3.15×10-7N 9.0×10-9N
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知能训练·速达标
一、选择题
1.(2013·娄底高二检测)关于电场,下列说法中正确的是 ( )
A.电场并不是客观存在的物质
B.描述电场的电场线是客观存在的
C.电场对放入其中的电荷有力的作用
D.电场对放入其中的电荷没有力的作用
2.(2013·邵阳高二检测)下列关于电场线的说法中正确的是 ( )
A.人们可以用实验的方法表现出电场线,所以电场线是在电场中实际存在的线
B.电场线上任意一点电场方向总是跟该点的电荷所受的电场力的方向相同
C.静电场中的任意两条电场线都不可能相交
D.沿着电场线方向电场强度越来越小
3.(2013·湘西高二检测)根据电场强度的定义式E=,在国际单位制中,电场强度的单位是 ( )
A.牛/库 B.牛/焦 C.焦/库 D.库/牛
4.(2013·常德高二检测)下列哪些措施是为了防止静电产生的危害 ( )
A.在高大的建筑物顶端安装上避雷针
B.在高大的烟囱中安装静电除尘器
C.静电复印
D.静电喷漆
5.关于避雷针能够避免建筑物被雷击的原因,下列分析错误的是 ( )
A.云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地
B.避雷针的尖端向云层放电,中和了云层中的电荷
C.云层与避雷针发生摩擦,避雷针上产生的电荷被导入大地
D.避雷针由尖锐的导体做成,利用的是尖端放电现象
6.(2013·衡阳高二检测)下列各图中,A、B两点电场强度相同的是 ( )
7.一个检验电荷q在电场中某点受到的电场力为F,这点的电场强度为E,在图中能正确反映q、E、F三者关系的是 ( )
8.(2013·益阳高二检测)某电场的电场线如图所示,则同一点电荷放在电场中的A点和B点所受静电力FA和FB的大小关系是 ( )
A.FAB.FA>FB
C.FA=FB
D.由于电荷的正、负未知,故无法判断FA和FB的大小关系
二、填空题
9.(2013·益阳高二检测)如果电场强度的 和 都相同,这个区域的电场叫作匀强电场。
10.(2013·衡阳高二检测)避雷针利用 原理来避雷:带电云层靠近建筑物时,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电,逐渐中和云层中的电荷,使建筑物免遭雷击。
11.静电除尘时,除尘器圆筒的外壁连接高压电源的 ,中间的金属丝连接 。粉尘吸附了电子而带 电,在电场力作用下飞向 ,在重力作用下落到筒底。
12.(2013·株洲高二检测)真空中有一电场,在电场中的P点放一电荷量为q=4×10-9C的试探电荷,它受到的电场力为F=2×10-5N,则P点的电场强度大小为
N/C;把试探电荷的电荷量减少为2×10-9C,则试探电荷受到的电场力大小为 N;若把试探电荷移去,则P点的电场强度大小为
N/C。
三、计算题
13.(2013·衡阳高二检测)如图所示,真空中有一个电场,电场线如图所示,在这个电场中的A点放入电量为5.0×10-9C的点电荷,它受到的电场力为3.0×10-4N。
(1)画出A点电场强度的方向。
(2)求出A点电场强度的大小。
14.在真空中有一匀强电场,电场中有一质量为0.01g、带电荷量为-2×10-8C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动,g取10m/s2,求电场强度的大小和方向。
答案解析
1.【解析】选C。电场是客观存在的特殊物质,电场线实际不存在,A、B错;电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,C对,D错。
2.【解析】选C。电场线实际上并不存在,A错。电场线上任意一点电场方向总是跟该点的正电荷所受的电场力的方向相同,与负电荷所受的电场力的方向相反,B错。任意两条电场线都不会相交,C对。沿着电场线方向电场强度的大小可能变大、变小,或是不变,D错。
3.【解析】选A。定义式E=中,F、q的单位分别是牛顿、库仑,故由该公式计算出的电场强度的单位是牛/库,A正确。
4.【解析】选A。安装上避雷针是为了通过尖端放电将感应电荷及时导出,避免建筑物遭雷击。静电除尘器、静电复印、静电喷漆都是静电现象的应用。故应选A选项。
5.【解析】选C。带电荷的云层在避雷针尖端感应出与云层相反的静电,达到一定程度就会发生尖端放电,中和云层中的电荷,同时将云层中的电荷导入大地,避免了雷击现象,A、B、D对,C错。
6.【解析】选C。A图中A、B两点的场强大小相等,方向不同。B、D图中A、B两点的场强大小不相等,方向相同。C图中电场为匀强电场,A、B两点的场强大小、方向均相同。故选项C正确。
7.【解析】选D。电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的检验电荷及其所受电场力无关,A、B错误;检验电荷在某点受到的电场力F=Eq,F正比于q,C错误,D正确。
8.【解析】选A。电场线的疏密程度表示场强的相对大小,故EA9.【解析】匀强电场的电场强度的大小和方向处处都相同。
答案:大小 方向
10.【解析】静电荷分布于导体的表面,而且越尖锐的地方电荷分布越多,避雷针就是利用这一特点,将聚集于避雷针尖的电荷通过与云层中的电荷发生中和而导走,物理上称为尖端放电。
答案:尖端放电
11.【解析】除尘器圆筒的外壁连接高压电源的正极,中间的金属丝连接高压电源的负极,这样在它们中间形成很强的电场,强电场使空气发生电离,粉尘吸附了电离出的电子而带负电,在电场力的作用下向筒壁运动,又在重力作用下落到除尘器圆筒的底部。
答案:正极 负极 负 筒壁
12.【解析】由E=得电场强度大小E=N/C=5×103N/C。
试探电荷受到的电场力F'=q'E=2×10-9×5×103N=1×10-5N。
把试探电荷移去,则P点的电场强度大小仍为5×103N/C。
答案:5×103 1×10-5 5×103
13.【解析】(1)电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同,放于A点的正电荷受到的电场力沿过A点的电场线的切线方向,故A点电场强度方向如图所示:
(2)已知F=3.0×10-4N,q=5.0×10-9C
由E=,代入数据得E=6.0×104N/C
答案:(1)见解析
(2)6.0×104N/C
14.【解析】带电尘埃做匀速直线运动,由平衡条件可得:
mg=Eq
则:E==5×103N/C
由于尘埃带负电,所以电场强度的方向与尘埃所受电场力的方向相反,
即竖直向下。
答案:5×103N/C 竖直向下
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知能训练·速达标
一、选择题
1.(2010·湖南学业水平考试真题)“电流通过导体产生的热量,跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比。”这个规律用公式表示为Q=I2Rt。通过实验发现这个规律的物理学家是 ( )
A.麦克斯韦 B.奥斯特
C.法拉第 D.焦耳
2.(2013·长沙高二检测)一束正离子向东运动,形成电流,则电流的方向为
( )
A.向东 B.向西
C.向南 D.向北
3.(2013·常德高二检测)关于电源的作用,下列说法中正确的是 ( )
A.电源的作用是为电路持续地提供自由电荷
B.电源的作用是能够直接释放出电能
C.电源的作用是保持导体两端的电压,使电路中有持续的电流
D.电源的作用是使自由电荷运动起来
4.(2013·长沙高二检测)某电阻的阻值为5Ω,通过的电流为2A,则它在10s的时间内产生的热量为 ( )
A.100 J B.200 J C.20 J D.2 J
5.(2013·湘西高二检测)关于电动势,下列说法中错误的是 ( )
A.电动势的单位是伏特
B.电动势大小等于没有接入外电路时电源两端的电压
C.电动势大小由电源本身性质决定
D.电动势的单位是焦耳
6.(2013·娄底高二检测)随着我国人民生活水平的不断提高,家庭中使用的电器越来越多。下列电器中主要利用电流的热效应工作的是 ( )
A.电风扇 B.电视机
C.洗衣机 D.电饭煲
7.通过甲、乙两导线横截面的电荷量之比为3∶5,甲、乙两导线通电时间之比为3∶2,则通过甲、乙两导线的电流强度之比为 ( )
A.1∶5 B.2∶5 C.5∶2 D.5∶1
8.(2013·湘西高二检测)通过电阻R的电流强度为I时,在t时间内产生的热量为Q;若电阻为2R,电流强度为,则在t时间内产生的热量为 ( )
A.4Q B.2Q C. D.
二、填空题
9.(2013·娄底高二检测)在物理学中,习惯上规定 定向移动的方向为电流的方向。
10.一电子手表工作时的电流是2μA,则8min内通过电子手表内导体横截面的电荷量是 C。
11.(2013·鞍山高二检测)在10s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2C,向左迁移的负离子所带电量为3C,那么电解槽中电流强度大小为
A,方向向 。
12.(2013·衡阳高二检测)手电筒中标有“2.0 V 0.80 W”字样的小灯泡正常发光时,通过的电流是 A;1min内通过导体横截面的电子数为
个。(已知e=1.6×10-19C)
三、计算题
13.(2013·邵阳高二检测)如果家里的电视机(100W)、洗衣机(400 W)每天平均工作1h。这些家用电器一个月的耗电量是多少?电费单价为0.6元/kW·h,每月应缴多少电费?(每月按30天算)
14. (2013·益阳高二检测)下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容。若电热水壶正常工作时,根据表中的信息,求:
型 号
SP-988
额定功率
1500W
额定电压
220V
额定容量
1.6L
(1)通过电热水壶的电流;
(2)电热水壶工作120s产生的热量。
15.有规格为“220V 1 000W”的电炉,试求:
(1)它正常工作时的电阻;
(2)如果电压只有200V,求它实际消耗的功率。
答案解析
1.【解析】选D。通过实验发现电流产生热量的规律的物理学家是焦耳。
2.【解析】选A。由于正电荷定向移动的方向为电流的方向,故此电流的方向向东,A正确。
3.【解析】选C。自由电荷是导体中自有的,不是由电源提供的,A错。电源是将其他形式能转化为电能,并不是直接释放电能,B错。电源的作用是为导体两端提供电压,在导体内产生电场,使自由电荷在电场力作用下做定向移动,使导体中形成持续的电流,C对,D错。
4.【解析】选B。电阻在10s的时间内产生的热量Q=I2Rt=22×5×10J=200 J,B正确。
5.【解析】选D。电动势的单位与电压的单位相同,是伏特,A对,D错;电动势在数值上等于没有接入外电路时电源两端的电压,B对;电动势大小仅由电源本身性质决定,与其他因素无关,C对。
6.【解析】选D。电风扇、洗衣机主要是将电能转化为机械能,电视机主要是将电能转化为光能和声能,电饭煲主要是将电能转化为内能,故选项D正确。
7.【解析】选B。由电流的计算式I=得:
=×=×=×=,B正确。
8.【解析】选C。根据焦耳定律Q=I2Rt,Q'=()2·2Rt=Q,选项C正确。
9.【解析】人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。
答案:正电荷
10.【解析】由电流定义I=得Q=It,故通过电子手表内导体横截面的电荷量Q=2×10-6×8×60C=9.6×10-4C。
答案:9.6×10-4
11.【解析】根据电流定义式I=,电解槽中电流强度大小
I=A=0.5 A,电流的方向与正离子的移动方向相同,即电流的方向向右。
答案:0.5 右
12.【解析】由P=UI得通过小灯泡的电流大小
I==A=0.40A。
1分钟内通过导体横截面的电荷量为Q=It,故通过导体横截面的电子数:
n====1.5×1020(个)。
答案:0.40 1.5×1020
13.【解析】一个月的耗电量:
W=Pt=(100+ 400)×10-3×1×30 kW·h=15 kW·h
故每月缴电费:n=15×0.6元=9元。
答案:15kW·h 9元
14.【解析】(1)由P=UI得通过电热水壶的电流:
I==A=6.82A
(2)电热水壶为纯电阻元件,电热等于电功,故电热水壶工作120s产生的热量:
Q=W=Pt=1 500×120J=1.80×105J
答案:(1)6.82A (2)1.80×105J
15.【解析】(1)由于电炉是纯电阻电路,故P=,
则R==Ω=48.4Ω
(2)当电压为200V时,它实际消耗的功率
P'==W=826.4W。
答案:(1)48.4Ω (2)826.4W
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一、选择题
1.(2013·益阳高二检测)下列电学器件中,哪个是电容器( )
2.(2013·长沙高二检测)有关电容的单位,正确的是( )
A.1 F=106μF
B.1 F=10-6μF
C.1 F=106pF
D.1 F=10-6pF
3.(2013·邵阳高二检测)关于电容器的电容,下列说法正确的是 ( )
A.电容器所带的电荷越多,电容就越大
B.电容器两极板间的电压越高,电容就越大
C.电容器所带电荷增加一倍,电容就增加一倍
D.电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量
4.(2013·常德高二检测)关于电容器和电容的概念,下列说法正确的是 ( )
A.任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器
B.用电源对平行板电容器充电后,两极板一定带异种电荷,但电荷量不一定相等
C.某一电容器带电量越多,它的电容就越大
D.某一电容器两板间电压越高,它的电容就越小
5.(2013·衡阳高二检测)下列符号属于电容器符号的是 ( )
6.将可变电容器动片旋出一些 ( )
A.电容器的电容增大
B.电容器的电容减小
C.电容器的电容不变
D.以上说法都有可能
二、填空题
7.某一平行板电容器的一个极板带有5×10-6C的电荷量,则它的另一个极板带电量为 C,
电容器的带电量为 C。
8.(2013·湘西高二检测)某电容器上标有“220 V 300μF”,300μF= F
= pF。
三、简答题
9.照相机的闪光灯是通过电容器供电的,拍照前先对电容器充电,拍照时电容器瞬间放电,闪光灯发出耀眼的白光。照相机的闪光灯在充电和放电过程中,能量发生了怎样的变化?
10.简述增大平行板电容器电容的途径。
答案解析
1.【解析】选C。A图中的电学器件是电流表,B图中的电学器件是滑动变阻器,C图中的电学器件是电容器,D图中的电学器件是电源,故应选C。
2.【解析】选A。1 F=106μF=1012pF,故A对,B、C、D错。
3.【解析】选D。影响电容器电容大小的因素是电容器极板的正对面积、极板间的距离以及电介质的性质,与所加电压及所带的电荷量无关,A、B、C错。电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量,D对。
4.【解析】选A。电容器由两个彼此绝缘又互相靠近的导体组成,A对。充电后的平行板电容器的两极板一定带等量异种电荷,B错。电容的大小只与电容器极板的正对面积、极板间的距离以及电介质的性质有关,与其他因素无关,C、D错。
5.【解析】选D。A图中的符号表示电阻,B图中的符号表示电源,C图中的符号表示灯泡,D图中的符号表示电容器。故D项正确。
6.【解析】选B。可变电容器动片旋出后,极板间正对面积减小,电容器的电容减小,B正确。
7.【解析】由于电容器的两个极板所带电量一定相等,电性相反,故另一个极板带电量为-5×10-6C。电容器的带电量是指电容器的一个极板所带电荷量的绝对值,故电容器的带电量为5×10-6C。
答案:-5×10-6 5×10-6
8.【解析】由于1F=106μF=1012pF,所以:
300μF=3×10-4F=3×108pF。
答案: 3×10-4 3×108
9.【解析】电容器充电时,将其他形式的能(如电源的化学能)转化为电场能储存起来;放电时,将电场能转化为光能释放出来。
答案:充电时,其他形式的能转化为电场能;
放电时,电场能转化为光能。
10.【解析】由于平行板电容器极板的正对面积越大,极板间的距离越近,电容就越大,故增大平行板电容器极板的正对面积,或者减小平行板电容器极板间的距离,都可以增大平行板电容器的电容;另外,在电容器极板间放置相对介电常数较大的电介质也可以增大平行板电容器的电容。
答案:增大平行板电容器极板的正对面积,或者减小平行板电容器极板间的距离,或者放置相对介电常数较大的电介质。
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