为模拟空气净化过程.有人设计了如图所示的含灰尘空气的密闭玻璃圆桶.圆桶的高和直径相等．第一种除尘方式是:在圆桶顶面和底面间加上电压U.沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场.尘粒的运动方向如图甲所示,第二种除尘方式是:在圆桶轴线处放一直导线.在导线与桶壁间加上的电压也等于U.形成沿半径方向的辐向电场.尘粒的运动方向如图乙所示� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

9．

为模拟空气净化过程，有人设计了如图所示的含灰尘空气的密闭玻璃圆桶，圆桶的高和直径相等．第一种除尘方式是：在圆桶顶面和底面间加上电压U，沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场，尘粒的运动方向如图甲所示；第二种除尘方式是：在圆桶轴线处放一直导线，在导线与桶壁间加上的电压也等于U，形成沿半径方向的辐向电场，尘粒的运动方向如图乙所示．已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比，即f=kv（k为一定值），假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同，重力可忽略不计，则在这两种方式中（　　）

	A．	尘粒最终一定都做匀速运动
	B．	尘粒受到的电场力大小相等
	C．	电场对单个尘粒做功的最大值相等
	D．	第一种方式除尘的速度比第二种方式除尘的速度快

分析根据分析灰尘的受力，判断可知灰尘最终落在圆柱上，电场对单个尘粒做功的最大值为Uq都相等．

解答解：A、尘粒在电场中受电场力的作用，甲的运动方向与受力方向相同，因空气阻力与尘粒运动的速度成正比，故甲中粒子做变加速直线运动，而乙中电场为发散状，故乙中粒子受力越来越小，故粒子做加速度减小的加速运动；故故A错误；
B、由U=Ed可得，由于距离d不同，故电场强度不相同，故每个粒子受电场力大小不相等，故B错误；
C、电场对单个尘粒做功的最大值都等于Uq，故C正确；
D、由于两种粒子受到的电场力做功相等，故由动能定理可知，末动能一定相等，但平均速度不相等；因第二种运动位移短，故第二种除尘速度要快；故D错误；
故选：C．

点评本题考查静电除尘的应用，是道较新颖的题目，也是物理与生活相结合的典型，注意应用带电粒子在电场中的运动去分析解答．

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③根据以上信息在图丙方框内画出实验电路图．
④图丁为某同学绘制的该热敏电阻的伏安特性曲线．已知该热敏电阻与温度的关系R=5.46+0.02t，试估算该热敏电阻两端电压为2.0V时的温度约为143℃．

20．如图甲所示，两个平行正对的水平金属板XX′极板长L=0.2$\sqrt{3}$m，板间距离d=0.2m，在金属板右端竖直边界MN的右侧有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度B=5×10^-3T，方向垂直纸面向里．现将X′极板接地，X极板上电势φ随时间变化规律如图乙所示．现有带正电的粒子流以v₀=10⁵m/s的速度沿水平中线OO′连续射入电场中，粒子的比荷q/m=10⁸C/kg，重力可忽略不计，在每个粒子通过电场的极短时间内，电场可视为匀强电场（设两板外无电场）．求：

（1）带电粒子射出电场时的最大速率；
（2）粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间之比；
（3）分别从O′点和距O′点下方$\frac{d}{4}$=0.05m处射入磁场的两个粒子，在MN上射出磁场时两出射点之间的距离．

17．

如图所示，等腰直角三角体OCD由不同材料A、B拼接而成，P为两材料在CD边上的交点，且DP＞CP．现OD边水平放置，让小物块从静止由C滑到D；然后将OC边水平放置，再让小物块从静止由D滑到C，小物块两次从顶点滑到P点的时间相同，且滑动过程中三角体与地面均保持静止，则下列说法中正确的是（　　）

	A．	A、B两材料的动摩擦因数相同
	B．	两次滑动中物块到达P点速率相等
	C．	两次滑动中物块到达底端速率相等
	D．	两次滑动中物块到达底端摩擦生热不相等

4．

继我国成功发射目标飞行器天官一号之后又在2011年11月1日成功发射神舟八号无人飞行器，2011年11月3日，天宫一号目标飞行器与神舟八号飞船成功实现首次交会对接，下列关于神舟八号、天宫一号的相关分析中错误的是（　　）

	A．	“天宫一号”的发射速度应介干第一宇宙速度与第二宇宙速度之间
	B．	对接前，“神舟八号”欲追上“天宫一号”，必须在同一轨道上点火加速
	C．	对接时，“神舟八号”与“天官一号”的加速度相等
	D．	对接后，“天宫一号”的速度小于第一宇宙速度

14．在粗糙绝缘的水平面上固定一个带电量为Q的正电荷，已知点电荷周围电场的电势可表示为φ=k$\frac{Q}{r}$，式中k为静电常量，Q为场源电荷的带电量，r为距场源电荷的距离．现有一质量为m，电荷量为q带正电荷的滑块（可视作质点），其与水平面的动摩擦因数为μ₂，K$\frac{Qq}{{{X}_{1}}^{2}}$＞μmg，则（　　）

	A．	滑块与带电量为Q的正电荷距离为x时，滑块电势能为$\frac{kqQ}{x}$
	B．	若将滑块无初速地放在距离场源点电荷x₁处，滑块最后将停在距离场源点电荷$\frac{kqQ}{?mg{x}_{1}}$处
	C．	若将滑块无初速地放在距离场源点电荷x₁处，当滑块运动到距离场源点电荷x₃处的加速度为$\frac{kqQ}{m{x}_{1}{x}_{3}-μg}$
	D．	若将滑块无初速地放在距离场源点电荷x₁处，当滑块运动到距离场源点电荷x₃处的速度为V=$\sqrt{（\frac{2qkQ}{m{x}_{1}{x}_{3}}-2μg）（{x}_{3}-{x}_{1}）}$

1．下列说法正确的是（　　）

	A．	伽利略首先建立了加速度概念
	B．	牛顿通过斜面实验得出自由落体运动的位移与时间的平方成正比
	C．	安培发现了产生感应电流的条件
	D．	奥斯特发现了判定电流产生磁场方向的右手螺旋定则

18．热敏电阻是电阻值对温度极为敏感的一种电阻，热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC），正温度系数电阻器（PTC）在温度升高时电阻值变大，负温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值变小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中．

（1）某实验小组测出热敏电阻R₁的I-U图象如图乙曲线Ⅱ所示，请分析说明该热敏电阻是PTC热敏电阻（填“PTC”或“NTC”）．
（2）该小组选用下列器材探究通过热敏电阻R₁（常温下阻值约为10Ω）的电流随其两端电压变化的特点．
A．电流表A₁（量程0.6A，内阻约0.3Ω
B．电流表A₂（量程100mA，内阻约1Ω）
C．电压表V₁（量程3.0V，内阻约3kΩ）
D．电压表V₂（量程15.0V，内阻约10kΩ）
E．滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）
F．滑动变阻器R′（最大阻值为1000Ω）
G．电源E（电动势15V，内阻忽略），电键、导线若干．
实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，则电流表应选A；电压表选D；滑动变阻器选E．（只需填写器材前面的字母即可）
（3）请在所提供的器材中选择必需的器材，在图甲虚线框内画出该小组设计的电路图．
（4）若将该热敏电阻接在电动势为10.0V，内阻为25Ω的电源两端，则热敏电阻实际消耗的电功率为1.0W．（结果保留两位有效数字）

19．

如图所示，在xOy坐标系中，以（r，0）为圆心，r为半径的圆形区域内存在匀强磁场磁场区域的圆心为O′，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里．在y＞r的足够大的区域内，存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E．从O点以相同速率向不同方向发射质子，质子的运动轨迹均在纸面内，且质子在磁场中运动的轨迹半径也为r．已知质子的电荷量为q，质量为m，不计质子所受重与及质子间相互作用力的影响．
（1）求质子从O点射入磁场时速度的大小：
（2）若质子沿x轴正方向射入磁场，求质子从O点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间．
（3）若质子沿x轴正方向成夹角θ（0＜θ＜$\frac{π}{2}$）的方向从O点射入第一象限的磁场中，求质子在磁场中运动的总时间．

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