题目内容

18．阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成图示电路．保持开关S1闭合、S2断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；再闭合开关S2，电流重新稳定后，C所带的电荷量为Q2，则Q1与Q2的比值为（　　）
A．5：3B．1：1C．1：2D．1：3

分析 结合电路的连接方式，利用闭合电路欧姆定律，分别求出两种情况下电容器的电压，再由Q=CU可求得电量Q1与Q2的比值．

解答 解：电池E的内阻可忽略不计，则保持开关S1闭合、S2断开且电流稳定时，电容器的电压为 U1=$\frac{2R}{3R}$E=$\frac{2}{3}$E
再闭合开关S2时，电容器的电压为 U2=$\frac{R}{2R+\frac{1}{2}R}$E=$\frac{2}{5}$E
由Q=CU得：C相同，则Q1：Q2=U1：U2=5：3
故选：A

点评 解题的关键是清楚开关断开与闭合时电路的结构，并能应用闭合电路欧姆定律求电容的电压．要知道电路稳定时，电容器的电压等于与之并联的电路两端的电压．

练习册系列答案
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8．用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，已知重力加速度为g，即可验证机械能守恒定律．
①下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能．
其中没有必要或操作不恰当的步骤是BCD（填写选项对应的字母）
②如图2所示是实验中得到一条纸带，将起始点记为O，并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，量出与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流电的周期为T，设重锤质量为m，则在打E点时重锤的动能为$\frac{m（{h}_{6}-{h}_{4}）^{2}}{8{T}^{2}}$，在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为mgh5．
③在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于（填“大于”或“小于”）重锤增加的动能，主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，为了测定阻力大小，可算出②问中纸带各点对应的速度，分别记为v1至v0，并作v${\;}_{n}^{2}$-hn图象，如图3所示，直线斜率为k，则可测出阻力大小为$m（g-\frac{k}{2}）$．
9．如图所示是电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则（　　）
A．正电荷放在a点静止释放，仅在电场力作用下运动的轨迹与电场线重合
B．电荷在a点受到电势能必定大于在b点的电势能
C．同一点电荷放在a点受到的电场力比放在b点时受到电场力小
D．a点的电场强度较大
6．在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图1所示，用 米尺测量金属丝的长度 l=0.810m．金属丝的电阻大约为 4Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根 据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．
（1）从图中读出金属丝的直径为0.520mm
（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：
A．直流电源：电动势约 4.5V，内阻很小
B．电流表 A1：量程 0～0.6A，内阻 0.125Ω
C．电流表 A2：量程 0～3.0A，内阻 0.025Ω
D．电压表 V：量程 0～3V，内阻 3kΩ
E．滑动变阻器 R1：最大阻值 10Ω
F．滑动变阻器 R2：最大阻值 50Ω
G．开关、导线等
在可供选择的器材中，应该选用的电流表是B，应该选用的滑动变阻器是E（都填选项）
（3）根据所选的器材，在如图2所示的方框中画出实验电路图

（4）若根据伏安法测出电阻丝的电阻为 Rx=4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为1.1×10-6Ω•m（保留二位有效数字）
13．在倾角为θ的光滑斜面上，放置一段通有电流强度I，长度L，质量为m的导体棒（电流方向向里），如图所示，已知重力加速度为g．
①若空间中有竖直向上的匀强磁场，要使导体棒静止在斜面上，则磁感应强度B是多少；
②若磁场方向与纸面平行，要使导体棒静止在斜面上且对斜面无压力，所加的匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向如何．
3．如图所示电场，实线表示电场线．一个初速度为v的带电粒子仅在电场力的作用下从a点运动到b点，虚线表示其运动的轨迹．则（　　）
A．粒子带正电B．a点电势低于b点电势
C．粒子的电势能增加D．电场力一直做正功
10．卡车以v0=10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，因为道口出现红灯，司机从较远的地方开始刹车，使卡车减速前进，当速度减至v=2m/s时，交通信号灯转为绿灯，司机当即放开刹车，并且只用了原来一半的时间就加速到了原来的速度．已知从刹车开始到汽车恢复到原来的速度，整个过程用时t=12s，司机的反应时间忽略不计，求：
（1）卡车减速所用的时间t1和加速所用的时间t2．
（2）卡车减速时的加速度a1与加速时的加速度a2．
7．在如图所示的电路中，电源的内阻为r，现闭合开关S，将滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（　　）
A．灯泡L变亮B．电压表读数变小
C．电流表读数变小D．电容器C上的电荷量减少
8．汽车自O点出发从静止开始在平直公路上作匀加速直线运动，途中在6s时间内分别经过P、Q两根电杆，已知P、Q相距60m，车经过Q时的速率是15m/s，则（　　）
A．经过P时的速率为5m/sB．汽车的加速度大小为1.5m/s2
C．O、P两点距离为8.5mD．汽车从出发到Q所用的时间为9s

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