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精英家教网某同学用精度较高的电压表测量匀强电场中A、B、C三点的电压,得到的读数分别为UAB=4V,UCB=6V,已知AB=80cm,∠ABC=60°,BC=60cm.
(1)作出该匀强电场的电场线.
(2)求场强E为多大?
分析:(1)将BC连线,作出与A点相等的电势,画出等势线,根据电场线垂直与等势线,结合沿着电场线,电势降低,即可求解;
(2)根据U=Ed,结合已知条件,即可求解.
解答:解:(1)连接BC,因UAB=4V,UCB=6V,将BC三等分,则精英家教网D点的电势与A点的电势相等,连接DA,即为等势线,而电场线垂直于等势线,且指向低电势,如图所示.

(2)由题意可知,AB=80cm,∠ABC=60°,BC=60cm,则BD=40cm,所以三角形ADB是直角三角形,
根据U=Ed,则有:E=
U
d
=
4
0.4
V/m=10V/m

答:(1)作出该匀强电场的电场线如图所示;(2)场强E为10V/m.
点评:考查等势线的寻找,如何确定电场线及方向,理解U=Ed公式中d的含义,注意正确作出几何图形及几何知识的应用是解题的关键.
练习册系列答案
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Ⅰ.用如图1所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验:
①先测出可视为质点的两滑块A、B的质量分别为m、M及滑块与桌面间的动摩擦因数μ,查出当地的重力加速度g.
②用细线将滑块A、B连接,使A、B间的轻弹簧处于压缩状态,滑块B恰好紧靠在桌边.
③剪断细线,测出滑块B做平抛运动落地时的水平位移S1,滑块A沿桌面滑行的距离为S2(未滑出桌面).为验证动量守恒定律,写出还需测量的物理量及表示它的字母
 
,如果动量守恒,需满足的关系式为
 

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Ⅱ.根据伏安法,由10V电源、0~15V电压表、0~10mA电流表等器材,连接成测量较大阻值电阻的电路.由于电表内阻的影响会造成测量误差,为了避免此误差,现在原有器材之外再提供一只高精度的电阻箱和单刀双掷开关,某同学设计出了按图2甲电路来测量该未知电阻的实验方案.
(1)请按图2甲电路,将图2乙中所给器材连接成实验电路图.
(2)请完成如下实验步骤:
①先把开关S拨向Rx,调节滑动变阻器,使电压表和电流表有一合适的读数,并记录两表的读数,U=8.12V,
I=8mA,用伏安法初步估测电阻Rx的大小.
 
,之后把开关S拨向电阻箱R,微调电阻箱的电阻值,使电压表、电流表的读数与步骤①中的读数一致.读得此时电阻箱的阻值R=1000Ω.
③该未知电阻Rx=
 
Ω.
(3)利用测得的数据,还可以得到
 
表的内电阻等于
 
实验题:

(1)几位同学做“用插针法测定玻璃的折射率”实验,图示直线aa′、bb′表示在白纸上画出的玻璃的两个界面.几位同学进行了如下操作:
A.甲同学选定的玻璃两个光学面aa′、bb′不平行,其它操作正确.
B.乙同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界aa′、bb′后,将玻璃砖向aa′方向平移了少许,其它操作正确.
C.丙同学在白纸上画aa′、bb′界面时,其间距比平行玻璃砖两光学界面的间距稍微宽些,其它操作正确.
上述几位同学的操作,对玻璃折射率的测定结果没有影响的是
AB
AB
(填写字母代号)
(2)实验桌上有下列实验仪器:
A.待测电源(电动势约3V,内阻约7Ω);
B.直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A档的内阻约0.5Ω,3A档的内阻约0.1Ω;)
C.直流电压表(量程0~3~15V,3V档内阻约5kΩ,15V档内阻约25kΩ);
D.滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A);
E.滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为0.2A);
F.开关、导线若干;
G.小灯泡“4V、0.4A”.
请你解答下列问题:
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精度且便于调节,应选择的滑动变阻器是
D
D
(填代号),理由是
由于电源内阻较小,选择全电阻较小的滑动变阻器D便于调节,能使电表示数发生明显变化.
由于电源内阻较小,选择全电阻较小的滑动变阻器D便于调节,能使电表示数发生明显变化.

②请将图甲中实物连接成实验电路图;
③某同学根据测得的数据,作出U-I图象如图乙中图线a所示,由此可知电源的电动势E=
3.0
3.0
V,内阻r=
7.5
7.5
Ω;
④若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线,要求测量多组实验数据,请你在虚线框内画出实验原理电路图;
⑤将④步中得到的数据在同一U-I坐标系内描点作图,得到如图乙所示的图线b,如果将此小灯泡与上述电源组成闭合回路,此时小灯泡的实际功率为
0.30
0.30
W.

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