如图所示.一个挂在丝线下端的带电的小球B.静止在图示位置,若固定的带正电的小球A电荷量为Q.B球的质量为m.带电荷量q.θ=30°.A和B在同一水平线上.整个装置处于真空中(1)分析小球B的带电性质(2)B受到的电场力大小为多少(3)A.B两球之间的距离为多少? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图所示，一个挂在丝线下端的带电的小球B，静止在图示位置；若固定的带正电的小球A电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量q，θ=30°，A和B在同一水平线上，整个装置处于真空中
（1）分析小球B的带电性质
（2）B受到的电场力大小为多少
（3）A、B两球之间的距离为多少？

（1）以小球为研究对象，对小球进行受力分析，

根据小球处于平衡状态可知小球B受向右的库仑斥力，即小球B带正电，
（2）根据小球处于平衡状态得B受到的电场力大小：F=mgtgθ=mgtan30°=

mg…①
（3）根据库仑定律得小球所受库仑力大小为：F=k

…②
联立①②解得A、B两球之间的距离为：r=

kQq

．
答：（1）球B带正电
（2）B受到的电场力大小为

mg
（3）A、B两球之间的距离为

kQq

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建筑、桥梁工程中所用的金属材料（如钢筋钢梁等）在外力作用下会伸长，其伸长量不仅与和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关．人们发现对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量．用E表示，即：E=

；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材：不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器；游标卡尺；米尺；天平；固定装置等．设计的实验如图所示．
该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h．用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m（不超量程）．
用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为：E=

（2011?湖南模拟）桥梁建筑工程中所用的金属材料（如钢筋钢梁等）在外力作用下会伸长，其伸长量不仅和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关．人们发现对同一种金属，其所受拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量，用E表示，即：E=

；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材：不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器；游标卡尺；米尺；天平；固定装置等．设计了如图所示的实验．该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h．用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m（不超量程）．
（1）在一次测量中：
a．螺旋测微器如图所示，其示数为

3.853

mm；
b．游标卡尺如图所示，其示数为

11.14

mm；
（2）用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为：E=

实验题：
（1）建筑、桥梁工程中所用的金属材料（如钢筋钢梁等）在外力作用下会伸长，其伸长量不仅与拉力的大小有关，还与金属材料的横截面积有关，人们发现对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常量，这个常量叫做杨氏模量．用E表示，即E=(

)/(

△L

)；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材：不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器；游标卡尺；米尺；天平；固定装置等，设计的实验如图所示．
该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h．用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m（不超量程）．
①在一次测量中：
a．螺旋测微器如图甲所示，其示数为

mm；
b．游标卡尺如图乙所示，其示数为

mm；
②用以上所测物理量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为E=

．

（2）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
干电池E（电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω）；  电流表G（满偏电流3mA，内阻R_g=10Ω）；
电流表A（0-0.6A，内阻0.1Ω）；    滑动变阻器R₁（0-20Ω，10A）；
滑动变阻器R₂：（0-100Ω，1A）；    定值电阻R₃=990Ω；      开关、导线若干
①为方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是

（填写字母代号）
②请在线框内画出你利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路图．

③上图为某-同学根据他所设计的实验绘出的I₁：I₂图线（I₁为电流表G的示数；I₂为电流表A的示数），由图线可求得被测电池的电动势E=

V；内电阻r=

（1）（6分）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示。

①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车受到的合力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响，将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，轻推小车，能使小车做_______________运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m 小车的质量M。（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）接下来，甲同学在保持小车质量不变的条件下，研究加速度与合力的关系；乙同学在保持合力不变的条件下，研究小车的加速度与质量的关系。
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。

实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a= m/s²。（结果保留三位有效数字）
（2）（12分）小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有：
电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；
电流表A₁（量程0～100mA，内阻约5W）；
电流表A₂（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω）；
电阻箱R（0～999.9W）；
开关、导线若干。
小明的实验操作步骤如下：

A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d；

B．根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；

C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；

D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；

E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。
F．断开开关。
①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次测量中该电阻丝直径的测量值d="____________" mm；
②实验中电流表应选择_____________（选填“A₁”或“A₂”）；
③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R-L关系图线，图线在R轴的截距为R₀，在L轴的截距为L₀，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率r=____________（用给定的物理量符号和已知常数表示）。
④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，对电阻率的测量结果是否会产生影响？若有影响，请说明测量结果将偏大还是偏小。（不要求分析的过程，只回答出分析结果即可）
答：。

梁建筑工程中所用的金属材料（如钢筋钢梁等）在外力作用下会伸长，其伸长量不仅和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关。人们发现对同一种金属，其所受拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量，用E表示，即：；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材：不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器；游标卡尺；米尺；天平；固定装置等。设计了如图所示的实验。该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移。用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为；用米尺测得金属丝的原长为；用天平测出重物的质量（不超量程）。

（1）在一次测量中：

a. 螺旋测微器如图所示，其示数为 mm;

b. 游标卡尺如图所示，其示数为 mm;

（2）用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为：E= 。

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