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2023高二下·上海静安·学业考试)我们经常听到电场、磁场等有关的概念。但你没有想过,看不见摸不着,它到底是什么?它是一种物质吗?现代科学认为,场是比基本粒子更基本的物质存在状态,场可以分为基态和激发态,而粒子实际上就是场的激发态。通俗来讲,场就像一片平静的汪洋大海,此时的大海处于基态,就不会有水花出现。一旦大海受到扰动,就会出现水花,此时的大海就处于激发态,而水花就相当于基本粒子。由于万物都是由基本粒子组成的,所以我们可以这样说:万物都是场,万事万物都是由不同形式的场叠加而成的。

(1)关于,下列说法不正确的是(  )

A.场是看不见摸不着的物质,但我们可以用场线来形象化地描述它

B.静止的电荷周围的电场称为静电场

C.麦克斯韦发表了电磁场理论,认为一切电场都能产生磁场

D.现代科学认为,基本粒子和场之间关系密切,有场才有基本粒子

(2)某带电粒子在电场中运动,涉及到的物理量静电力F、电场强度E、电势φ,电势能中,描述电场本身的物理量有       ,请用国际单位制基本单位表示电势φ的单位1V=1         。在磁场中,0.2T=这个表达式描述的物理情景可能是         

(3)右图中用4V的电压为2μF的平行板电容器充电,开关S闭合后,由于两板间距远小于板的大小,两板之间的电场可以看成是        电场。放电后,换用一个3V的直流电源为该电容器充电,平行板上板带电量为         C

  

(4)小明根据磁体对周围小磁针有力的作用,且不需要接触,这说明磁体周围存在磁场类比得出:地球周围存在引力场。用假想的线描述引力场,如图甲、乙、丙所示,其中最合理的是       图。请从大小和方向两个角度,论证你的选择。

  

(5)具有特定性质的物体在某中特定场中会因为位置的变化具有势能。为了研究能量的转化规律,验证机械能守恒,某同学用如图装置进行实验,将摆锤由A点静止释放:

  

某次操作中,测得摆锤经过B点的速度为0.99m/s。已知BD两点间的竖直高度差为10cm,摆锤的质量为8.0×10-3kg。则摆锤经过B时的机械能为       J;(结果保留两位有效数字,以D点为零势能面)。

在摆锤摆到最低点的过程中,已知BC两点与最低点D和高度差分别hBhC实验测得摆锤经过BC两点时的速度分别为vBvC质量未知,重力加速度为g。为了证明摆锤在BC两点的机械能相等,需要得到的关系式是        (用给定的符号表示)

...

23-24高三上·上海浦东新·期中)静电场,指的是观察者与电荷量不随时间发生变化的电荷相对静止时所观察到的电场。它是电荷周围空间存在的一种特殊形态的物质,其基本特征是对置于其中的静止电荷有力的作用,库仑定律描述了这个力。

21.如图所示为密立根油滴实验装置,关于该实验的意义下列说法正确的是(  )

  

A.研究悬浮油滴所带电性

B.测量悬浮油滴的电荷量

C.测出了元电荷的值

D.利用二力平衡测出匀强电场的场强大小

22.如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球PQ用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则(  )

  

APQ都带正电荷 BPQ都带负电荷

CP带正电荷,Q带负电荷 DP带负电荷,Q带正电荷

23.如图,ab是正点电荷电场中一条电场线上的两点,两点的电势和电场强度分别为,则他们的大小关系可能是(  )

  

A B

C D

24.如图所示,在AD两点分别固定+Q和+3Q的点电荷,BCAD的连线上,且ABBCCD。一质子从B点由静止释放,不计重力,在其向右运动的过程中(      )

  

A.加速度一直在减小      B.动能先增加后减小

C.电场力一直做正功      D.电势能先增加后减小

25.一绝缘细棒的两端固定两带等量异种电荷的小球,置于光滑绝缘水平面上,在细棒的延长线上某处有一固定的点电荷Q,如图所示。细棒由静止释放后,向右做加速度增大的加速运动,由此可知固定点电荷Q      电(选填),位于细棒的      侧(选填)。

  

 

...

23-24高二上·上海虹口·期末)电场是一种看不见摸不着的物质,然而却无处不在,几乎弥漫于整个宇宙。我们把相对于观察者静止的电荷产生的电场称为静电场。

16.带电体周围存在电场,两带电体通过电场发生相互作用。(静电力常量

1)真空中,两个电荷量均为2C的点电荷,相距1m,它们间的库仑力为    

A    B    C    D

2)两个相同的金属小球AB所带电荷量的比AB两球相距一定距离(AB可视为点电荷),它们间的相互作用力为。若将两球互相接触后,再放回各自原来的位置,其作用力变为,则之比可能为    

A54    B56    C57    D59

17.人们通过电场线、等势线来描绘电场。

1)某电场的电场线分布如图所示,PQ两点的场强大小为PQ两点的电势为,则(      )

 

A    B

C    D

2)研究表明,地球是一个表面带有大量负电荷的导体,晴天时大气中有很多带正电的离子,低空中正离子多,高空中正离子少。这使得大气中的电场分布有如下特点:电势随着高度的增加而升高,在低层大气中升高得最快。由此可知大气中的电场线分布可能是(      )

A    B

C    D

3)如图所示,虚线abc是某电场的一组等势线,实线是电荷仅在电场力作用下的运动轨迹,PQ是轨迹上的两点。电荷在PQ两点速率分别为,加速度大小分别为,则(      )

 

A      B

C      D

18.如图所示,O为直角坐标系的原点,电荷量为的点电荷固定在处,电荷量为的点电荷固定在处。y轴上ab两点的纵坐标分别为d点在x轴上,其横坐标为

 

1O点电场强度的方向为        d点电场强度的大小为        

2)沿y轴方向将一负电荷从a点移动到b的过程中,该负电荷的电势能将    

A.逐渐增大    B.先增大后减小    C.保持不变

D.逐渐减小    E.先减小后增大

19.如图(a)所示,O为圆心,半径的圆处在平行于纸面的匀强电场中。ABCDP为圆周上的点。连线逆时针转动,连线从位置开始旋转的角度。P点的电势随角度的变化关系如图(b)所示。该匀强电场的场强大小        V/m。将电子沿圆弧从C移动到A的过程中,电场力对电子所做的功        eV

 

20.示波器的原理示意图如图所示,电子经电压为的加速电场加速后,进入电压为的偏转电场,离开偏转电场后打在荧光屏上的P点。P点与O点的距离叫偏转距离。单位偏转电压引起的偏转距离称为示波器的灵敏度。分析说明影响示波器灵敏度的因素。

 

 

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23-24高三上·上海普陀·期末)打印机是常用办公用品。打印机工作时,送纸机构能将纸张逐页送入打印。不管是喷墨打印还是激光打印,静电在其中都发挥着重要作用。

1. 如图,某款打印机的送纸机构由搓纸轮A、送纸轮B和分纸轮C构成。若搓纸轮A和纸张之间的动摩擦因数μ1=0.9,纸张之间的动摩擦因数μ2=0.5,搓纸轮对纸张的正压力大小F=0.5N,每张纸的质量m=5g

 

1)通过计算说明当第一张纸被搓纸轮A搓动时,第二张纸不会动   

2)偶有两张纸同时进入送纸轮B时,分纸轮C可将第二张纸收回。图中搓纸轮A顺时针转动,则分纸轮C的转动方向为        

2. 喷墨打印机的简化结构如图所示,墨盒发出质量为m的微小墨滴,经带电室后所带电荷量由输入信号控制。随后以一定的初速度v0进入长为L、间距为d、电压为U的带电平行金属板,金属板右端与纸的距离为L1。忽略空气阻力、墨滴所受重力和偏转电场的边缘效应。

 

1)若墨滴打到纸上的点偏离入射方向的距离为Y,求该墨滴的电荷量q   

2)下列操作中能使纸上的文字尺寸放大的是(      )

A.仅增大d    B.仅增大U    C. 仅增大L1    D.仅增大q

3. 硒鼓是激光打印机的核心部件,感光鼓充电后可认为电荷量均为-q的点电荷,对称均匀地分布在半径为R的圆周上,如图所示。若某时刻圆周上P点的一个点电荷的电量突变为+2q,则圆心O点处的电场强度大小为        ,方向        

 

4. 某款打印机待机电流为32mA,若每天待机10h,每年消耗的电能约为        kW·h(结果保留2位有效数字)。

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23-24高三上·北京海淀·期末)接入电源的导体内存在恒定电场,其性质与静电场相同,电流的形成及电路的基本特性都与导体内的恒定电场有关。

1)如图甲所示,圆柱形长直金属导体,横截面积为S,电阻率为ρ,两端电压恒定,内部有分布均匀的电流。证明:导体内电场强度E的大小与电流I的关系为

2)上式中,描述导体内电流的分布情况,定义为电流密度,用字母j表示,即

如图乙所示,一段电阻率为ρ、粗细不均匀的导体两端电压恒定,AB部分的长度为,其内部电流密度为jBC部分的长度为AB部分横截面积是BC部分横截面积的2倍,忽略中间交接处电流密度变化的影响。求:在通过AB左端横截面的电荷量为q的过程中,整段导体消耗的电能W

3)如图丙所示,在竖直向下的匀强磁场中,两根平行金属轨道MNPQ固定在水平面内,轨道电阻不计,端点MP间接有一个金属材质的定值电阻。金属导体棒ab垂直于MNPQ轨道,在水平外力的作用下向右匀速运动。运动过程中,导体棒与轨道接触良好,且始终保持与轨道垂直。金属内的自由电子在定向运动中会与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)发生碰撞,对每个电子而言,其效果可等效为受到一个平均阻力。已知电子的电量为e

定值电阻的材质的电阻率为,求当其内部电流密度为时,定值电阻内一个自由电子沿电流方向所受平均阻力的大小

导体棒ab的电阻率为,求当其内部电流密度为时,导体棒内一个自由电子沿电流方向所受平均阻力的大小

(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明)

 

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