2010-2011学年第一学期高二物理选修31（鲁科版）期末模拟试题.doc

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1、三、跨越障碍（一）闭合电路的欧姆定律1、公式路端电压和电路中电流随R变化（断路）（短路）2、功能关系电源总功率：电源输出功率：内电阻损耗功率：能量守恒：【典型例题】例1：在如图所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时A.电压表示数变大，电流表示数变小B.电压表示数变小，电流表示数变大C.电压表示数变大，电流表示数变大D.电压表示数变小，电流表示数变小解析：首先将电压表、电流表理想化处理。简化电路，R2与R3并联后与R1串联，当滑动触头P向b端移动时，R3阻值变小，R2、R3并联部分总电阻变小.外电阻R外减小。由闭合电路欧姆定律知总电流增大，内电压增大。从而使路端电压

2、减小，即电压表示数减小。由于通过Rl的电流增大，电压升高。从而使R2上的电压降低。通过R2的电流减小，但干路中电流变大，因此R3中电流变大。电流表示数变大，正确选项为B。答案：B例2：在如图所示的电路中，直流发电机，，，电热器组中装有50只完全相同的电热器，每只电热器的额定电压为200V，额定功率为1000W，其他电阻不计，并且不计电热器电阻随温度的变化.问：（1）当接通几只电热器时，实际使用的电热器都能正常工作？（2）当接通几只电热器时，发电机的输出功率最大？（3）当接通几只电热器时，电热器组加热物体最快？（4）当接通几只电热器时，电阻R1、R2上消耗的功率最大？（5）

3、当接通几只电热器时，实际使用的每只电热器中电流最大？解析：不计用电器电阻随温度的变化，则每只电热器的电阻为每只电热器的额定电流为（1）要使用电器正常工作，必须使电热器两端的实际电压等于额定电压200V，因此干路电流为而每只电热器额定电流为5A，则电热器的只数为2只（2）要使电源输出功率最大，必须使外电阻等于内电阻，由此可得电热器总电阻为故有40只（3）要使电热器组加热物体最快，必须使其总电阻为故有8只（4）要使R1、R2上消耗功率最大，必须使通过它们的电流为最大，由此电路总电阻必须最小，即当50只电热器全接通时可满足要求。所以需50只。（5）要使实际使用的每只电热器中电流

4、最大。则在保证UAB不超过200V的前提下使其值尽量地大，由第（1）问的讨论可知2只时UAB=200V，若只有1只，看似通过它的电流达到最大。但实际情况是电热器被烧坏而无法工作，因此仍要2只。例3：如图所示的电路中，输入电压UAB=200V，可变电阻的总电阻值。允许通过最大电流为4A。求（1）当输出端a、b开路时的值（2）输出端接入R=40的负载时，的可能变化范围。解析：本题是滑动变阻器分压接法的逆运用。（1）当ab端开路时，触头上端电阻为等势体，所以=200V。（2）当输出端接入负载R时，R与触头上部电阻串联后，再与下端电阻并联。由于可变电阻的最大电流为4A，所以触头下

5、端电阻。此时上端电阻为，与40电阻串联，由电压分配关系得。当滑动触头上滑，则，则得，所以的可能变化范围为57.14V～160V。（二）磁场的产生磁铁的磁场电流的磁场——安培定则（右手螺旋定则）磁现象的电本质——一切磁场都是由于电荷运动而产生（三）磁场的描述磁感线：假想、闭合（外部从N到S；内部从S到N）、切线是磁场方向、疏密反映磁场强弱。磁感应强度：（四）磁场的作用（1）对磁极的作用：N极受力方向沿磁场方向，S极受力方向与磁场方向相反（2）对电流的作用大小：方向：左手定则且（3）对运动电荷的作用大小：方向：左手定则且（4）带电粒子在匀强磁场中的运动当时为匀速圆周运动（五）

6、重要仪器质谱仪、回旋加速器、速度选择器对称法：带电粒子如果从一直线边界进入又从该边界射出，则其轨迹关于入射点和出射点线段的中垂线对称。入射速度方向与出射速度方向与边界的夹角相等。例4：如图所示，在y小于0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面并指向纸面外，磁感应强度为B，一带正电的粒子以速度从O点射入磁场。入射速度方向在xOy平面内，与x轴正向的夹角为，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L，求该粒子电荷量与质量之比。解析：根据带电粒子在有界磁场的对称性作出轨迹，如图所示，找出圆心A，向x轴作垂线，垂足为H，由几何关系得：带电粒子在磁场中做圆周运动，由解得两式联立解

7、得动态圆法：在磁场中向垂直于磁场的各个方向发射粒子时，粒子的运动轨迹是围绕发射点旋转的动态圆。例5：如图所示，S为电子源。它在纸面范围内发射速度大小为，质量为m，电荷量为的电子（<0），MN是一块足够大的竖直挡板，与S的水平距离为L，挡板左侧充满垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，求挡板被电子击中的范围为多大？解析：由于电子从同一点向各个方向发射，电子的轨迹构成绕S点旋转的一动态圆，动态圆的每一个圆都是逆时针旋转，这样可以作出打到最高点与最低点的轨迹，如图所示，最高点为动态圆与MN相切时的切点A，最低点为动态圆与MN相割