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- 2021-06-03 发布
2016-2017学年天津市武清区高二(上)期中物理试卷(文科)
一、选择题(本大题共20小题,每小题3分,共60分,在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的)
1.将天电和地电统一,使人类摆脱了对雷电现象迷信的科学家是( )
A.库仑 B.富兰克林 C.伏打 D.爱迪生
2.关于摩擦起电和感应起电,下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电和感应起电均说明电荷可以创生
B.等量异种电荷发生中和时说明电荷消失了
C.两物体摩擦起电可同时带有同种电荷
D.摩擦起电和感应起电均是电荷发生转移所致
3.下列关于电荷的说法正确的是( )
A.点电荷也叫元电荷
B.只有体积很小的带电体,才能看作点电荷
C.只有电荷量很小的带电体,才能看作点电荷
D.点电荷是一种理想化模型
4.真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间的距离增大为原来的2倍,它们之间的作用力的大小等于( )
A.2F B.4F C. F D. F
5.下列关于电场的说法不正确的是( )
A.电场是一种客观存在的物质
B.电场的基本特性就是对放入其中的电荷有力的作用
C.电场并不存在,是人们想象出来的
D.电荷间的相互作用就是通过电场发生的
6.下列物理量中属于矢量的是( )
A.温度 B.电荷量 C.电流 D.电场强度
7.金属小球A带+3Q的电荷量,另一个完全相同的金属小球B带﹣Q的电荷量,将两小球接触后再分开,则B球的电荷量为( )
A.0 B.+Q C.+2Q D.+3Q
8.放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度E,即E=,下列说法正确的是( )
A.电场强度的国际单位是
B.静电力F的方向就是该点电场强度的方向
C.将电荷从电场中移走,则该点的电场强度将变为0
D.将电荷的电荷量增加一倍,则该点的电场强度将变为原来的一半
9.关于电场线的说法正确的是( )
A.电场线是为了形象的描述电场而假设的线
B.电场线就是电荷在电场中的运动轨迹
C.电场线是闭合的曲线
D.两条电场线在电场中可以相交
10.如图所示,A,B两点的电场强度分别为EA,EB,则以下判断正确的是( )
A.EA>EB B.EA=EB
C.EA<EB D.EA,EB的方向相同
11.关于如图所示的电场线,下列说法正确的是( )
A.等量同种电荷的电场线 B.右边是负电荷
C.等量异种电荷的电场线 D.右边的电荷量较大
12.关于电流的正确理解是( )
A.导体的横截面积越大,电流越大
B.导体中的自由电荷越多,电流越大
C.通过导体横截面的电荷量越多,电流越大
D.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,电流越大
13.关于电源和电动势的说法错误的是( )
A.电源是把其他形式的能转化为电能的装置
B.闭合电路电源两级间的电压就等于电动势
C.电动势的单位是“伏特”
D.电动势由电源本身的性质决定
14.某电池的铭牌上有一项指标是1700mA•h(毫安小时),试根据所学到的电学知识推测出该指标所表示的物理量是( )
A.电流 B.电动势 C.电荷量 D.热量
15.下列说法正确的是( )
A.给电风扇供电时,电能全部转化为机械能
B.给电风扇供电时,电能主要转化为内能
C.给电热器供电时,电能几乎全部转化为内能
D.给电热器供电时,只有很少一部分电能转化为内能
16.首先发现电流磁效应的物理学家是( )
A.库仑 B.奥斯特 C.洛伦兹 D.安培
17.如图所示,通电螺线管附近放置四个小磁针,当小磁针静止时,图中a,b,c,d四个小磁针的指向正确的是(涂黑的一端为N极)(其中c在螺线管的内部)( )
A.a B.b C.c D.d
18.关于磁感应强度B=,下列说法正确的是( )
A.通电导体棒长度L越长,则B越小
B.通电导体棒中电流I越大,则B越小
C.通电导体棒的受力方向就是B的方向
D.B只由磁场本身决定,与F,I,L无关
19.如图是一通电直导线在匀强磁场中的四种放置情况,其中通电直导线不受安培力作用的是( )
A. B. C. D.
20.如图所示,重力不计带正电的粒子水平向右进入匀强磁场,对该带电粒子进入磁场后的运动情况,以下判断正确的是( )
A.粒子向上偏转 B.粒子向下偏转
C.粒子不偏转 D.条件不足,无法判断
二、填空题(每空2分,共16分)
21.氦原子核所带的电荷量为 e.
22.真空中有两个静止的点电荷,电荷量分别为+5.0×10﹣8C和﹣2×10﹣8C,相距10cm,则电荷间静电力的大小为 N,该力是 (选填“引力”或“斥力”).(静电力常量k=9×109N•m2/C2)
23.两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质 ,就形成一个简单的电容器.一般说来,电容器极板的正对面积越 (选填“大”或“小”)、极板间的距离越 (选填“大”或“小”),电容器的储电本领越强.
24.用安培定则判断直线电流的磁感线: 手握住导线,让伸直的拇指与 的方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.
三、综合题(本题共3小题,共24分,解答时应写出必要的文字说明,方程式和重要的验算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
25.一根电阻丝,通以大小、方向均不变的电流,若5s内通过电阻丝的电荷量为10C,电阻丝产生的热量为100J,求:
(1)通过电阻丝的电流;
(2)电阻丝的热功率.
26.把一根长为L=10cm的直导线垂直磁感应线方向放入如图所示的匀强磁场中,该磁场的磁感应强度B的大小为5×10﹣7T.若该导线中通以I=3A的电流,求此时导线所受安培力F的大小,并在图中画出安培力的方向.
27.图示区域存在竖直方向的匀强电场,但方向未知,质量m=2.0×10﹣3kg的带正电小球用绝缘轻细线竖直地悬于该电场中,当小球带电荷量q=1.0×10﹣4C时,悬线中的张力T=1.5×10﹣2N,g取10m/s2,则:
(1)小球受到的静电力大小是多少?
(2)匀强电场的电场强度为多大?方向如何?
2016-2017学年天津市武清区高二(上)期中物理试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共20小题,每小题3分,共60分,在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的)
1.将天电和地电统一,使人类摆脱了对雷电现象迷信的科学家是( )
A.库仑 B.富兰克林 C.伏打 D.爱迪生
【考点】物理学史.
【分析】明确有关电学方面的物理学史,知道富兰克林在1752年6;利用“风筝实验”获得了“天电”.
【解答】解:1752年6月,富兰克林在利用风筝把雷电释放的电荷电引入莱顾瓶中,富兰克林用雷电进行了各种电学实验,证明了天上的雷电与人工摩擦产生的电具有完全相同的性质,使人类摆脱了对雷电现象迷信.故ACD错误,B正确.
故选:B
2.关于摩擦起电和感应起电,下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电和感应起电均说明电荷可以创生
B.等量异种电荷发生中和时说明电荷消失了
C.两物体摩擦起电可同时带有同种电荷
D.摩擦起电和感应起电均是电荷发生转移所致
【考点】电荷守恒定律.
【分析】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,并没有创造电荷.感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分.
【解答】解:A、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,并没有创造电荷.故A错误;
B、将分别带有等量正电和负电的物体相互接触,电荷发生中和,没有消失,故B错误.
C、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,所以两物体摩擦起电不能同时带有同种电荷.故C错误;
D、摩擦起电与感应起电过程电荷在电场力作用下,从物体的一部分转移到另一个部分.故D正确.
故选:D
3.下列关于电荷的说法正确的是( )
A.点电荷也叫元电荷
B.只有体积很小的带电体,才能看作点电荷
C.只有电荷量很小的带电体,才能看作点电荷
D.点电荷是一种理想化模型
【考点】元电荷、点电荷.
【分析】点电荷是当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷.而元电荷是带电量的最小值,它不是电荷,所有带电电荷量均是元电荷的整数倍.
【解答】解:A、点电荷是一种理想化的物理模型,元电荷又称“基本电量”,在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,任何带电体所带电荷都是e的整数倍,所以点电荷、元电荷不是同一种物理模型,所以A错误.
B、C、D、点电荷是一种理想化的物理模型,体积很小的带电体不一定能看出点电荷,电量很小的带电体也不一定能看出点电荷,只有当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体才可看作点电荷,不BC错误、D正确.
故选:D.
4.真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间的距离增大为原来的2倍,它们之间的作用力的大小等于( )
A.2F B.4F C. F D. F
【考点】库仑定律.
【分析】电量不变,只是将距离增大到原来的2倍,根据点电荷库仑力的公式F=k可以求得改变之后的库仑力的大小.
【解答】解:由点电荷库仑力的公式F=k可以得到,电量不变,将它们之间的距离增大为原来的2倍,库仑力将变为原来的.故ABC错误、D正确.
故选:D.
5.下列关于电场的说法不正确的是( )
A.电场是一种客观存在的物质
B.电场的基本特性就是对放入其中的电荷有力的作用
C.电场并不存在,是人们想象出来的
D.电荷间的相互作用就是通过电场发生的
【考点】电场.
【分析】电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质,电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是不依赖于我们的感觉而客观存在的;电场的力的性质表现为,电场对放入其中的电荷有作用力,这种力称为电场力;电荷间的相互作用就是通过电场发生的.
【解答】解:A、C、电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质,只要有电荷,就一定有电场,故A正确、C错误.
B、电场的基本性质就是对放入其中的电荷有力的作用,故B正确.
D、任何电荷周围都产生电场,电荷间的相互作用就是通过电场发生的,故D正确.
本题选择不正确的.
故选:C.
6.下列物理量中属于矢量的是( )
A.温度 B.电荷量 C.电流 D.电场强度
【考点】矢量和标量.
【分析】矢量既有大小,又有方向,合成分解时遵循平行四边形定则.标量只有大小,没有方向,运算时遵守代数加减法则.
【解答】解:AB、温度、电荷量只有大小,没有方向,是标量.故AB错误.
C、电流有方向,其方向表示正电荷定向移动的方向,但电流运算时,不遵守矢量运算法则:平行四边形定则,所以电流是标量,故C错误.
D、电场强度既有大小,又有方向,是矢量;故D正确.
故选:D
7.金属小球A带+3Q的电荷量,另一个完全相同的金属小球B带﹣Q的电荷量,将两小球接触后再分开,则B球的电荷量为( )
A.0 B.+Q C.+2Q D.+3Q
【考点】库仑定律.
【分析】电荷守恒定律:电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移的过程中,电荷的总量保存不变.
【解答】解:完全相同的金属球,接触时先中和再平分,所以每个球带q=; 故B正确,ACD错误
故选:B
8.放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度E,即E=,下列说法正确的是( )
A.电场强度的国际单位是
B.静电力F的方向就是该点电场强度的方向
C.将电荷从电场中移走,则该点的电场强度将变为0
D.将电荷的电荷量增加一倍,则该点的电场强度将变为原来的一半
【考点】电场强度.
【分析】根据F与q的单位推导出E的单位.正电荷所受的静电力方向与电场强度方向相同,负电荷所受的静电力方向与电场强度方向相反.电场强度反映电场本身的性质,与检验电荷无关.
【解答】解:A、F的单位是N,q的单位是C,由E=,得电场强度E的单位是N/C,故A正确.
B、正电荷所受的静电力方向是该点电场强度的方向,而负电荷所受的静电力方向与电场强度方向相反.故B错误.
CD、电场强度由电场本身决定,与检验电荷无关,将电荷从电场中移走,或将电荷的电荷量增加一倍,该点的电场强度不变,故CD错误.
故选:A
9.关于电场线的说法正确的是( )
A.电场线是为了形象的描述电场而假设的线
B.电场线就是电荷在电场中的运动轨迹
C.电场线是闭合的曲线
D.两条电场线在电场中可以相交
【考点】电场线.
【分析】电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,不相交、不存在,电场线疏密描述电场强弱,电场线密的地方,电场强度大,疏的地方电场强度弱.
【解答】解:A、电场线是为了形象地描述电场而假想的线,并不存在,故A正确.
B、电场线不是电荷运动的轨迹,故B错误.
C、电场线起于正电荷(无穷远),终止于负电荷(无穷远),不形成闭合曲线,故C错误.
D、电场线不可能相交,一旦相交,交点有两切线方向,电场强度有两个方向,所以不可能相交,故D错误.
故选:A.
10.如图所示,A,B两点的电场强度分别为EA,EB,则以下判断正确的是( )
A.EA>EB B.EA=EB
C.EA<EB D.EA,EB的方向相同
【考点】电势差与电场强度的关系;电场强度.
【分析】电场线的疏密表示电场的强弱,电场线越密的地方场强越强,电场线越疏的地方场强越弱.
【解答】解:电场线越密的地方场强越强,A点的电场线比B点电场线密,则EA>EB,故A正确,BCD错误.
故选:A.
11.关于如图所示的电场线,下列说法正确的是( )
A.等量同种电荷的电场线 B.右边是负电荷
C.等量异种电荷的电场线 D.右边的电荷量较大
【考点】电场线.
【分析】根据电场线是从正电荷或者无穷远发出,到负电荷或无穷远处为止,可以判断电荷带电的正负情况,在根据电场线的疏密的情况可以判断出电场强度的大小,进而可以判断出所带的电荷量的多少.
【解答】解:由电场线的方向可以很容易的判断出电荷的正负,左侧的电场线都是指向电荷的,所以左侧的电荷应该是负电荷,右侧的电场线都是指向外的,是由该电荷发出的,所以右侧的电荷应该是正电荷;
由于电场线的疏密的情况都是相同的,电场左右对称,说明正负电荷所带的电荷量的大小是相同的,所以是它们是等量的异种电荷;
故选:C.
12.关于电流的正确理解是( )
A.导体的横截面积越大,电流越大
B.导体中的自由电荷越多,电流越大
C.通过导体横截面的电荷量越多,电流越大
D.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,电流越大
【考点】电流、电压概念.
【分析】物理学中用每秒通过导体横截面的电荷量来表示电流的强弱,叫做电流,定义式.
【解答】解:A、由电流的定义I=可知,电流大小与截面积以及自由电荷等无关,故AB错误;
C、电荷量多,但如果时间较长,则电流不一定大,故C错误;
D、电流的定义I=可知单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,电流越大,故D正确.
故选:D.
13.关于电源和电动势的说法错误的是( )
A.电源是把其他形式的能转化为电能的装置
B.闭合电路电源两级间的电压就等于电动势
C.电动势的单位是“伏特”
D.电动势由电源本身的性质决定
【考点】电源的电动势和内阻.
【分析】明确电源的性质,知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置,电动势是反映能量转化能力的物理量,其大小由电源本身的性质决定的,与外电路无关.
【解答】解:A、电源是把其他形式的能转化为电能的装置,故A正确;
B、闭合电路电源两极间的电压为路端电压,一般均要小于电动势,只有当外电路为开路时,路端电压才等于电动势,故B错误;
C、电动势的单位也为伏特,故C正确;
D、电动势是由电源本身的性质决定的,故外电路无关,故D正确.
本题选错误的,故选:B.
14.某电池的铭牌上有一项指标是1700mA•h(毫安小时),试根据所学到的电学知识推测出该指标所表示的物理量是( )
A.电流 B.电动势 C.电荷量 D.热量
【考点】电功、电功率.
【分析】1700mA•h是电流与时间的单位的乘积,由电流的定义可知,mA•h是电荷量的单位.
【解答】解:由电流的定义:I=,则q=It,其单位是A•s,电流的常用单位还有mA,时间的常用单位还有h(小时),可知,mA•h是电荷量的单位.
故选:C
15.下列说法正确的是( )
A.给电风扇供电时,电能全部转化为机械能
B.给电风扇供电时,电能主要转化为内能
C.给电热器供电时,电能几乎全部转化为内能
D.给电热器供电时,只有很少一部分电能转化为内能
【考点】电功、电功率.
【分析】关于电功和电能关系,知道生活中常用电器的能量转化,含有电动机装置的主要是将电能转化为机械能,电热器是电能全部转化为内能.
【解答】解:AB、电风扇主要是将电能转化为机械能,部分转化为内能,故AB错误;
CD、电热器是电能全部转化为内能,故C正确,D错误.
故选:C
16.首先发现电流磁效应的物理学家是( )
A.库仑 B.奥斯特 C.洛伦兹 D.安培
【考点】电磁感应现象的发现过程.
【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可.明确奥斯特的贡献是发现了电流的磁效应.
【解答】解:奥斯特发现了通电导体周围存在磁场,是第一个发现电流磁效应的科学家;故ACD错误,B正确;
故选:B.
17.如图所示,通电螺线管附近放置四个小磁针,当小磁针静止时,图中a,b,c,d四个小磁针的指向正确的是(涂黑的一端为N极)(其中c在螺线管的内部)( )
A.a B.b C.c D.d
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向;磁感线及用磁感线描述磁场.
【分析】运用右手螺旋定则判断出螺线管内外磁场的方向,小磁针静止时N极的指向表示磁场的方向.
【解答】解:右手握住螺线管,四指弯曲方向为电流的绕行方向,大拇指指向表示螺线管内部磁场的方向,所以螺旋管内部磁场方向为从右向左,外部从左向右,故小磁针a、c、d的N极水平向左,b的N极水平向右.故B正确,ACD错误.
故选:B.
18.关于磁感应强度B=,下列说法正确的是( )
A.通电导体棒长度L越长,则B越小
B.通电导体棒中电流I越大,则B越小
C.通电导体棒的受力方向就是B的方向
D.B只由磁场本身决定,与F,I,L无关
【考点】磁感应强度.
【分析】在磁场中磁感应强度有强弱,则由磁感应强度来描述强弱.将通电导线垂直放入匀强磁场中,即确保电流方向与磁场方向相互垂直,则所受的磁场力与通电导线的电流与长度乘积之比.但这属于比值定义法.即B与F、I、L均没有关系,它是由磁场的本身决定.
【解答】解:A、这属于比值定义法.即B与F、I、L均没有关系,它是由磁场的本身决定.故AB错误,D正确.
C、由左手定则知通电导体棒的受力方向与B的方向垂直,故C错误;
故选:D.
19.如图是一通电直导线在匀强磁场中的四种放置情况,其中通电直导线不受安培力作用的是( )
A. B. C. D.
【考点】安培力.
【分析】通电直导线在磁场中受到的安培力方向利用左手定则判断,大小F=BILsinθ,可知当电流的方向与磁场的方向平行时通电直导线不受安培力作用.
【解答】解:A、由图可知电流的方向与磁场的方向垂直,所以通电直导线受安培力作用.故A错误;
B、由图可知电流的方向与磁场的方向垂直,所以通电直导线受安培力作用.故B错误;
C、由图可知电流的方向与磁场的方向平行,所以通电直导线不受安培力作用.故C正确;
D、由图可知电流的方向与磁场的方向垂直,所以通电直导线受安培力作用.故D错误.
故选:C
20.如图所示,重力不计带正电的粒子水平向右进入匀强磁场,对该带电粒子进入磁场后的运动情况,以下判断正确的是( )
A.粒子向上偏转 B.粒子向下偏转
C.粒子不偏转 D.条件不足,无法判断
【考点】左手定则.
【分析】带电粒子在磁场中运动,才受到洛伦兹力作用而发生偏转.由左手定则可确定洛伦兹力的方向,再根据运动与力的关系可确定运动轨迹.
【解答】解:带正电粒子垂直进入匀强磁场中,根据左手定则,粒子受到垂直向上的洛伦兹力作用,从而使粒子向上偏转.故A正确,BCD错误.
故选:A
二、填空题(每空2分,共16分)
21.氦原子核所带的电荷量为 2 e.
【考点】元电荷、点电荷.
【分析】明确氦原子核的基本组成,再根据质子带电的性质进行分析,从而明确电荷量.
【解答】解:氦原子核有一个中子和2个质子构成,所以其带两个单位的元电荷,故带电量为2e;
故答案为:2.
22.真空中有两个静止的点电荷,电荷量分别为+5.0×10﹣8C和﹣2×10﹣8C,相距10cm,则电荷间静电力的大小为 9×10﹣4 N,该力是 引力 (选填“引力”或“斥力”).(静电力常量k=9×109N•m2/C2)
【考点】库仑定律.
【分析】已知两个点电荷的电量与它们之间的距离,由库仑定律即可求出它们之间的作用力.
【解答】解:根据库仑定律:F=N
两个点电荷带异号电荷,所以它们之间的作用力是吸引力.
故答案为:9×10﹣4,引力
23.两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质 电介质 ,就形成一个简单的电容器.一般说来,电容器极板的正对面积越 大 (选填“大”或“小”)、极板间的距离越 小 (选填“大”或“小”),电容器的储电本领越强.
【考点】电容器的动态分析;电容.
【分析】明确平行板电容器的性质,明确电容是反映电容器储电能力的物理量;知道平行板电容器的决定式,明确正对面积越大,板间距越小时,电容越大.
【解答】解:两个彼此绝缘而又相互靠近的金属体即可组成电容器,故两块正对的平行金属板中间夹上一层绝缘电介质,就形成电容器;
根据电平行板电容器的决定式可知:C=;则可知,正对面积越大,两板间的距离越小时,电容器越大,其储电能力越强;
故答案为:电介质,大,小
24.用安培定则判断直线电流的磁感线: 右 手握住导线,让伸直的拇指与 电流 的方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.
【考点】安培定则.
【分析】安培定则:右手握住导线,让大拇指所指的方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.
【解答】解:根据安培定则的内容判定线电流的磁感线的方法是:右手握住导线,让大拇指所指的方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.
故答案为:右,电流
三、综合题(本题共3小题,共24分,解答时应写出必要的文字说明,方程式和重要的验算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
25.一根电阻丝,通以大小、方向均不变的电流,若5s内通过电阻丝的电荷量为10C,电阻丝产生的热量为100J,求:
(1)通过电阻丝的电流;
(2)电阻丝的热功率.
【考点】电功、电功率;焦耳定律.
【分析】(1)由电流定义式可解(2)根据功率定义求解.
【解答】解:(1)由 I==A=2A
(2)由P==W=20W
答:(1)通过电阻丝的电流为2A.(2)电阻丝的热功率为20W.
26.把一根长为L=10cm的直导线垂直磁感应线方向放入如图所示的匀强磁场中,该磁场的磁感应强度B的大小为5×10﹣7T.若该导线中通以I=3A的电流,求此时导线所受安培力F的大小,并在图中画出安培力的方向.
【考点】安培力;左手定则.
【分析】根据安培力的大小公式,求出磁感应强度的大小.根据电流、磁感应强度、导线长度,结合F=BIL求出安培力的大小,通过左手定则判断出安培力的方向.
【解答】解:由公式F=BIL
代入数据得:F=1.5×10﹣7N
方向:根据左手定则,导线所受安培力方向垂直于导线向上;
答:此时导线所受安培力F的大小为1.5×10﹣7N.
27.图示区域存在竖直方向的匀强电场,但方向未知,质量m=2.0×10﹣3kg的带正电小球用绝缘轻细线竖直地悬于该电场中,当小球带电荷量q=1.0×10﹣4C时,悬线中的张力T=1.5×10﹣2N,g取10m/s2,则:
(1)小球受到的静电力大小是多少?
(2)匀强电场的电场强度为多大?方向如何?
【考点】电势差与电场强度的关系;共点力平衡的条件及其应用.
【分析】(1)小球受重力、拉力和静电力处于平衡,根据共点力平衡求出小球受到的静电力.
(2)根据电场强度的定义式求出匀强电场的电场强度,结合电场力的方向得出电场强度的方向.
【解答】解:(1)带电小球受到重力、绳的拉力、静电力三个力的作用,其中:mg=2×10﹣2N,T=1.5×10﹣2 N
因为三个力处于平衡,则有:F+T=mg
所以小球受到的静电力为:F=mg﹣T=2×10﹣2﹣1.5×10﹣2N=5×10﹣3N,方向竖直向上.
(2)根据E=知:E==50N/C.
因为小球带正电,所以匀强电场的方向竖直向上.
答:(1)小球受到的静电力为5×10﹣3N,方向竖直向上.
(2)匀强电场的电场强度为50N/C,方向竖直向上.
2016年12月4日
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