发布时间 : 星期三 文章物理选修3-1 问题与练习-附答案更新完毕开始阅读
2.10×10-6 m/s
3. 先后让一束电子和一束氢核通过同一对平行板形成的偏转电场，进入时速度方向与板面平行。在下列两种情况下，分别求出离开时电子偏角的正切与氢核偏角的正切之比。(1)电子与氢核的初速度相同。 (2)电子与氢核的初动能相同。
（1）若电子与氢核的初速度相同，则
tan?emH?。（2）若电子与氢核的初动能相同，
tan?Hme则
tan?e?1。
tan?H
4. 让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物经过同一加速电场由静止开始加速，然后在同一偏转电场里偏转，它们是否会分离为三股粒子束？请通过计算说明。
答：设加速电压为U0，偏转电压为U，带电粒子的电荷量为q，质量为m，垂直进入偏转电场的速度为v0，偏转电场两极距离为d，极板长为l，则：粒子的初动能1mv0?qU0，
22粒子在偏转电场中的加速度a?qU，在偏转电场中运动的时间为t?l，粒子离开偏转电
v0dmqUl，粒子离开偏转电场时速度方向的偏转角的正切dmv0场时沿静电力方向的速度vy?at?tan??vyv0?qUl2，由于各种粒子的初动能相同，即mv0?2qU0，所以各种粒子的偏转2dmv02qUl22Ul1?方向相同；粒子在静电力方向的偏转距离为y?at?，可见各种粒子的222mdv04dU0偏转距离也相同，所以这些粒子不会分成三束。
5. 电子从静止出发被1000v的电压加速然后进入另一个电场强度为5000N/C的匀强偏转电场，进入时的速度方向与偏转电场的方向垂直。已知偏转电极长6cm，求电子离开偏转电场时的速度与其与进入偏转电场时的速度方向之间的夹角。 8.53o
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第二章 恒定电流
第一节 电源和电流
1. 用导线把两个带异号电荷的导体相连，导线中的电流只能存在一瞬间；而用导线把电池的正负极相连，导线中可以产生持续的电流，这是为什么？
答：如果用导线把两个带异号电荷的导体相连，导线中的自由电子会在静电力的作用下定向移动，使带负电荷的导体失去电子，带正电荷的导体得到电子．这样会使得两导体周围的电场迅速减弱，它们之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡．因此，导线中的电流是瞬时的．如果用导线把电池的正负极相连，由于电池能源断地把经过导线流到正极的电子取走，补充给负极，使电池两极之间始终保持一定数量的正、负电荷，两极周围的空间（包括导线之中）始终存在一定的电场．导线中的自由电子就能不断地在静电力的作用下定向移动，形成持续的电流．
2. 一条导线中的电流为1.6A，在1S内通过这条导线某一横截面积的电子有多少个？ 1.0×1019
3. 原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。设氢原子的电子以速率v在半径为 r的圆周轨道上绕核运动，电子的电荷量为 e，等效电流为多大？
答：在电子轨道的某位置上考察，电子绕原子核运动的一个周期内有一个电子通过．电子运动周期T?2?r，等效电流I?e?vTe?ev．
2?r2?rv第二节 电动势
1. 电子点火器用的是1号干电池，袖珍收音机用的是7号干电池，同一品种的新的1号干电池和7号干电池的电动势是否相同？内阻是否相同？
答：电源电动势相同，内阻不同．（说明：解决本题要理解电池电动势大小与电池正负极材料和电解的化学性质有关．也就是说，与非静电力性质有关．两种电池尽管体积大小不同，但电池内的材料相同，非静电力性质相同，所以，电动势相同．而内阻就是电源内部物质对电流的阻碍，和其他导体的电阻一样与导体的形状、体积都有关系．
2. 手电筒中的干电池给某小灯泡供电时，电流为0.3A，在某次接通开关的10 s时间内，一节干电池中有多少化学能转化为电能？ 4.5 J
3. 某个电动势为E的电源工作时，电流为I，乘积EI的单位是什么？从电动势的意义来考虑，EI表示什么？
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1． 答：乘积EI的单位是瓦特．因为EI?EqW??P，所以EI表示非静电力做功的功tt率，也是电源将其他能转化为电能的电功率．如果E?3V，I?2A，则EI?6W，
表示每秒有6J其他形式的能转化为电能．
第三节 欧姆定律
1. 某电流表可以测量的最大电流是10 mA。已知一个电阻两端的电压是8V时，通过的电流是2mA，如果给这个电阻加上50V的电压，能否用该电流表测量通过这个电阻的电流？ 答：因
I1U1U?，所以I1?1I2?50?2mA?12.5mA?10mA，因此不能用这个电流I2U2U28表来测量通过这个电阻的电流．
2. 某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U—I坐标系中描点，得到了图2.3-6中a、b、c、d 四个点。请比较这四个电阻值的大小。
U
a c b d 答：Ra?Rb?Rc?Rd．说明：用直线将图中的4个点与坐标原
O I
点连接起来，得到4个电阻的伏安特性曲线．在同一条直线上的不同点，代表的电压、电流不同，但它们的比值就是对应电阻的阻值．b、c在同一条直线上，因此电阻相同．在其中三条直线上取一个相同的电压值，可以发现a的电流最小，因此电阻最大，d的电流最大，
3. 有三个电阻：RA=5Ω，RB=10Ω，RC=2.5Ω，它们的的伏安特性都是过原点的直线。请在同一坐标系中作出它们的伏安特性曲线，并在线旁注明A、B、C。 答案略
4. 一个小灯泡，当它两端的电压在3V以下时，电阻始终等于14Ω不变；当它两端的电压增大到4V时，钨丝发热，它的电阻为16Ω；当电压增大到5V时，它的电阻为19Ω。它在0—5V范围内的伏安特性曲线大概是怎样的？请画出草图。
略（说明：可以根据电阻求出3V、4V和5V时的电流，在坐标系中描点，画出I?U图象．由于点太少，I?U图象所给出的只是一个粗略估测的结果．）
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因此电阻最小．也可以根据直线的斜率判断电阻的大小．
5. 初中数学课中已经学过，正比例函数可以表示为y=kx的形式，它的图象是一条过原点的直线，k的大小描述直线的倾斜程度，叫做直线的斜率。请证明：当导体的伏安特性曲线是一条通过原点的直线时，其斜率等于这个导体的电阻的倒数。 1． 证明：k?I?1
UR
第四节 串联电路和并联电路
1.（1）在图2.4-8中,电压之比U1/U与电阻之比R1/（R1+R2）有什么关系？
（2）图2.4-9的电路常称分压电路，当a、b间的电压为U时，利用它可以在c、d间获得0和U之间的任意电压。试说明其中的道理.
a
R2 U R1 U1
U c Ucd d
b 图2.4-9
图2.4-8
答：（1）因为R1与R2串联，设通过它们的电流为I，可知U1?IR1，U?I(R1?R2)，所以电压之比
R1U1与电阻之比相等．
R1?R2U（2）设负载电阻为R0，变阻器下部分电阻为Rx，电路结构为R0与Rx并联后，再与(R?Rx)串
联
，
由
串
、
并
联
电
路
的
特
点
可
得
R串R0Ucd?U??UR并?(R?Rx)R0RxRR0?(R?Rx)?(Rx?)?RR0?RxRxR0RxR0?Rx．当
Rx?0时
Ucd?0，当Rx?R时Ucd?U，所以Ucd可以取0至U的任意值．(说明：可以引导学生
对变阻器滑动触头分别滑到变阻器两端，进行定性分析．还可以将变阻器的这种分压连接与限流连接进行比较，分析它们改变电压的作用和通过它们的电流情况，进一步提高学生的分析能力．）
2. 图2.4-10画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为1kΩ，电流表的内阻为0.1Ω，被测量导体R的真实电阻为84.7Ω。测量时，把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值。
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