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高中物理(人教大纲版)第二册高中一轮物理练习 第九章 实验 用描迹法画出电场中平面上的等势线


1.在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,如果将电源电压降低一些, 则以下判断正确的是 A.描绘出的等势线形状与原来相同 B.描绘出的等势线形状与原来不同 C.基准点之间电势差比原来小一些 D.基准点之间电势差比原来大一些 解析:电压对等势线的形状没有影响,如果电源电压降低了,两个电极间的电势差 随之降低,基准点之间的电势差当然随之降低. 答案:AC ( )

2.在用电流的电场模拟静电场描绘电场中等势线 的实验中,如图实-5 所用的电表指针偏转方向 与流入电流的关系是:当电流从正接线柱流入 电表时,指针偏向正接线柱一侧.一位学生用这 个电表探测基准点 2 两侧的等势点时,把接电表正接线柱的探针 E1 接触基准点 2, 把接电表负接线柱的探针 E2 接触纸上某一点, 发现表的指针发生了偏转, 为了探测 到等势点,则 A.若电表指针偏向正接线柱一侧,E2 应右移 B.若电表指针偏向正接线柱一侧,E2 应左移 C.若电表指针偏向负接线柱一侧,E2 应右移 D.若电表指针偏向负接线柱一侧,E2 应左移 解析:若电表指针偏向正接线柱一侧,说明探针 E1 的电势高于 E2 的电势,E2 应向 左移动,所以 B 项正确;若指针偏向负接线柱一侧,说明探针 E2 的电势高于 E1 的 电势,E2 应向右移动,C 项正确. 答案:BC ( ) 图实-5

3.“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验 中,在平整的木板上依次铺放白纸、复写纸和导

电纸.在导电纸上平放两个圆柱形电极 A 与 B, 分别与直流电源的正、负极接好,如图实-6 所 示.若以 A、B 连线为 x 轴,A、B 连线的中垂线

图实-6

为 y 轴(图中 O 点为坐标原点),将一个探针固定在 y 轴上的某一点,沿 x 轴移动另 一个探针,发现无论怎样移动,灵敏电流表的指针都不偏转,若电源、电流表及 连 线 都 是 完 好 的 , 可 能 的 故 障 是

____________________________________________. 将实验故障排除后,探针从 BO 间某处沿 x 轴向电极 A 移动的过程中,电流表中 指针偏转的情况是______. 解析:灵敏电流计不偏转的原因可能是导电纸有导电物质的一面朝下了,探针从 BO 间某处沿 x 轴向电极 A 移动过程中,两探针之间的电压变小,故电流表指针偏 角逐渐变小,探针在 O 点电流表指针不偏转,探针从 O 点向电极 A 转动时,电流 表指针反向偏转,且偏角逐渐变大. 答案:导电纸放反 偏角先变小后反向变大 4.在“描绘电场中等势线”的实验中,有以下一些操作步骤: A.在导电纸上画出两电极的连线 B.将灵敏电流表的一个探针接一个电极,用另一个探针接触导电纸,缓慢移动, 可找出一系列等势点 C.在平板上先铺上白纸,再铺上复写纸,然后再铺上导电纸 D.安好电极,接好电路

E.在两电极 a、b 的连线上,等距离地取五个基准点 c、d、e、f、g,并复印在白纸上,如图实-7 所示. F.电流表的一个探针接触某个基准点不动,另一个探 针缓慢地移动到电流表指针示数为零时,复印此点, 即可找出许多等势点. G.闭合开关 选取合理的操作步骤,并按顺序排列为:________. 解析:灵敏电流表的一个探针不要与电极直接接触,故 B 步不合理,正确的顺序为 CDAEGF. 答案:CDAEGF 5.(2009· 河北保定调研)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,下列所 给出的器材中,应该选用的是________(用器材前的字母表示). A.6 V 的交流电源 图实-7

B.6 V 的直流电源 C.100 V 的直流电源 D.量程 0~0.5 V,零刻度在刻度盘中央的电压表 E.量程 0~300 μA,零刻度在刻度盘中央的电流表

在实验过程中,要把复写纸、导电纸、白纸铺放在 木板上,它们的顺序(自上而下)是①________、②__ ______、③________. 图实-8

在实验中,按下电键,接通电路.若一个探针与基准点 O 接触,另一探针已分别在 基准点 O 的两侧找到了实验所需要的两点 a、b(如图实-8 所示),则当此探针与 a 点接触时,电表的指针应________(填“左偏”、“指零”或“右偏”);当此探针与 b 点接触时, 电表的指针应__________________________________(填“左偏”、 “指 零”或“右偏”). 解析:根据实验要求,以两电极间一系列等距点为基准点,然后探测平面内和基准 点电势相等的点,它们组成的平滑曲线就是等势线.所以,应选择量程较小的电流 表,才能够提高测量的精确度,为减小误差,电流表应该选择 E;本实验是用恒定的 电流场来模拟等量异种电荷的静电场,所以电源应该选 B;根据实验原理,可分析复 写纸、导电纸、白纸的铺设顺序,注意这里要求的是自上而下. 答案:B、E 导电纸 复写纸 白纸 指零 指零

(1)在两接线柱 A、B 连线上等距离找出 5 个基准点 a、b、c、d、e,电流表 G 的一 根探针接触 c 点,另一探针接触 f 点,为找到与 c 点电势相等的点,接触 f 点的探 针应向________移.(选填“左”或“右”) (2)若将电源电压提高为原来的 2 倍,重复以上操作,测量并画出等势线,你认为该 等势线与原等势线的形状________(选填“相同”或“不同”),该等势线图中 cd 两 点间的电势差________(选填“相等”、“增大”或“减小”). 解析:(1)c 的等势线为过 A、B 连线的中垂线.

(2)电源电压变高,相同距离电势差变大. 答案:(1)左 (2)相同 增大

7.(2009· 东城模拟)图实-10 中给出的器材为: 电源 E(电动势为 12 V,内阻不计),木板 N(板上从下往上依次叠放白纸、复写纸、 导电纸各一张),两个金属条 A、B(平行放置在导电纸上,与导电纸接触良好,用作 电极),滑动变阻器 R(其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻),直流电压表 V(量 程为 6 V,内阻很大,其负接线柱与 B 极相连,正接线柱与探针 P 相连),开关 S. 现要用图中仪器描绘两平行金属条 AB 间电场中的等势线, AB 间的电压要求取为 6 V. (Ⅰ)在图实-10 中连线,画成实验电路原理图:

图实-10 (Ⅱ)下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容填写在横线上方. a.接好实验电路. b. _____________________________________________________________________. c.合上 S,并将探针 P 与 A 相接触. d. _____________________________________________________________________. e.用探针压印的方法把 A、B 的位置标记在白纸上,画一线段连接 AB 两极,在连 线上选取间距大致相等的 5 个点作为基准点,用探针把它们的位置压印在白纸上. f.将探针与某一基准点相接触,____________________________________,这一点 是此基准点的等势点.用探针把这一点的位置也压印在白纸上.用相同的方法找出 此基准点的其他等势点. g.重复步骤 f,找出其他 4 个基准点的等势点.取出白纸,画出各条等势线.

解析:本题主要考查匀强电场的等势面的特点以及用与模拟等量异种电荷的电场的 相似的方法模拟匀强电场,考查了知识的迁移能力. (Ⅰ)AB 间电压要求取为 6 V,而电源电动势为 12 V,所以变阻器必须作分压器,电

路连接如图所示. (Ⅱ)b.把变阻器的滑动触头移到靠近 D 端处. d.调节 R,使电压表读数为 6 V. f.记下电压表读数,在导电纸上移动探针,找出电压表读数与所记下的数值相同的 另一点. 答案:(Ⅰ)见解析 (Ⅱ)b.把变阻器的滑动触头移到靠近 D 端处 d.调节 R,使电压表读数为 6 V f.记下电压表读数,在导电纸上移动探针,找出电压表读数与所记下的数值相同的 另一点


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