2018-2019學年高中物理 模塊復習課學案 滬科版選修3-1.doc

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模塊復習 [核心知識回顧] 一、電荷與電荷守恒定律 1．電荷：自然界中存在著兩種電荷，正電荷和負電荷． 2．電荷守恒定律 (1)內容：電荷既不能創(chuàng)生，也不能消失，它只能從一個物體轉移到另一個物體或從物體的這一部分轉移到另一部分，在轉移的過程中，電荷的總量保持不變． (2)物體帶電的實質：得失電子． 二、庫侖定律 1．內容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們所帶電荷量的乘積成正比，與它們的距離的平方成反比，作用力的方向在兩點電荷的連線上． 2．公式：F＝k，式中的k＝9.0109 Nm2/C2，叫靜電力常量． 3．適用條件：點電荷；真空中． 三、電場、電場強度 1．電場：電荷周圍存在的一種物質，電場對放入其中的電荷有力的作用．靜止電荷產生的電場稱為靜電場． 2．電場強度 (1)定義：放入電場中某點的電荷受的電場力F與它的電荷量q的比值． (2)公式：E＝. 3．點電荷場強的計算式 (1)設在場源點電荷Q形成的電場中，有一點P與Q相距r，則P點的場強E＝k. (2)適用條件：真空中的點電荷形成的電場． 四、電場線 1．定義 電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度方向，電場線不是實際存在的線，而是為了描述電場而假想的線． 2．電場線的特點 (1)電場線從正電荷(或無限遠處)出發(fā)，終止于無限遠處(或負電荷)． (2)電場線在電場中不相交． (3)在同一電場里，電場線越密的地方場強越大． (4)勻強電場的電場線是均勻分布的等間距平行直線． 五、靜電力做功的特點與電勢能 1．靜電力做功的特點 (1)在電場中移動電荷時電場力做功與路徑無關，只與初末位置有關，可見靜電力做功與重力做功相似． (2)在勻強電場中，電場力做的功W＝Eqd，其中d為沿電場線方向的距離． 2．電勢能 (1)定義：電荷在電場中具有的勢能，等于靜電力把它從該點移到零電勢能位置時所做的功． (2)靜電力做功與電勢能變化的關系 靜電力做的功等于電勢能的減少量，即WE＝EpA－EpB. (3)電勢能的相對性：電勢能是相對的，通常把電荷在離場源電荷無限遠處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面的電勢能規(guī)定為零． 六、電勢和等勢面 1．電勢 (1)定義：電荷在電場中某點具有的電勢能Ep與電荷量q的比值． (2)定義式：φ＝. 2．等勢面 (1)定義：電場中電勢相等的各點組成的面． (2)特點： a．等勢面一定與電場線垂直，即跟場強的方向垂直． b．在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功． c．電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面． d．等差等勢面越密的地方電場強度越大，反之越?。? 七、電勢差 1．定義式：UAB＝. 2．電勢差與電勢的關系：UAB＝φA－φB. 3．勻強電場中電勢差與電場強度的關系：U＝Ed. 八、電容器的電容 1．電容的定義式為C＝.在國際單位制中，電容的單位是法拉(F)，常用單位有微法(μF)和皮法(pF)．它們的換算關系是1 F＝106 μF＝1012 pF. 2．電容器的電容僅由自身的幾何結構(正對面積、間距等)和電介質特性決定，與它是否帶電、帶電多少、板間電勢差的大小等無關． 3．平行板電容器的電容，跟相對介電常數(shù)ε成正比，跟正對面積S成正比，跟極板間距離d成反比，用公式表示為C＝. 九、帶電粒子在勻強電場中的運動 1．帶電粒子沿與電場線平行的方向進入勻強電場，受到的電場力與運動方向在同一條直線上，做勻加速或勻減速直線運動． 2．只有電場力做功，若帶電粒子的初速度為零，則mv2＝qU，則v＝，若帶電粒子的初速度不為零，則由動能定理可得：mv2－mv＝qU. 3．帶電粒子以速度v垂直于電場線方向飛入勻強電場，受到恒定的與初速度方向垂直的電場力作用而做勻變速曲線運動．垂直于場強方向做勻速直線運動，平行于場強方向做初速度為零的勻加速直線運動． 十、電流 1．定義：電荷的定向移動形成電流． 2．公式：I＝.(注意：如果是正、負離子同時向相反方向定向移動形成電流時q是兩種離子電荷量絕對值之和) 3．方向：規(guī)定和正電荷定向移動的方向相同，和負電荷定向移動的方向相反． 4．微觀表達式：I＝nqSv，n是單位體積內的自由電荷數(shù)，q是每個電荷的電荷量，S是導體的橫截面積，v是自由電荷定向移動的速率． 十一、電阻和電阻率 1．電阻反映了導體對電流的阻礙作用． 2．電阻的定義式：R＝. 3．電阻定律：對于同種材料的導體而言，導體的電阻與它的長度成正比，與它的橫截面積成反比；數(shù)學表達式R＝ρ. 4．電阻率：是反映導體導電性能的物理量，其特點是隨著溫度的改變而變化．金屬的電阻率隨溫度升高而增大；半導體的電阻率隨溫度升高而減?。? 十二、電功和電功率 1．電功和電功率：電流做功的實質是電場力對電荷做功．電場力對電荷做功，電荷的電勢能減小，電勢能轉化為其他形式的能．因此電功W＝qU＝UIt，這是計算電功普遍適用的公式． 2．電功率：單位時間內電流做的功叫電功率，P＝＝UI，這是計算電功率普遍適用的公式． 3．電熱和焦耳定律：電流通過電阻時產生的熱量Q＝I2Rt，這是普遍適用的電熱計算公式． 十三、閉合電路歐姆定律 1．電源：使導體兩端存在持續(xù)電壓，將其他形式的能轉化為電能的裝置． 2．電動勢 (1)物理意義：反映不同電源把其他形式的能轉化為電能的本領大小的物理量．電動勢大，說明電源把其他形式的能轉化為電能的本領大；電動勢小，說明電源把其他形式的能轉化為電能的本領?。? (2)大?。旱扔谕怆娐窋嚅_時的路端電壓，數(shù)值上也等于把1 C的正電荷從電源負極移到正極時非靜電力所做的功． 3．閉合電路歐姆定律 (1)內容：閉合電路中的電流跟電源電動勢成正比，跟內、外電路電阻之和成反比，這個結論叫作閉合電路歐姆定律． (2)表達式：I＝. (3)適用范圍：外電路是純電阻的電路． 4．路端電壓U：外電路兩端的電壓，即電源的輸出電壓U＝E－Ir. (1)當外電阻R增大時，I減小，內電壓減小，路端電壓增大．當外電路斷開時，I＝0，U＝E. (2)當外電阻減小時，I增大，內電壓增大，路端電壓減?。旊娫磧啥硕搪窌r，外電阻R＝0，I＝，U＝0. 5．UI圖像 如圖1所示為UI圖像，由U＝E－Ir知，圖線為一條直線，與縱軸交點為電源電動勢，與橫軸交點為短路電流，直線的斜率的絕對值等于電源內阻． 圖1 6．閉合電路中的功率 (1)電源的總功率：P總＝IE＝IU＋IUr＝P出＋P內． (2)電源內耗功率：P內＝I2r＝P總－P出． (3)電源的輸出功率：P出＝IU＝IE－I2r＝P總－P內． 十四、磁場的性質安培力 1．磁場 (1)磁場的性質：磁場對放入其中的磁體、電流或運動電荷有力的作用． (2)磁場方向：規(guī)定小磁針在磁場中N極受力的方向(或者小磁針在磁場中靜止時N極的指向)為該位置處的磁場方向． 2．磁感線 (1)概念：用來形象地描述磁場的一組假想的曲線，在這些曲線上，每一點的切線方向為該點的磁場方向，其疏密反映了磁場的強弱(磁感應強度的大小)． (2)特點：在磁體外部，磁感線由N極到S極；在磁體內部，磁感線由S極到N極，磁感線是一組閉合曲線，在空間中互不相交． 3．電流的磁場、安培定則 (1)安培定則：用右手握住導線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向．安培定則用來判斷直線電流產生磁場的方向．同樣，用安培定則可以判斷環(huán)形電流、通電螺線管所產生的磁場方向． (2)電流的磁場：要熟練掌握直線電流的磁場、環(huán)形電流的磁場、螺線管電流的磁場． 4．磁感應強度 磁感應強度是描述磁場大小和方向的物理量，用“B”表示，是矢量． (1)B的大?。捍艌鲋心滁c的磁感應強度的大小等于放置于該點并垂直于磁場方向的通電直導線所受磁場力F與通過該導線的電流和導線長度乘積IL的比值． (2)B的方向：磁場中該處的磁場方向． (3)B的單位：特斯拉.1 T＝1 N/(Am)． (4)勻強磁場：磁感應強度的大小、方向處處相同的區(qū)域．在勻強磁場中，磁感線互相平行并等距． 十五、安培力 1．磁場對電流的作用力叫作安培力．一根長為L的直導線，當導線垂直于磁場放置，通過電流為I時，安培力的大小可以表示為F＝BIL.當導線平行于磁場放置時安培力為零． 2．公式的適用條件：一般只適用于勻強磁場． 3．安培力的方向：用左手定則判定，總是跟磁場垂直，跟電流的方向垂直，即安培力總是垂直于導線和磁感線所在的平面． 十六、帶電粒子在磁場中的運動 1．洛倫茲力 (1)定義：洛倫茲力是磁場對運動電荷的作用力． (2)大?。篺＝qvB(此式只適用于電荷運動方向與磁場方向垂直的情況．若兩方向成θ角，洛倫茲力大小為f＝qvBsin_θ，當θ＝0時，f＝0；當θ＝90時，f＝qvB)． (3)方向：由左手定則判定(注意正、負電荷的不同)．f一定垂直于B與v所決定的平面，但B與v不一定垂直． 2．帶電粒子在勻強磁場中的運動(不計其他力的作用) (1)若帶電粒子初速度方向與磁場方向共線，則做勻速直線運動． (2)若帶電粒子垂直進入勻強磁場，則做勻速圓周運動． a．向心力由洛倫茲力提供：Bqv＝m； b．軌道半徑R＝，周期T＝＝. [易錯易混辨析] 1．電荷發(fā)生中和時電荷并沒有消失．(√) 2．QA＝9Q與QB＝－Q的A、B兩個金屬球接觸后再分開，兩球一定各帶4Q的電荷．() 3．在真空中，點電荷的場強公式E＝中的Q是產生電場的場源電荷的電荷量，與試探電荷無關．(√) 4．帶電粒子的運動軌跡一定與電場線重合．() 5．在點電荷產生的電場中，以點電荷為球心的同一球面上各點的電場強度都相同．() 6．電場力做功與重力做功相似，與路徑無關．(√) 7．正電荷具有的電勢能一定是正的，負電荷具有的電勢能一定是負的．() 8．電場力做正功，電勢能一定增加．() 9．電勢是矢量，因為電勢有正值和負值之分．() 10．電場中電場強度為零的地方電勢一定為零．() 11．沿電場線方向電勢越來越低，電場強度越來越?。?) 12．某等勢面上各點的場強方向均與此處等勢面垂直．(√) 13．將平行板電容器兩極板的間距加大，電容將增大．() 14．將平行板電容器兩極板平行錯開，使正對面積減小，電容將減小．(√) 15．在平行板電容器極板間插入電介質，電容將增大．(√) 16．電流I隨時間t變化的圖像與坐標軸所圍面積表示通過導體橫截面的電荷量．(√) 17．電功率越大，電流做功越快，電路中產生的焦耳熱一定越多．() 18．由R＝ρ可知，導體的電阻與導體的長度成正比，與導體的橫截面積成反比．(√) 19．閉合電路中的短路電流無限大．() 20．電動勢的單位跟電壓的單位一致，所以電動勢就是兩極間的電壓．() 21．在閉合電路中，外電阻越大，電源的輸出功率越大．() 22．磁場中小磁針靜止時S極的指向就是磁場的方向．() 23．不管何時，磁通量都等于磁感應強度與平面面積的乘積．() 24．通電導線只有垂直磁場放置時，才受到磁場給它的作用力．() 25．磁通量是矢量，其正、負表示磁通量的方向．() 26．帶電粒子在磁場中運動時一定會受到洛倫茲力的作用．() 27．洛倫茲力的方向在特殊情況下可能與帶電粒子的速度方向不垂直．() 28．洛淪茲力和安培力是性質完全不同的兩種力．() 29．粒子在只受到洛倫茲力作用時動能不變．(√) 30．帶電粒子只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同．() 【提示】　 2．　完全相同的金屬球接觸才能平分電荷量． 4．　帶電粒子軌跡不一定與電場線重合． 5．　大小相同，方向不同． 7．　正電荷電勢能可能為負，負電荷電勢能可能為正． 8．　電場力做正功，電勢能一定減?。? 9．　電勢是標量． 10．　電場強度為零的地方電勢不一定為零． 11．　沿電場線方向電場強度不一定減?。? 13．　極板間距加大，電容減小． 17．　電功率大，電路中產生焦耳熱不一定多． 19．　電源有內阻，短路時電流不會是無窮大． 20．　電動勢和電壓是兩個不同的概念． 21．　內、外電阻相等時輸出功率最大． 22．　N極指向才是磁場的方向． 23．　只有磁場方向與平面垂直時才有Φ＝BS. 24．　通電導線只要和磁場不平行就會受安培力． 25．　磁通量不是矢量，其正、負不代表方向． 26．　粒子速度方向與磁場方向不平行時才會受洛倫茲力． 27．　洛倫茲力的方向和速度方向永遠垂直． 28．　兩種力本質是相同的． 30．　洛倫茲力的大小還與速度方向、電荷量及磁感應強度有關． [高考真題感悟] 1. (多選)(2017全國Ⅲ卷)一勻強電場的方向平行于xOy平面，平面內a、b、c三點的位置如圖2所示，三點的電勢分別為10 V、17 V、26 V．下列說法正確的是(　　) 【導學號：69682312】 圖2 A．電場強度的大小為2.5 V/cm B．坐標原點處的電勢為1 V C．電子在a點的電勢能比在b點的低7 eV D．電子從b點運動到c點，電場力做功為9 eV ABD　[如圖所示，由勻強電場中兩平行線距離相等的兩點間電勢差相等知，Oa間電勢差與bc間電勢差相等，故O點電勢為1 V，選項B正確；則在x軸上，每0.5 cm長度對應電勢差為1 V,10 V對應的等勢線與x軸交點e坐標為(4.5,0)，△aOe中，Oe∶Oa＝4.5∶6＝3∶4，由幾何知識得：Od長度為3.6 cm，代入公式E＝得，E＝2.5 V/cm，選項A正確；電子帶負電，電勢越高，電勢能越小，電子在a點的電勢能比在b點的高7 eV，選項C錯誤；電子從b點運動到c點，電場力做功W＝eU＝9 eV，選項D正確．] 2．(多選)(2017全國Ⅰ卷)在一靜止點電荷的電場中，任一點的電勢φ與該點到點電荷的距離r的關系如圖3所示．電場中四個點a、b、c和d的電場強度大小分別為Ea、Eb、Ec和Ed.點a到點電荷的距離ra與點a的電勢φa已在圖中用坐標(ra，φa)標出，其余類推．現(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點依次經b、c點移動到d點，在相鄰兩點間移動的過程中，電場力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd.下列選項正確的是(　　) 圖3 A．Ea∶Eb＝4∶1　　　 B．Ec∶Ed＝2∶1 C．Wab∶Wbc＝3∶1 D．Wbc∶Wcd＝1∶3 AC　[A對：由題圖知，a、b、c、d四個點距點電荷的距離依次增大，且rb＝2ra，由E＝知，Ea∶Eb＝4∶1. B錯：rd＝2rc，由E＝知，Ec∶Ed＝4∶1. C對：在移動電荷的過程中，電場力做的功與電勢能的變化量大小相等，則Wab∶Wbc＝q(φa－φb)∶q(φb－φc)＝3∶1. D錯：Wbc∶Wcd＝q(φb－φc)∶q(φc－φd)＝1∶1.] 3．(多選)(2017全國Ⅰ卷)如圖4，三根相互平行的固定長直導線L1、L2和L3兩兩等距，均通有電流I，L1中電流方向與L2中的相同，與L3中的相反．下列說法正確的是(　　) 圖4 A．L1所受磁場作用力的方向與L2、L3所在平面垂直 B．L3所受磁場作用力的方向與L1、L2所在平面垂直 C．L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為1∶1∶ D．L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為∶∶1 BC　[如圖，由磁場的疊加知，L2與L3中的電流在L1處產生的合磁場的方向在L2、L3連線的中垂線上，由左手定則知，L1所受磁場作用力的方向與L2、L3所在平面平行．選項A錯誤． L1與L2中的電流在L3處產生的合磁場的方向與L1、L2的連線平行，由左手定則知，L3所受磁場作用力的方向與L1、L2所在平面垂直．選項B正確． 由幾何關系知，設電流在另外導線處產生磁場的磁感應強度為B，而L1、L2所在處兩個磁場方向的夾角均為120，則B合＝B，而L3所在處兩個磁場方向的夾角為60，則B′合＝B，由F＝ILB知，L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為1∶1∶.選項C正確，選項D錯誤．] 4. (2017全國Ⅱ卷)如圖5，虛線所示的圓形區(qū)域內存在一垂直于紙面的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點．大量相同的帶電粒子以相同的速率經過P點，在紙面內沿不同方向射入磁場．若粒子射入速率為v1，這些粒子在磁場邊界的出射點分布在六分之一圓周上；若粒子射入速率為v2，相應的出射點分布在三分之一圓周上．不計重力及帶電粒子之間的相互作用．則v2∶v1為(　　) 【導學號：69682313】 圖5 A.∶2 B.∶1 C.∶1 D.3∶ C　[相同的帶電粒子垂直勻強磁場入射均做勻速圓周運動． 粒子以v1入射，一端為入射點P，對應圓心角為60(對應六分之一圓周)的弦PP′必為垂直該弦入射粒子運動軌跡的直徑2r1，如圖甲所示，設圓形區(qū)域的半徑為R，由幾何關系知r1＝R.其他不同方向以v1入射的粒子的出射點在PP′對應的圓弧內． 同理可知，粒子以v2入射及出射情況，如圖乙所示．由幾何關系知r2＝＝R， 可得r2∶r1＝∶1. 因為m、q、B均相同，由公式r＝可得v∝r， 所以v2∶v1＝∶1.故選C.] 5．(2017全國Ⅰ卷)如圖6，空間某區(qū)域存在勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上(與紙面平行)，磁場方向垂直于紙面向里．三個帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，質量分別為ma、mb、mc.已知在該區(qū)域內，a在紙面內做勻速圓周運動，b在紙面內向右做勻速直線運動，c在紙面內向左做勻速直線運動．下列選項正確的是(　　) 【導學號：69682314】 圖6 A．ma>mb>mc B．mb>ma>mc C．mc>ma>mb D．mc>mb>ma B　[設三個微粒的電荷量均為q， a在紙面內做勻速圓周運動，說明洛倫茲力提供向心力，重力與電場力平衡，即 mag＝qE ① b在紙面內向右做勻速直線運動，三力平衡，則 mbg＝qE＋qvB ② c在紙面內向左做勻速直線運動，三力平衡，則mcg＋qvB＝qE ③ 比較①②③式得：mb>ma>mc，選項B正確．] 6. (2017全國Ⅱ卷)某同學利用如圖7所示的電路測量一微安表(量程為100 μA，內阻大約為2 500 Ω)的內阻．可使用的器材有：兩個滑動變阻器R1、R2(其中一個阻值為20 Ω，另一個阻值為2 000 Ω)；電阻箱Rz(最大阻值為99 999.9 Ω)；電源E(電動勢約為1.5 V)；單刀開關S1和S2.C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片． 圖7 (1)按原理圖7將圖8中的實物連線． 圖8 (2)完成下列填空： ①R1的阻值為________Ω(填“20”或“2 000”)． ②為了保護微安表，開始時將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動變阻器的________端(填“左”或“右”)對應的位置；將R2的滑片D置于中間位置附近． ③將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1.將R1的滑片置于適當位置，再反復調節(jié)R2的滑片D的位置．最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通前B與D所在位置的電勢________(填“相等”或“不相等”)． ④將電阻箱RZ和微安表位置對調，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將RZ的阻值置于2 601.0 Ω時，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變．待測微安表的內阻為________Ω(結果保留到個位)． (3)寫出一條提高測量微安表內阻精度的建議：________. 【解析】　(1)根據原理圖，實物連線如圖所示． (2)①滑動變阻器R1在實驗中為控制電路，且為分壓接法，應選總阻值小的滑動變阻器，故R1的阻值為20 Ω. ②為了保護微安表，S1閉合時，微安表上的電壓為零，故開始時應將R1的滑片C滑到滑動變阻器的左端． ③接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，說明S2閉合后，沒有電流流過S2，故B、D兩點的電勢相等． ④實驗過程中，由于測量電路，即由Rz、、R2組成的電路的阻值很大，可認為測量電路兩端的電壓不變，故與Rz互換后通過R2、Rz和的電流不變，電路如圖所示． 甲　　　　　　　　　　　乙 由于B、D兩點的電勢相等，對于圖甲，I1RμA＝I2R′ I1Rz1＝I2R，即＝ 對于圖乙，I1Rz2＝I2R′ I1RμA＝I2R，即＝ 所以＝ 所以RμA＝＝ Ω＝2 550 Ω. (3)提高測微安表內阻的精度，可減小系統(tǒng)誤差，如調節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程． 【答案】　(1)見解析圖 (2)①20?、谧蟆、巯嗟取、? 550 (3)調節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程 7．(2017全國Ⅰ卷)某同學研究小燈泡的伏安特性．所使用的器材有：小燈泡L(額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A)；電壓表(量程 3 V，內阻 3 kΩ)；電流表(量程0.5 A，內阻 0.5 Ω)；固定電阻R0(阻值1 000 Ω)；滑動變阻器R(阻值0～9.0 Ω)；電源E(電動勢5 V，內阻不計)；開關S；導線若干． (1)實驗要求能夠實現(xiàn)在0～3.8 V的范圍內對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理圖． (2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖9所示． 圖9　　　　　　　　　　　圖10 由實驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻__________(填“增大”“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率__________(填“增大”“不變”或“減小”)． (3)用另一電源E0(電動勢4 V，內阻1.00 Ω)和題給器材連接成圖10所示的電路，調節(jié)滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率．閉合開關S，在R的變化范圍內，小燈泡的最小功率為__________W，最大功率為__________W．(結果均保留2位小數(shù)) 【解析】　(1)小燈泡的電壓要求從0開始調節(jié)，滑動變阻器采用分壓式接法，小燈泡的額定電壓超出電壓表的量程，需與R0串聯(lián)后接入電路．電路圖如圖所示． (2)IU圖像中隨著電流的增大，圖線的斜率變小，小燈泡的電阻增大．根據電阻定律R＝ρ，得燈絲的電阻率增大． (3)當R＝0時，電源路端電壓與電流的關系圖像如圖線甲所示．此時小燈泡功率有最大值． 當R＝9 Ω時，將R看作電源內阻，則等效電源內阻為10 Ω，其路端電壓與電流的關系圖像如圖線乙所示．此時小燈泡功率有最小值． 取圖線甲與小燈泡伏安特性曲線交點： U1＝3.66 V，I1＝0.319 A， 小燈泡的最大功率P1＝U1I1≈1.17 W. 取圖線乙與小燈泡伏安特性曲線交點： U2＝1.77 V，I2＝0.222 A， 小燈泡的最小功率P2＝U2I2≈0.39 W. 【答案】　(1)見解析 (2)增大　增大　(3)0.39　1.17 8. (2017全國Ⅱ卷)如圖11，兩水平面(虛線)之間的距離為H，其間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強電場．自該區(qū)域上方的A點將質量均為m、電荷量分別為q和－q(q>0)的帶電小球M、N先后以相同的初速度沿平行于電場的方向射出．小球在重力作用下進入電場區(qū)域，并從該區(qū)域的下邊界離開．已知N離開電場時的速度方向豎直向下；M在電場中做直線運動，剛離開電場時的動能為N剛離開電場時動能的1.5倍．不計空氣阻力，重力加速度大小為g.求： 圖11 (1)M與N在電場中沿水平方向的位移之比； (2)A點距電場上邊界的高度； (3)該電場的電場強度大?。? 【導學號：69682315】 【解析】　(1)設小球M、N在A點水平射出時的初速度大小為v0，則它們進入電場時的水平速度仍然為v0.M、N 在電場中運動的時間t相等，電場力作用下產生的加速度沿水平方向，大小均為a，在電場中沿水平方向的位移分別為s1和s2.由題給條件和運動學公式得 v0－at＝0 ① s1＝v0t＋at2 ② s2＝v0t－at2 ③ 聯(lián)立①②③式得＝3. ④ (2)設A點距電場上邊界的高度為h，小球下落h時在豎直方向的分速度為vy，由運動學公式得 v＝2gh ⑤ H＝vyt＋gt2 ⑥ M進入電場后做直線運動，由幾何關系知＝ 聯(lián)立①②⑤⑥⑦式可得 h＝H. ⑧ (3)設電場強度的大小為E，小球M進入電場后做直線運動，則 ＝ ⑨ 設M、N離開電場時的動能分別為Ek1、Ek2，由動能定理得 Ek1＝m(v＋v)＋mgH＋qEs1 ⑩ Ek2＝m(v＋v)＋mgH－qEs2 ? 由已知條件 Ek1＝1.5Ek2 ? 聯(lián)立④⑤⑦⑧⑨⑩??式得 E＝. ? 【答案】　(1)3∶1　(2)H　(3)