高二物理讲义16电场电路磁场有关图像问题(学生稿).doc

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1、电场电路磁场有关图像问题【内容提要】1.图像是表现物理规律的重要手段，要培养利用图像处理物理问题的良好习惯2.善于从坐标物理量、单位与分度、图线形状、斜率、面积、截距等方面分析与思考3.图像处理问题的试题类型有：读图搜集图像信息作图图解物理问题换图变化物理关系等【分类解析】例1某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如右图中的a、b、c所示，根据图线可知[]A、反映Pr变化的图线是cB、电源电动势为8vC、电源内阻为2ΩD、当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω例2数字信息系统（DIS）被广泛应用在物理

2、实验中，该系统可以迅速测量、处理数据，并自动生成图像．如图（a）所示，一条形磁铁固定在水平转台上，磁铁长度等于圆台直径，一磁传感器放置在转台边缘，磁传感器可测量所在位置的磁感应强度．实验后显示器得出曲线如图（b）所示．图中横坐标表示时间，纵坐标表示磁感应强度．（1）由以上信息可知磁铁所做的运动是_____________．（2）曲线最高点的纵坐标表示______________，曲线最低点的纵坐标表示________．例3用电流传感器和电压传感器等可测干电池的电动势和内电阻。改变电路的外电阻，通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流，输入计算机，自动

3、生成U−I图线，由图线得出电动势和内阻。（1）记录数据后，打开“坐标绘图”界面，设x轴为“I2”，y轴为“U1”，点击“”，得实验结果如图（1）所示。根据图线显示，拟合直线方程为：，测得干电池的电动势为_________V，干电池的内电阻为_______Ω。（2）现有一小灯泡，其特性曲线如图（2）所示，若将此小灯泡接在上述干电池两端，小灯泡的实际功率是多少？（简要写出求解过程；若需作图，可直接画在方格图中）。例4在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为1.0m和2.0m。已知放在A、B两点的检验电荷受到的电场力方向都跟x

4、轴的正方向相同，电场力的大小跟检验电荷所带电荷量大小的关系图象如图中直线a、b所示，放在A点的电荷带负电，放在B点的电荷带正电。求：012345F/N0.10.20.30.40.5q/Cab（1）A点的电场强度的大小和方向。（2）试判断点电荷Q的电性，并确定点电荷Q的位置坐标。ABCD+4Q+Q例5如图所示，点电荷+4Q与+Q分别固定在A、B两点，C、D两点将AB连线三等分，现使一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动，不计粒子的重力，则该粒子在CD之间运动的速度大小v与时间t的关系图像可能是（）OtAOtBOtCOtDvvvv例6如图甲所示，为一液体槽，、面

5、为铜板，、面及底面为绝缘板，槽中盛满导电液体(设该液体导电时不发生电解，看作是一个定值电阻)。现用质量不计的细铜丝在下端固定一小铁球构成一单摆，铜丝的上端固定在点，下端稍穿出铁球，当摆球在液体上方摆动时，细铜丝始终与导电液体接触（铜丝与液体间的阻力忽略不计），过点的竖直线刚好在边的垂直平分面上，在铜板、面上接上图示的电路。用DIS测得该电源路端电压U随外电阻R的变化规律见下表，已知R1=2Ω，R2=10Ω,滑动变阻器R3的总电阻为20Ω。R（Ω）24681012U（V）6899．61010．3将电源负极和细铜丝的上端点分别连接到电压传感器。若将摆球拉离平衡位置，使其

6、在垂直于、的竖直面内做简谐振动，把滑片P滑至M点，闭合开关，通过电压传感器，经计算机得到图乙的波形。试求：（1）该电源的电动势E和内阻r；（2）单摆的摆长（取约等于10）；（3）此导电液体的电阻。【自主练习】1．一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的关系图像如图（a）所示，将它与两个标准电阻R1、R2组成如图（b）所示电路，当电键S接通位置1时，三个用电器消耗的电功率均为P。将电键S切换到位置2后，电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2，下列关系中正确的是（）IUU0I0（a）（b）R1R2D12U0DS（A）P1＞P（B）

7、P1＞P2（C）4P1＞PD（D）PD＋P1＋P2＞3PABC2．如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，电场中A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为jA、jB、jC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，某负点电荷在A、B、C三点具有的电势能分别为WA、WB、WC，且AB＝BC，则下列关系式正确的是（）（A）jC＞jB＞jA（B）EC＞EB＞EA（C）WC＞WB＞WA（D）UAB＜UBCab3．如图，一个边长为L的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长也为L的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直