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1、 【安徽省，人教版】2014屆物理一輪小題精練（48，含答案） 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 用描跡法畫出電場中一個(gè)平面上的等勢線． 二、實(shí)驗(yàn)原理 用平面導(dǎo)電紙上的恒定電流場模擬真空中的等量異種電荷的靜電場，當(dāng)電場中與導(dǎo)電紙接觸的兩探針尖端的電勢差為零時(shí)，與探針相連的電流表中電流為零，從而可以通過探針找出電流場中的等勢點(diǎn)，并依據(jù)等勢點(diǎn)描出等勢線． 三、實(shí)驗(yàn)器材 平整的塑料板(木板)、圖釘、白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙、圓柱形的銅電極、導(dǎo)線、學(xué)生低壓直流電源(或電池組)、探針兩根、靈敏電流表． 四、實(shí)驗(yàn)操作 1．器材安裝 (1)鋪“三紙”：在平整的塑料板(或木板)上依次使白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙(將導(dǎo)電

2、面朝上)穿過螺桿鋪放，并用圖釘固定． (2)固電極：將兩個(gè)圓柱形銅電極A、B分別套在螺桿上，并用螺母擰緊(保證與導(dǎo)電紙接觸良好)，AB相距約10 cm. 圖實(shí)－1 (3)接線路：如圖實(shí)－1所示． ①將電極A、B分別與6 V的直流電源的正、負(fù)極相連接． ②將兩根探針分別接到電流計(jì)的“＋”“－”接線柱上． 2．基淮點(diǎn)選取 在導(dǎo)電紙上畫兩個(gè)電極的連線AB，在連線上取等距的五個(gè)點(diǎn)作基準(zhǔn)點(diǎn)a、b、c、d、e，并用探針把它們的位置復(fù)印在白紙上． 3．等勢點(diǎn)探測 (1)接通電源，將探針接觸電極A，另一探針接觸導(dǎo)電紙(注意跨度要小，保證電流表示數(shù)不要太大)，判斷出指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的

3、關(guān)系． (2)將左手探針跟AB連線上某一基準(zhǔn)點(diǎn)相接觸，然后在導(dǎo)電紙平面AB連線旁距此基準(zhǔn)點(diǎn)約1 cm處輕輕移動(dòng)右手探針，直到電流表指針不再發(fā)生偏轉(zhuǎn)，用探針把這一點(diǎn)位置復(fù)印在白紙上． (3)按步驟(2)的方法在這個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)兩側(cè)逐步由近及遠(yuǎn)地探測得到4～8個(gè)等勢點(diǎn)． (4)按同樣的方法，找出其余四個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的4～8個(gè)等勢點(diǎn)，斷開電源． 圖實(shí)－2 4．等勢點(diǎn)描繪 取出白紙，根據(jù)五個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢點(diǎn)畫出五條平滑的曲線，如圖實(shí)－2所示． 五、注意事項(xiàng) 1．對導(dǎo)電紙 (1)導(dǎo)電紙不得折疊、劃傷，且要保持清潔．否則導(dǎo)電物質(zhì)分布不均勻，甚至出現(xiàn)斷路，影響等勢點(diǎn)的分布． (2)安裝時(shí)，有導(dǎo)

4、電物質(zhì)的一面向上． (3)實(shí)驗(yàn)過程中“三紙”不要移動(dòng)． 2．對兩電極 (1)兩電極必須完全相同，且為圓柱形． (2)與導(dǎo)電紙必須充分接觸好(壓緊)． (3)不可太靠近導(dǎo)電紙邊緣． 3．對電流表 (1)必須選零刻度在中央的． (2)若雙量程表應(yīng)選較小的量程(靈敏度要高)． 4．對電源 (1)直流6 V：電壓過低效果差，過高會(huì)引起電阻率變化． (2)電壓穩(wěn)定：用直流穩(wěn)壓電源，或內(nèi)阻極小的4節(jié)新干電池，否則會(huì)引起等勢線畸變． 5．對探測過程 (1)先判明指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向關(guān)系． (2)牢記AB兩電極的電勢高低關(guān)系(正最高，負(fù)最低)． (3)尋找等勢點(diǎn)時(shí)，要從基準(zhǔn)點(diǎn)附

5、近由近及遠(yuǎn)地逐漸推移，不可貿(mào)然進(jìn)行大跨度的移動(dòng)，以免電勢差過大，發(fā)生電流計(jì)電流過大現(xiàn)象． (4)探測等勢點(diǎn)不要太靠近導(dǎo)電紙的邊緣，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)是用電流場模擬靜電場，導(dǎo)電紙邊緣的電流方向與邊界平行，并不與等量異種點(diǎn)電荷電場的電場線分布相似． (5)要充分利用指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向關(guān)系，迅速尋找等勢點(diǎn)． (6)導(dǎo)電紙上的導(dǎo)電物質(zhì)很薄，尋找等勢點(diǎn)時(shí)，不要用探針在導(dǎo)電紙上劃動(dòng)，用點(diǎn)接觸法． (7)兩探針不可長時(shí)間接在電路上，且不可直接觸及兩電極． 6．對等勢線描繪 描繪等勢線時(shí)要用平滑曲線將各等勢點(diǎn)連接起來，不能畫成折線． 六、誤差分析 1．所使用的電流表的精度是本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要因素之

6、一，因此在條件允許的情況下，要盡可能使用精度較高的電流表； 2．電極與導(dǎo)電紙是否接觸良好也是本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要因素之一，對此，安裝電極時(shí)要加以注意，可以在木板上墊3張～5張白紙； 3．導(dǎo)電紙是否符合要求也是本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要因素之一，導(dǎo)電紙的電阻率應(yīng)遠(yuǎn)大于金屬電極的電阻率才能使電極本身成為等勢體；導(dǎo)電涂層要均勻，紙上導(dǎo)電性才能一致，否則會(huì)使測繪出的等勢線產(chǎn)生畸變； 4．圓柱形電極的大小也會(huì)給本實(shí)驗(yàn)帶來誤差，圓柱形電極應(yīng)選一樣大的直徑為1 cm的磨平銅柱． 在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實(shí)驗(yàn)中，采用的裝置如圖實(shí)－3甲所示．在平整的木板上，由下而上依次鋪放白紙、復(fù)寫

7、紙和導(dǎo)電紙，A、B為兩個(gè)電極，分別接在路端電壓為6 V的電源兩端，A接電源正極，B接電源負(fù)極，在AB兩點(diǎn)的連線上，有a、b、c、d、e五個(gè)等間距的點(diǎn)． 圖實(shí)－3 (1)五個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)中，電勢最低的點(diǎn)是：________. (2)若用圖實(shí)－3乙中的靈敏電流表的兩個(gè)接線柱引出的兩個(gè)表筆(探針)分別接觸圖甲中的d、f兩點(diǎn)(d、f連線和A、B的連線垂直)時(shí)，指針向左偏(若電流從紅表筆流進(jìn)時(shí)，指針向右偏)，則電流表的紅表筆接觸在________點(diǎn)． (3)若用圖乙中的靈敏電流表的兩個(gè)表筆(探針)分別接觸圖甲中的a、g兩點(diǎn)(a、g連線和A、B連線垂直)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏離刻度盤中央位置．為使指針

8、仍指在刻度盤中央(即不發(fā)生偏轉(zhuǎn))，應(yīng)將接g的表筆向________(填“左”或“右”)移動(dòng)． 　(1)電路中，電源正極電勢最高，負(fù)極電勢最低，因而基準(zhǔn)點(diǎn)中e點(diǎn)電勢最低． (2)由題意知電流表是紅進(jìn)右偏，黑進(jìn)左偏，由電路分析知φd<φf，今指針左偏，說明電流是黑進(jìn)，即黑筆處電勢高，紅筆處電勢低，紅筆接在d點(diǎn)． (3)據(jù)電路電勢分布：φa>φg，φ左>φ右，所以接g的表筆應(yīng)向左移動(dòng)． 　(1)e　(2)d　(3)左 (2013·北京市海淀區(qū)模擬)如圖實(shí)－4所示，兩個(gè)金屬條制成的電極A、B平行放置并用螺栓緊緊地壓在導(dǎo)電紙上，與導(dǎo)電紙接觸良好，接通電源后用描跡法畫出兩金屬極板間電場在平面上

9、的等勢線，在此實(shí)驗(yàn)中： 圖實(shí)－4 (1)靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與流入電流的關(guān)系是：當(dāng)電流從正(負(fù))接線柱流入電流計(jì)時(shí)，指針偏向正(負(fù))接線柱一側(cè)．如圖所示，一位同學(xué)用這個(gè)電流計(jì)探測基準(zhǔn)點(diǎn)“1”兩側(cè)的等勢點(diǎn)時(shí)，把接電流計(jì)負(fù)接線柱的探針P1壓緊基準(zhǔn)點(diǎn)“1”，把接電流計(jì)正接線柱的探針P2接觸導(dǎo)電紙上某一點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針偏向負(fù)接線柱一側(cè)，探針P2與導(dǎo)電紙的觸點(diǎn)應(yīng)向________移(選填“左”或“右”)． (2)在此實(shí)驗(yàn)中，為使所測定等勢點(diǎn)的位置更精確，兩極間的電壓應(yīng)適當(dāng)________一些(選填“大”或“小”)． 　(1)此現(xiàn)象說明P2的接觸點(diǎn)電勢比基準(zhǔn)點(diǎn)1低，而左側(cè)A金屬條接電源正

10、極，故P2應(yīng)向左移． (2)兩極間電壓越大，導(dǎo)電紙上相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)間的電勢差越大，引起電流計(jì)指針明顯偏轉(zhuǎn)的探針可移動(dòng)范圍就越小，所測等勢點(diǎn)的位置越精確． 　(1)左　(2)大 1．在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實(shí)驗(yàn)中，如果將電源電壓降低一些，則以下判斷正確的是(　　) A．描繪出的等勢線形狀與原來相同 B．描繪出的等勢線形狀與原來不同 C．基準(zhǔn)點(diǎn)之間電勢差比原來小一些 D．基準(zhǔn)點(diǎn)之間電勢差比原來大一些 解析：電壓對等勢線的形狀沒有影響，如果電源電壓降低了，兩個(gè)電極間的電勢差隨之降低，基準(zhǔn)點(diǎn)之間的電勢差當(dāng)然隨之降低． 答案：AC 圖實(shí)－5 2．在用電流的電

11、場模擬靜電場描繪電場中等勢線的實(shí)驗(yàn)中，如圖實(shí)－5所用的電表指針偏轉(zhuǎn)方向與流入電流的關(guān)系是：當(dāng)電流從正接線柱流入電表時(shí)，指針偏向正接線柱一側(cè)．一位學(xué)生用這個(gè)電表探測基準(zhǔn)點(diǎn)2兩側(cè)的等勢點(diǎn)時(shí)，把接電表正接線柱的探針E1接觸基準(zhǔn)點(diǎn)2，把接電表負(fù)接線柱的探針E2接觸紙上某一點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，為了探測到等勢點(diǎn)，則(　　) A．若電表指針偏向正接線柱一側(cè)，E2應(yīng)右移 B．若電表指針偏向正接線柱一側(cè)，E2應(yīng)左移 C．若電表指針偏向負(fù)接線柱一側(cè)，E2應(yīng)右移 D．若電表指針偏向負(fù)接線柱一側(cè)，E2應(yīng)左移 解析：若電表指針偏向正接線柱一側(cè)，說明探針E1的電勢高于E2的電勢，E2應(yīng)向左移動(dòng)，所以B項(xiàng)

12、正確；若指針偏向負(fù)接線柱一側(cè)，說明探針E2的電勢高于E1的電勢，E2應(yīng)向右移動(dòng)，C項(xiàng)正確． 答案：BC 圖實(shí)－6 3．“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實(shí)驗(yàn)中，在平整的木板上依次鋪放白紙、復(fù)寫紙和導(dǎo)電紙．在導(dǎo)電紙上平放兩個(gè)圓柱形電極A與B，分別與直流電源的正、負(fù)極接好，如圖實(shí)－6所示．若以A、B連線為x軸，A、B連線的中垂線為y軸(圖中O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn))，將一個(gè)探針固定在y軸上的某一點(diǎn)，沿x軸移動(dòng)另一個(gè)探針，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)，靈敏電流表的指針都不偏轉(zhuǎn)，若電源、電流表及連線都是完好的，可能的故障是__________________________________________

13、______________________________． 將實(shí)驗(yàn)故障排除后，探針從BO間某處沿x軸向電極A移動(dòng)的過程中，電流表中指針偏轉(zhuǎn)的情況是______． 解析：靈敏電流計(jì)不偏轉(zhuǎn)的原因可能是導(dǎo)電紙有導(dǎo)電物質(zhì)的一面朝下了，探針從BO間某處沿x軸向電極A移動(dòng)過程中，兩探針之間的電壓變小，故電流表指針偏角逐漸變小，探針在O點(diǎn)電流表指針不偏轉(zhuǎn)，探針從O點(diǎn)向電極A轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表指針反向偏轉(zhuǎn)，且偏角逐漸變大． 答案：導(dǎo)電紙放反　偏角先變小后反向變大 4．在“描繪電場中等勢線”的實(shí)驗(yàn)中，有以下一些操作步驟： A．在導(dǎo)電紙上畫出兩電極的連線 B．將靈敏電流表的一個(gè)探針接一個(gè)電極，用另一個(gè)

14、探針接觸導(dǎo)電紙，緩慢移動(dòng)，可找出一系列等勢點(diǎn) C．在平板上先鋪上白紙，再鋪上復(fù)寫紙，然后再鋪上導(dǎo)電紙 D．安好電極，接好電路 圖實(shí)－7 E．在兩電極a、b的連線上，等距離地取五個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)c、d、e、f、g，并復(fù)印在白紙上，如圖實(shí)－7所示． F．電流表的一個(gè)探針接觸某個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)不動(dòng)，另一個(gè)探針緩慢地移動(dòng)到電流表指針示數(shù)為零時(shí)，復(fù)印此點(diǎn)，即可找出許多等勢點(diǎn)． G．閉合開關(guān) 選取合理的操作步驟，并按順序排列為：________. 解析：靈敏電流表的一個(gè)探針不要與電極直接接觸，故B步不合理，正確的順序?yàn)镃DAEGF. 答案：CDAEGF 5．(2013·河北保定調(diào)研)在“用描跡法畫

15、出電場中平面上的等勢線”的實(shí)驗(yàn)中，下列所給出的器材中，應(yīng)該選用的是________(用器材前的字母表示)． A．6 V的交流電源 B．6 V的直流電源 C．100 V的直流電源 D．量程0～0.5 V，零刻度在刻度盤中央的電壓表 E．量程0～300 μA，零刻度在刻度盤中央的電流表 圖實(shí)－8 在實(shí)驗(yàn)過程中，要把復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙、白紙鋪放在木板上，它們的順序(自上而下)是①________、②________、③________. 在實(shí)驗(yàn)中，按下電鍵，接通電路．若一個(gè)探針與基準(zhǔn)點(diǎn)O接觸，另一探針已分別在基準(zhǔn)點(diǎn)O的兩側(cè)找到了實(shí)驗(yàn)所需要的兩點(diǎn)a、b(如圖實(shí)－8所示)，則當(dāng)此探針與a

16、點(diǎn)接觸時(shí)，電表的指針應(yīng)________(填“左偏”、“指零”或“右偏”)；當(dāng)此探針與b點(diǎn)接觸時(shí)，電表的指針應(yīng)________________________________________________________________________(填“左偏”、“指零”或“右偏”)． 解析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，以兩電極間一系列等距點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，然后探測平面內(nèi)和基準(zhǔn)點(diǎn)電勢相等的點(diǎn)，它們組成的平滑曲線就是等勢線．所以，應(yīng)選擇量程較小的電流表，才能夠提高測量的精確度，為減小誤差，電流表應(yīng)該選擇E；本實(shí)驗(yàn)是用恒定的電流場來模擬等量異種電荷的靜電場，所以電源應(yīng)該選B；根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，可分析復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙、白

17、紙的鋪設(shè)順序，注意這里要求的是自上而下． 答案：B、E　導(dǎo)電紙　復(fù)寫紙　白紙　指零　指零 6．(2013·徐州模擬)如圖實(shí)－9所示，在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室除了給出必要的器材外，又分別給出了以下三種不同規(guī)格的電源和電表： 圖實(shí)－9 (1)在兩接線柱A、B連線上等距離找出5個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)a、b、c、d、e，電流表G的一根探針接觸c點(diǎn)，另一探針接觸f點(diǎn)，為找到與c點(diǎn)電勢相等的點(diǎn)，接觸f點(diǎn)的探針應(yīng)向________移．(選填“左”或“右”) (2)若將電源電壓提高為原來的2倍，重復(fù)以上操作，測量并畫出等勢線，你認(rèn)為該等勢線與原等勢線的形狀________(選填“

18、相同”或“不同”)，該等勢線圖中cd兩點(diǎn)間的電勢差________(選填“相等”、“增大”或“減小”)． 解析：(1)c的等勢線為過A、B連線的中垂線． (2)電源電壓變高，相同距離電勢差變大． 答案：(1)左　(2)相同　增大 7．(2013·東城模擬)圖實(shí)－10中給出的器材為： 電源E(電動(dòng)勢為12 V，內(nèi)阻不計(jì))，木板N(板上從下往上依次疊放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙各一張)，兩個(gè)金屬條A、B(平行放置在導(dǎo)電紙上，與導(dǎo)電紙接觸良好，用作電極)，滑動(dòng)變阻器R(其總阻值小于兩平行電極間導(dǎo)電紙的電阻)，直流電壓表V(量程為6 V，內(nèi)阻很大，其負(fù)接線柱與B極相連，正接線柱與探針P相連)，開關(guān)

19、S. 現(xiàn)要用圖中儀器描繪兩平行金屬條AB間電場中的等勢線，AB間的電壓要求取為6 V. (Ⅰ)在圖實(shí)－10中連線，畫成實(shí)驗(yàn)電路原理圖： 圖實(shí)－10 (Ⅱ)下面是主要的實(shí)驗(yàn)操作步驟，將所缺的內(nèi)容填寫在橫線上方． a．接好實(shí)驗(yàn)電路． b．________________________________________________________________________. c．合上S，并將探針P與A相接觸． d．________________________________________________________________________. e．用探

20、針壓印的方法把A、B的位置標(biāo)記在白紙上，畫一線段連接AB兩極，在連線上選取間距大致相等的5個(gè)點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，用探針把它們的位置壓印在白紙上． f．將探針與某一基準(zhǔn)點(diǎn)相接觸，____________________________________，這一點(diǎn)是此基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢點(diǎn)．用探針把這一點(diǎn)的位置也壓印在白紙上．用相同的方法找出此基準(zhǔn)點(diǎn)的其他等勢點(diǎn)． g．重復(fù)步驟f，找出其他4個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢點(diǎn)．取出白紙，畫出各條等勢線． 解析：本題主要考查勻強(qiáng)電場的等勢面的特點(diǎn)以及用與模擬等量異種電荷的電場的相似的方法模擬勻強(qiáng)電場，考查了知識的遷移能力． (Ⅰ)AB間電壓要求取為6 V，而電源電動(dòng)勢為12 V，所以變阻器必須作分壓器，電路連接如圖所示． (Ⅱ)b.把變阻器的滑動(dòng)觸頭移到靠近D端處． d．調(diào)節(jié)R，使電壓表讀數(shù)為6 V. f．記下電壓表讀數(shù)，在導(dǎo)電紙上移動(dòng)探針，找出電壓表讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點(diǎn)． 答案：(Ⅰ)見解析 (Ⅱ)b.把變阻器的滑動(dòng)觸頭移到靠近D端處 d．調(diào)節(jié)R，使電壓表讀數(shù)為6 V f．記下電壓表讀數(shù)，在導(dǎo)電紙上移動(dòng)探針，找出電壓表讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點(diǎn)