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題目列表(包括答案和解析)

演繹式探究：
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現(xiàn)在，葉子和小雨要研究有關(guān)電場(chǎng)強(qiáng)弱的問題：
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度：
我們知道，磁體周圍存在磁場(chǎng)；同樣，帶電體周圍存在電場(chǎng)．我們用電場(chǎng)強(qiáng)度E表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱．在電場(chǎng)中各點(diǎn)E的大小一般是不同的，E越大，表示該點(diǎn)電場(chǎng)越強(qiáng)．不同點(diǎn)E的方向也一般不同．
如圖所示，若一個(gè)小球帶的電量為q，則與其距離為r的A點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=k
qr2
（k為常數(shù)），這說明距離帶電體越遠(yuǎn)，電場(chǎng)越
 
．A點(diǎn)處E的方向如圖中箭頭所示．
（2）環(huán)形帶電體的電場(chǎng)強(qiáng)度：
如圖所示，有一個(gè)帶電均勻的圓環(huán)，已知圓環(huán)的半徑為R，所帶的總電最為Q．過圓環(huán)中心O點(diǎn)作一垂直于圓環(huán)平面的直線，那么在此直線上與環(huán)心相距為x的P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度EP的表達(dá)式是怎樣的呢？
小雨首先把圓環(huán)均勻分割為許多等份，每一等份的圓弧長(zhǎng)度為△l，則每一等份的電量為
 
；每一等份可以看作一個(gè)帶電小球，則每一等份在P點(diǎn)所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E1=
 
；E1沿著OP方向的分量E1x=E1cos∠E1PE1x=
 
．
EP的大小等于圓環(huán)上所有等份的E1x大小之和，即EP=
 
．

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演繹式探究：
葉子在研究影響動(dòng)能大小的因素時(shí)，知道動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)．他想繼續(xù)研究三者之間的關(guān)系，于是查閱資料得知：Ek與m、v的關(guān)系式Ek=
1
2
mv2．
接著她又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，將兩個(gè)相同的小車分別放在兩個(gè)相同的管道中，然后讓速度相同的風(fēng)和水流分別通過這兩個(gè)管道2s，小車分別被推動(dòng)一段距離，實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如下表所示：
流體 風(fēng) 水流
小車被推動(dòng)的距離/cm 0.3 79
（1）在相同的時(shí)間內(nèi)、相同的面積上，小車從兩種不同的能源上獲得能量較多的是
水流
水流
．在單位時(shí)間內(nèi)、單位面積上從某種能源中所獲得的能量叫做能流密度．這是評(píng)價(jià)能源優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一．一般來說，水能的能流密度比風(fēng)能的能流密度
大
大
．
（2）若水的流速為v，密度是ρ，請(qǐng)你推導(dǎo)出水能的能流密度A的表達(dá)式
1
2
ρv3
1
2
ρv3
．

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演繹式探究：
水管中的水流有大有小，在相同的時(shí)間內(nèi)，從水管中流出的水越多，水流就越大．同樣，導(dǎo)體中的電流也有大小，單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量叫電流強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱電流．物理學(xué)中用Q表示電荷量，t表示通電時(shí)間，則電流I的公式為
I=
Q
t
I=
Q
t
．如果導(dǎo)體中的電流為2A，那么10秒內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量是
20
20
庫(kù)．曉麗同學(xué)在掌握了上述知識(shí)后，經(jīng)查閱資料知道：通過導(dǎo)體單位截面積的電流稱為電流密度，用J來表示，那么電流密度J的大小與什么因素有關(guān)呢？她將該問題進(jìn)行了簡(jiǎn)化：
①假設(shè)電子沿著截面積為S的金屬導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)：
②假設(shè)這些電子均以漂移速度υ運(yùn)動(dòng)，若流過金屬導(dǎo)體單位體積的電子數(shù)為n，每個(gè)電子所帶的電荷量為e，導(dǎo)體的橫截面積為S，曉麗推導(dǎo)出了導(dǎo)體中電流密度J的數(shù)學(xué)表達(dá)式．過程如下：
A．在時(shí)間t內(nèi)，通過導(dǎo)體某一截面的電子數(shù)為N=
nsvt
nsvt
．
B．在時(shí)間t內(nèi)，通過圓柱體底面的電荷量Q=
enSvt
enSvt
．
C．在時(shí)間t內(nèi)，通過圓柱體的電流為I=
enSv
enSv
．
D．電流密度J=
env
env
．

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演繹式探究：
由于流體的粘滯性，使得在流體中運(yùn)動(dòng)的物體要受到流體阻力f．在一般情況下，半徑為R的小球以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)，若用η表示流體的粘滯系數(shù)，則所受的流體阻力可用公式 f=6πηRv表示．
（1）小球在流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度越大，受到的阻力
越大
越大
．
（2）密度為ρ、體積為V0的小球在密度為ρ0、粘滯系數(shù)為η的液體中由靜止自由下落時(shí)的v-t圖象如圖所示．小宇查找相關(guān)的資料書，獲知球的體積V與半徑R之間的數(shù)學(xué)關(guān)系為V=
4
3
πR3，請(qǐng)推導(dǎo)出速度vT的數(shù)學(xué)表達(dá)式：vT=
2R2g(ρ-ρ0)
9η
2R2g(ρ-ρ0)
9η
．

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演繹式探究：
由于流體的粘滯性，使得在流體中運(yùn)動(dòng)的物體要受到流體阻力f．在一般情況下，半徑為R的小球以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)，若用η表示流體的粘滯系數(shù)，則所受的流體阻力可用公式 f=6πηRv表示．
（1）小球在流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度越大，受到的阻力________．
（2）密度為ρ、體積為V0的小球在密度為ρ0、粘滯系數(shù)為η的液體中由靜止自由下落時(shí)的v-t圖象如圖所示．小宇查找相關(guān)的資料書，獲知球的體積V與半徑R之間的數(shù)學(xué)關(guān)系為V=數(shù)學(xué)公式，請(qǐng)推導(dǎo)出速度vT的數(shù)學(xué)表達(dá)式：vT=________．

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