教科版高中物理选修3-1期末测试卷
高中物理选修3-1期末测试题附答案(经典题型)
高中物理选修3-1期末测试题附答案（经典题型）一、单选题1.关于静电场，下列说法中正确的是（）A. 在电场强度为零的区域电势一定处处为零B. 两点间的电势差与零电势的选取有关C. 负电荷从电势低的点运动到电势高的点，电势能一定减少D. 根据公式U=Ed知，在匀强电场中两点间的距离越大，电势差就越大2.A、B两点各放有电量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB．将一正电荷从C点沿直线移到D点，则（）A. 电场力先做正功再做负功B. 电场力一直做负功C. 电场力先做负功再做正功D. 电场力一直做正功3.两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是（）A. 粒子带正电B. b点和d点的电场强度相同C. a点和e点的电场强度不同D. 电势能先变大后变小4.在空间某区域存在一电场，x轴上各点电势随位置变化情况如图所示．-x1～x1之间为曲线，且关于纵轴对称，其余均为直线，也关于纵轴对称．下列关于该电场的论述正确的是（）A. 图中A点对应的电场强度大于B点对应的电场强度B. 图中A点对应的电势大于B点对应的电势C. 一个带正电的粒子在x1点的电势能等于在-x1点的电势能D. 一个带正电的粒子在-x1点的电势能大于在-x2点的电势能5.如图所示，P、Q是等量的正电荷，O是它们连线的中点，A、B是中垂线上的两点用E A、E B和φA、φB分别表示A、B两点的电场强度和电势，则（）A. E A一定大于E B，φA一定大于φBB. E A不一定大于E B，φA一定大于φBC. E A一定大于E B，φA不一定大于φBD. E A不一定大于E B，φA不一定大于φB6.真空中有一半径为r0的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离．下列说法中正确的是（）A. A点的电势低于B点的电势B. A点的电场强度小于B点的电场强度C. A点的电场强度大于B点的电场强度D. 正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做负功7.真空中大小相同的两个金属小球A、B带有等量电荷，相隔一定距离，（距离远大于小球的直径）两球之间的库仑斥力大小为F，现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球，先后与A、B两个小球接触后再移开，这时A、B两球之间的库仑力大小（）A. 一定是B. 一定是C. 可能是D. 可能是8.设星球带负电，一带电粉尘悬浮在距星球表面1000km的地方，又若将同样的带电粉尘带到距星球表面2000km的地方相对于该星球无初速释放，则此带电粉尘（）A. 向星球下落B. 仍在原处悬浮C. 推向太空D. 无法判断9.在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个-q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（）A. εA=-W，U A=B. εA=W，U A=-C. εA=W，U A=D. εA=-W，U A=-10.如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是（）A. 电荷从a到b加速度减小B. b处电势能较大C. b处电势较高D. 电荷在b处速度大11.如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动，a、b两点分别是圆周的最高点和最低点，则（）A. 小球经过a点时，线中的张力最小B. 小球经过b点时，电势能最小C. 小球经过a点时，电势能最小D. 小球经过b点时，机械能最大12.如图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两处的场强大小，φA、φB表示A、B两点的电势，则（）A. A、B两点的场强方向可能不相同B. 电场线从A指向B，所以E A＞E B，φA＞φBC. A、B同在一条电场线上，且电场线是直线，所以E A=E B，φA=φBD. 不知A、B附近的电场线分布状况，E A、E B的大小不能确定，但一定有φA＞φB13.一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中，在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点，电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是（）A. 加速度的大小增大，动能、电势能都增加B. 加速度的大小减小，动能、电势能都减少C. 加速度增大，动能增加，电势能减少D. 加速度增大，动能减少，电势能增加14.如图示，两个固定的等量异种电荷，在它们连线的垂直平分线上有a、b、c三点，则（）A. a点场强一定比b点大B. a、b两点场强方向不相同C. a、b、c三点电势不相等D. 带电粒子在a、c连线上运动，电场力不做功二、多选题15.如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象．当t=0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（）A.带电粒子将始终向同一个方向运动B. 2s末带电粒子回到原出发点C. 3s末带电粒子的速度为零D. 0～3s内，电场力做的总功为零16.如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子（重力不计）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，粒子先后通过这条轨迹上的P、Q两点，对同一粒子，据此可知（）A. 三个等势线中，a的电势最高B. 粒子通过P点时的动能比通过Q点时大C. 粒子通过P点时的电场力比通过Q点时大D. 粒子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大17.如图所示，实线为某一点电荷所形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一圆弧，AB=BC，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力及相互作用力，则以下说法正确的是（）A.a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹B. 由于AB=BC，故U AB=U BCC. a对应的粒子的加速度越来越小，c对应的粒子的加速度越来越大，b对应的粒子的加速度大小不变D. b对应的粒子的质量大于c对应的粒子的质量18.两个等量异种电荷的连线和垂直平分线上有a、b、c、d四点，其中ao=co，bo=do，如图所示，下列说法正确的是（）A.b、c两点电场强度方向相同，b点电势大于c点电势B. b、d两点的场强相同，电势均为零C. a、c两点电场强度和电势均相同D. 一个质子在a点无初速释放，则它将运动到c点时速度减小为零19.如图所示，虚线是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2cm，实线是一带电粒子只受电场力作用下运动轨迹，则下列说法正确的是（）A.电场强度方向竖直向下，E=100V/mB. 电场强度方向水平向左，E=100V/mC. 带电粒子一定带正电D. 如果带电粒子电荷量为q=1C，则粒子在A点的电势能比B点大6J三、实验题探究题20.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验室备有下列器材供选择：A．小灯泡（“3.0V、0.5A”）B．电流表（量程3A，内阻约为1Ω）C．电流表（量程0.6A，内阻约为5Ω）D．电压表（量程3.0V，内阻约为10kΩ）E．电压表（量程15.0V，内阻约为50kΩ）F．滑动变阻器（最大阻值为5Ω，额定电流2.0A）G．电源（电压为4.0V，内阻不计）H．电键及导线等（1）为了使实验完成的更好，电流表应选用______；电压表应选用______；（只需填器材前面的字母即可）（2）实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。
(完整word版)高中物理选修31期末测试题及答案
高二物理第一学期选修3-1 期末考试一试卷1 ．有一电场的电场线如图 1 所示，场中 A、B 两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B和 U A、U B 表示，则 []A ． E a＞ E b U a＞U b B． E a＞ E b U a＜ U b C． E a＜ E b U a＞ U b D ． E a＜ E w b U a＜U b2 ．图 2 的电路中 C是平行板电容器，在S 先触 1 后又扳到 2，这时将平行板的板间距拉大一点，以下说法正确的选项是[]A ．平行板电容器两板的电势差不变B．平行扳电容器两板的电势差变小C．平行板电容器两板的电势差增大 D ．平行板电容器两板间的的电场强度不变3 ．如图 3 ，真空中三个点电荷A、B、C，能够自由挪动，挨次摆列在同向来线上，都处于均衡状态，若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知，但AB ＞BC ，则依据均衡条件可判定[]A ． A 、 B、C 分别带什么性质的电荷B．A 、B、 C 中哪几个带同种电荷，哪几个带异种电荷C．A 、 B、 C 中哪个电量最大 D ．A 、B、 C 中哪个电量最小4 ．一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S 极转向纸内，如图4 所示，那么这束带电粒子可能是[]A ．向右飞翔的正离子束B．向左飞翔的正离子束C．向右飞翔的负离子束 D ．问左飞翔的负离子束5 ．在匀强电场中，将一个带电量为q ，质量为m 的小球由静止开释，带电小球的轨迹为向来线，该直线与竖直方向夹角为θ，如图 5 所示，那么匀强电场的场强盛小为[]A ．最大值是mgtg θ／q B．最小值是mgsin θ／q C．独一值是 mgtg θ／q D ．同一方向上，可有不一样的值．6 ．如图 6 ，绝缘圆滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E．在与环心等高处放有一质量为 m 、带电＋ q 的小球，由静止开始沿轨道运动，下陈述法正确的选项是[]A ．小球在运动过程中机械能守恒B．小球经过环的最低点时速度最大C．小球经过环的最低点时对轨道压力为（mg ＋ Eq）D ．小球经过环的最低点时对轨道压力为 3 （ mg －qE ）7 ．如图 8 所示，从灯丝发出的电子经加快电场加快后，进入偏转电场，若加快电压为U 1，偏转电压为 U 2，要使电子在电场中的偏转量y 增大为本来的 2 倍，以下方法中正确的选项是[]A. 使 U 1减小为本来的1/2B．使 U 2增大为本来的 2 倍C．使偏转板的长度增大为本来 2 倍 D. 偏转板的距离减小为本来的1/28 ．一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图9 所示，径迹上的每一小段可近似当作圆弧．因为带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量渐渐减小（带电量不变）从图中能够确立[]A ．粒子从 a 到 b ，带正电B．粒子从 b 到 a，带正电C．粒子从 a 到 b ，带负电D．粒子从 b 到 a，带负电9 ．在图 10 的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时， A 、B 两灯亮度的变化状况为[]A ．A 灯和B 灯都变亮B．A 灯、 B 灯都变暗C． A 灯变亮， B 灯变暗 D ．A 灯变暗， B 灯变亮10 ．如图 11 所示，圆滑导轨MN水平搁置，两根导体棒平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从上方着落(未达导轨平面)的过程中，导体P、 Q 的运动状况是：[]A ． P、 Q相互靠扰B ． P、 Q相互远离C ． P 、 Q均静止D ．因磁铁着落的极性未知，没法判断11 ．如图 12 所示，要使Q 线圈产生图示方向的电流，可采纳的方法有[]A ．闭合电键K B．闭合电键K 后，把 R 的滑动方向右移C．闭合电键K 后，把 P 中的死心从左侧抽出 D ．闭合电键K 后，把 Q 凑近 P12在测定电源的电动势和内阻的实验中某同学所用的电路图和测得的数据以下：123456U/V 1.42 1.36 1.08 1.21 1.14 1.07I/A0.040.080.120.160.200.24⑴实验偏差分系统偏差和有时偏差两种。
高中物理选修3-1期末测试卷-附答案
高中物理选修3-1期末测试卷一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1.关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是A. 奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了电磁感应定律B. 库仑提出了库仑定律，并最早实验测得元电荷e的数值C. 伽利略发现了行星运动的规律，并通过实验测出了引力常量D. 法拉第不仅提出了场的概念，而且发明了人类历史上的第一台发电机2.在图中所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触片向b端移动时A. 伏特表V读数增大，电容C的电荷量在减小B. 安培表A的读数增大，电容C的电荷量在增大C. 伏特表V的读数增大，安培表A的读数减小D. 伏特表V的读数减小，安培表A的读数增大3.三根通电长直导线P、Q、R互相平行、垂直纸面放置三根导线中电流方向均垂直纸面向里，且每两根导线间的距离均相等则P、Q中点O处的磁感应强度方向为A. 方向水平向左B. 方向水平向右C. 方向竖直向上D. 方向竖直向下4.如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的而且绝缘，两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，a、b为轨道的最低点，则不正确的是A. 两小球到达轨道最低点的速度B. 两小球到达轨道最低点时对轨道的压力C. 小球第一次到达a点的时间大于小球第一次到达b点的时间D. 在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端5.如图所示，在同一平面内，同心的两个导体圆环中通以同向电流时A. 两环都有向内收缩的趋势B. 两环都有向外扩张的趋势C. 内环有收缩趋势，外环有扩张趋势D. 内环有扩张趋势，外环有收缩趋势6.如图所示，水平直导线中通有恒定电流I，导线正下方处有一电子初速度，其方向与电流方向相同，以后电子将A. 沿路径a运动，曲率半径变小B. 沿路径a运动，曲率半径变大C. 沿路径b运动，曲率半径变小D. 沿路径b运动，曲率半径变大7.下列说法中正确的是A. 磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值即B. 通电导线放在磁场中的某点，该点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，该点的磁感应强度就为零C. 磁感应强度只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关D. 通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向8.如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度，从A点竖直向上射入空气中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率，方向与电场的方向一致，则，两点的电势差为A. B.C. D.9.如图所示，一个绝缘圆环，当它的均匀带电且电荷量为时，圆心O处的电场强度大小为E，现使半圆ABC均匀带电，而另一半圆ADC均匀带电，则圆心O处的电场强度的大小和方向为A. 方向由O指向DB. 4E方向由O指向DC. 方向由O指向BD. 010.某区域的电场线分布如图所示，M、N、P是电场中的三个点，则下列说法正确的是A. P、N两点点场强不等，但方向相同B. 将一带负电的粒子从M点移到N点，电场力做负功C. 带电量的粒子，从P点的电势能小于在N点的电势能D. 带正电的粒子仅在电场力作用下，一定沿电场线PN运动二、多选题（本大题共2小题，共8.0分）11.如图所示，实线表示在竖直平面内的匀强电场的电场线，电场线与水平方向成角，水平方向的匀强磁场与匀强电场相互垂直有一带电液滴沿虚线L向上做直线运动，L与水平方向成角，且下列说法中正确的是A. 液滴一定做匀速直线运动B. 液滴一定带正电C. 电场线方向一定斜向上D. 液滴有可能做匀变速直线运动12.如图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、b、c为实线与虚线的交点已知O点电势高于c点，若不计重力，则A. M带负电荷，N带正电荷B. N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C. N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D. M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零三、实验题探究题（本大题共3小题，共27.0分）13.14.请完成以下两小题：图a中螺旋测微器读数为______ 图b中游标卡尺游标尺上有50个等分刻度读数为______ cm．欧姆表“”档的中值电阻为，已知其内装有一节干电池，干电池的电动势为该欧姆表表头满偏电流为______ mA，要测的电阻应选______ 档15.测得接入电路的金属丝的长度为L，金属丝的直径d，已知其电阻大约为．在用伏安法准确测其电阻时，有下列器材供选择，除必选电源电动势，内阻很小、导线、开关外，电流表应选______ ，电压表应选______ ，滑动变阻器应选______ 填代号并将设计好的测量电路原理图画在方框内．电流表量程40mA，内阻约电流表量程10mA，内阻约电压表量程6V，内阻约电压表量程，内阻约的滑动变阻器范围滑动变阻器范围若电压表、电流表读数用U、I表示，用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为______ 全部用上述字母表示16.为了测定干电池的电动势和内阻，现有下列器材：A.干电池一节B.电压表，内阻约为C.电压表，内阻约为D.电流表，内阻约为E.电流表，内阻约为F.电流表满偏电流3mA，内阻G.变压器H.滑动变阻器I.滑动变阻器J.开关、导线用电流表和电压表测量干电池的电动势和内电阻，应选用的滑动变阻器是______ ，电流表______ ，电压表______ 用代号回答根据实验要求，用笔画线代替导线在实物图甲上连线．根据表中数据在坐标图乙上画出图线，由图可求得______ ，______用你设计的电路做实验，测得的电动势与电池电动势的真实值相比______ 填“偏大”“偏小”或“相等”．四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）17.如图所示，y轴上A点距坐标原点的距离为L，坐标平面内有边界过A点和坐标原点O的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直坐标平面向里有一电子质量为m、电荷量为从A点以初速度沿着x轴正方向射入磁场区域，并从x轴上的B点射出磁场区域，此时速度方向与x轴正方向之间的夹角为求：磁场的磁感应强度大小；电子在磁场中运动的时间．18.19.17.如图甲所示，足够长的“U”型金属导轨固定在水平面上，金属导轨宽度，导轨上放有垂直导轨的金属杆P，金属杆质量为，空间存在磁感应强度，竖直向下的匀强磁场连接在导轨两端的电阻，金属杆的电阻，其余部分电阻不计某时刻给金属杆一个水平向右的恒力F，金属杆P由静止开始运动，图乙是金属杆P运动过程的图象，导轨与金属杆间的动摩擦因数在金属杆P运动的过程中，第一个2s内通过金属杆P的电荷量与第二个2s内通过P的电荷量之比为3：取求：水平恒力F的大小；求前2s内金属杆P运动的位移大小；前4s内电阻R上产生的热量．18.质谱仪原理如图所示，a为粒子加速器，电压为；b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为，板间距离为d；c为偏转分离器，磁感应强度为今有一质量为m、电荷量为的正电子不计重力，经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动求：粒子射出加速器时的速度v为多少？速度选择器的电压为多少？粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大？19.如图所示，一质量为m、电量为、重力不计的带电粒子，从A板的S点由静止开始释放，经A、B加速电场加速后，穿过中间偏转电场，再进入右侧匀强磁场区域已知AB间的电压为，极板间的电压为，两板间的距离和板长均为L，磁场垂直纸面向里、磁感应强度为B、有理想边界求：带电粒子离开B板时速度的大小；带电粒子离开偏转电场时速度v的大小与方向；要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场，磁场的宽度d多大？答案和解析【答案】1. D2. D3. A4. C5. D6. B7. C8. C9. A10. B11. ABC12. BD13. ；；75；14. ；；；15. I；E；C；；；偏小16. 解：过B点作电子出射速度方向的垂线交y轴于C点，则C点为电子在磁场中运动轨迹的圆心，画出电子的运动轨迹．由几何知识得设电子在磁场中运动的轨迹半径为R，则，得：又由洛伦兹力提供向心力，得：则得：；由几何知识则粒子在磁场中飞行时间为将代入得：；答：磁场的磁感应强度大小为；电子在磁场中运动的时间为．17. 解：由图乙可知金属杆P先作加速度减小的加速运动，2s后做匀速直线运动．当时，，此时感应电动势感应电流安培力根据牛顿运动定律有解得通过金属杆P 的电荷量其中所以 为P 的位移设第一个2s 内金属杆P 的位移为 ，第二个2s 内P 的位移为 则由于 ： ：5联立解得 ，前4s 内由能量守恒得其中 ： ： ：3解得： ．答： 水平恒力F 的大小为 ；前2s 内金属杆P 运动的位移大小 为 ；前4s 内电阻R 上产生的热量为18. 解： 粒子经加速电场 加速，获得速度为v ，由动能定理可知：解得在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡得： 即解得：在 中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力，解得：答： 粒子射出加速器时的速度v 为； 速度选择器的电压；粒子在 磁场中做匀速圆周运动的半径为．19. 解：带电粒子在加速电场中，由动能定理得：得带电粒子离开B 板的速度：粒子进入偏转电场后，有：电场强度，电场力，由牛顿第二定律，速度，解得：所以带电粒子离开偏转电场时速度v的大小，方向与水平方向成．根据洛伦兹力提供向心力，则有，解得：由于与水平方向成入射，所以磁场的宽度为，答：带电粒子离开B板时速度的大小；带电粒子离开偏转电场时速度v的大小，与方向与水平方向成；要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场，磁场的宽度．。
高二物理 选修3-1 期末测试题 期末考试题 带答案1
高二物理选修3-1期末测试题(一)第一卷：选择题一、选择题：(每个小题3分共45分，多选题全对的得3分，对不全的得2分，只要有一个错的就不得分)1、（易）真空中，A、B、两点与点电荷Q的距离分别为r和 3r，则A、B、两点的电场强度大小之比为（）A、3：1B、1：3C、9：1D、1：92．（易）在如图所示的电场中的P点放置一正电荷，使其从静止开始运动，其中加速度逐渐增大的是图中的( )3、(多选)（易）1、如图是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是（）A．a点的电势低于b点的电势B．该点电荷带正电C．a点和b点电场强度的方向不同D．a点的电场强度小于b点的电场强度（易）4．在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是（）A．电场强度大的地方电势一定高B．电势为零的地方场强也一定为零C．场强为零的地方电势也一定为零D．场强大小相同的点电势不一定相同5、（易）超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是()．①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反③超导体使磁体处于失重状态④超导体对磁体的作用力与磁体的重力相平衡A．①③B．①④C．②③D．②④6、（中）在某磁场中P处放一个长度为L=20cm,通电电流I=0.5A的直导线，测得它受到的最大磁场力F=1.0N,其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场撤走，则P处磁感应强度为( )A、0B、10 T，方向竖直向上C、0.1T，方向竖直向下D、10 T，方向肯定不沿竖直向上的方向7、（多选）（难）关于磁感线的性质和概念，下面说法正确的是（）A、磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度的方向。
B、磁场中任意两条磁感线均不相交。
C、铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线D、磁感线总是从磁体的N极指向S极8、(易)1、一根容易变形的弹性导线，两端固定。
高中物理选修3-1期末测试卷-附答案(可编辑修改word版)
I L I L0 00高中物理选修3-1 期末测试卷一、单选题（本大题共10 小题，共40.0 分）1.关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是( )A.奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了电磁感应定律B.库仑提出了库仑定律，并最早实验测得元电荷e 的数值C.伽利略发现了行星运动的规律，并通过实验测出了引力常量D.法拉第不仅提出了场的概念，而且发明了人类历史上的第一台发电机2.在图中所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触片向b 端移动时( )A.伏特表V 读数增大，电容C 的电荷量在减小B.安培表A 的读数增大，电容C 的电荷量在增大C.伏特表V 的读数增大，安培表A 的读数减小D.伏特表V 的读数减小，安培表A 的读数增大3.三根通电长直导线P、Q、R 互相平行、垂直纸面放置.三根导线中电流方向均垂直纸面向里，且每两根导线间的距离均相等.则P、Q 中点O 处的磁感应强度方向为( )A.方向水平向左B.方向水平向右C.方向竖直向上D.方向竖直向下4.如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的而且绝缘，两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，a、b 为轨道的最低点，则不正确的是( )A.两小球到达轨道最低点的速度V a> V bB.两小球到达轨道最低点时对轨道的压力F a> F bC.小球第一次到达a 点的时间大于小球第一次到达b 点的时间D.在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端5.如图所示，在同一平面内，同心的两个导体圆环中通以同向电流时( )A.两环都有向内收缩的趋势B. 两环都有向外扩张的趋势C. 内环有收缩趋势，外环有扩张趋势D. 内环有扩张趋势，外环有收缩趋势6.如图所示，水平直导线中通有恒定电流I，导线正下方处有一电子初速度v0，其方向与电流方向相同，以后电子将( )A.沿路径a 运动，曲率半径变小B. 沿路径a 运动，曲率半径变大C. 沿路径b 运动，曲率半径变小D. 沿路径b 运动，曲率半径变大7.下列说法中正确的是( )A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F 与该导线的长度L、通过的电流I 乘积的比值.即B =FB.通电导线放在磁场中的某点，该点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，该点的磁感应强度就为零C.磁感应强度B = F只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与F、I、L 以及通电导线在磁场中的方向无关D.通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向8.如图所示，质量为m，带电量为q 的粒子，以初速度v0，从A 点竖直向上射入空气中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B 点时，速率v B= 2v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为( )m v2 A.2q2mv2 C.q3mv2 B.q3mv2 D.2q49.如图所示，一个绝缘圆环，当它的1均匀带电且电荷量为+ q时，圆心O 处的电场强度大小为E，现使半圆ABC均匀带电+ 2q，而另一半圆ADC 均匀带电‒ 2q，则圆心O 处的电场强度的大小和方向为(A.2 2E方向由O 指向D C. 2 2E方向由O 指向BB. 4E 方向由O 指向D D. 010.某区域的电场线分布如图所示，M、N、P 是电场中的三个点，则下列说法正确的是( )A.P、N 两点点场强不等，但方向相同B.将一带负电的粒子从M 点移到N 点，电场力做负功C.带电量+ q的粒子，从P 点的电势能小于在N 点的电势能D.带正电的粒子仅在电场力作用下，一定沿电场线PN 运动二、多选题（本大题共 2 小题，共8.0 分）11.如图所示，实线表示在竖直平面内的匀强电场的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与匀强电场相互垂直.有一带电液滴沿虚线L 向上做直线运动，L 与水平方向成β角，且α > β.下列说法中正确的是( )A.液滴一定做匀速直线运动B.液滴一定带正电C.电场线方向一定斜向上D.液滴有可能做匀变速直线运动12.如图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N 质量相等，所带电荷的绝对值也相等.现将M、N 从虚线上的O 点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a、b、c 为实线与虚线的交点.已知O 点电势高于c 点，若不计重力，则( )A.M 带负电荷，N 带正电荷B.N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相同C.N 在从O 点运动至a 点的过程中克服电场力做功D.M 在从O 点运动至b 点的过程中，电场力对它做的功等于零三、实验题探究题（本大题共 3 小题，共27.0 分）13.请完成以下两小题：(1)图a 中螺旋测微器读数为mm.图b 中游标卡尺(游标尺上有50 个等分刻度)读数为cm．(2)欧姆表“× 1”档的中值电阻为20Ω，已知其内装有一节干电池，干电池的电动势为1.5V.该欧姆表表头满偏电流为mA，要测2.5kΩ的电阻应选档.14.测得接入电路的金属丝的长度为L，金属丝的直径d，已知其电阻大约为25Ω．(1)在用伏安法准确测其电阻时，有下列器材供选择，除必选电源(电动势1.5V，内阻很小)、导线、开关外，电流表应选，电压表应选，滑动变阻器应选.(填代号)并将设计好的测量电路原理图画在方框内．A1电流表(量程40mA，内阻约0.5Ω)A2电流表(量程10mA，内阻约0.6Ω)V1电压表(量程6V，内阻约30kΩ)V2电压表(量程1.2V，内阻约的20kΩ))R1滑动变阻器(范围0 ‒ 10Ω)R2滑动变阻器(范围0 ‒ 2kΩ)(2)若电压表、电流表读数用U、I 表示，用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ = .(全部用上述字母表示)15.为了测定干电池的电动势和内阻，现有下列器材：A.干电池一节B.电压表v1(0 ‒ 15V，内阻约为15KΩ)C.电压表v2(0 ‒ 3V，内阻约为3KΩ)D.电流表A1(0 ‒ 3A，内阻约为2Ω)E.电流表A2(0 ‒ 0.6A，内阻约为10Ω)F.电流表G(满偏电流3mA，内阻R g= 10Ω)G.变压器H.滑动变阻器(0 ‒ 1000Ω)I.滑动变阻器(0 ‒ 20Ω)J.开关、导线(1)用电流表和电压表测量干电池的电动势和内电阻，应选用的滑动变阻器是，电流表，电压表(用代号回答)(2)根据实验要求，用笔画线代替导线在实物图甲上连线．(3)某次实验记录如下：组别 1 2 3 4 5 6电流I/A0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57电压U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05E = V = Ω.(4)用你设计的电路做实验，测得的电动势与电池电动势的真实值相比(填“偏大”“偏小”或“相等”)．四、计算题（本大题共 4 小题，共40.0 分）16.如图所示，y 轴上A 点距坐标原点的距离为L，坐标平面内有边界过A 点和坐标原点O 的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直坐标平面向里.有一电子(质量为m、电荷量为e)从A 点以初速度v0沿着x 轴正方向射入磁场区域，并从x 轴上的B 点射出磁场区域，此时速度方向与x 轴正方向之间的夹角为60 ∘ .求：(1)磁场的磁感应强度大小；(2)电子在磁场中运动的时间．17.如图甲所示，足够长的“U”型金属导轨固定在水平面上，金属导轨宽度L = 1.0m，导轨上放有垂直导轨的金属杆P，金属杆质量为m = 0.1kg，空间存在磁感应强度B = 0.5T，竖直向下的匀强磁场.连接在导轨两端的电阻R = 3.0Ω，金属杆的电阻r = 1.0Ω，其余部分电阻不计.某时刻给金属杆一个水平向右的恒力F，金属杆P 由静止开始运动，图乙是金属杆P 运动过程的v‒ t图象，导轨与金属杆间的动摩擦因数μ = 0.5.在金属杆P 运动的过程中，第一个2s 内通过金属杆P 的电荷量与第二个2s 内通过P 的电荷量之比为3：5.g取10m/s2.求：(1)水平恒力F 的大小；(2)求前2s 内金属杆P 运动的位移大小x1；(3)前4s 内电阻R 上产生的热量．18.质谱仪原理如图所示，a 为粒子加速器，电压为U1；b 为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，板间距离为d；c 为偏转分离器，磁感应强度为B2.今有一质量为m、电荷量为+ e的正电子(不计重力)，经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做半径为R 的匀速圆周运动.求：(1)粒子射出加速器时的速度v 为多少？(2)速度选择器的电压U2为多少？(3)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R 为多大？19.如图所示，一质量为m、电量为+ q、重力不计的带电粒子，从A 板的S 点由静止开始释放，经A、B 加速电场加速后，穿过中间偏转电场，再进入右侧匀强磁场区域.已知AB 间的电压为U，MN极板间的电压为2U，MN两板间的距离和板长均为L，磁场垂直纸面向里、磁感应强度为B、有理想边界.求：(1)带电粒子离开B 板时速度v0的大小；(2)带电粒子离开偏转电场时速度v 的大小与方向；(3)要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场，磁场的宽度d 多大？3v R + rR + rR + r【答案】答案和解析1. D2. D3. A4. C5. D6. B7. C8. C9. A 10. B 11. ABC 12. BD 13. 1.998；1.094；75； × 100214. A ；V ；R ；πUd 1 2 14I L15. I ；E ；C ；1.45；0.75；偏小16. 解：(1)过 B 点作电子出射速度方向的垂线交 y 轴于 C 点，则 C 点为电子在磁场中运动轨迹的圆心，画出电子的运动轨迹． 由几何知识得∠ACB = 60 ∘设电子在磁场中运动的轨迹半径为 R ， 则 R ‒ L = Rsin 30 ∘ ，得：R = 2L 又由洛伦兹力提供向心力，得： mv 2 e v 0B =R则得：B =mv 0；2e L(2)由几何知识∠ACB = 60 ∘ 则粒子在磁场中飞行时间为 t = θ3602πR v 0将R = 2L 代入得：t = 2πL；答：(1) 磁场的磁感应强度大小为mv 0；2e L2πL电子在磁场中运动的时间为3v 0 ．17. 解：(1)由图乙可知金属杆 P 先作加速度减小的加速运动，2s 后做匀速直线运动． 当t = 2s 时，v = 4m /s ，此时感应电动势 E = Blv感应电流I = E安培力根据牛顿运动定律有解得F = 0.75 N(2) 通过金属杆 P 的电荷量q = It = E t其中. = △ Φ= B L xE△ t t所以q = B L x∝ x (x 为 P 的位移)设第一个 2s 内金属杆 P 的位移为x 1，第二个 2s 内 P 的位移为x 2 则△ Φ1 = B L x 1 △ Φ2 = B L x = B L vt由于q 1：q 2 = 3：5∘ ⋅(2)2U 1e m221B v Lm m联立解得x 2 = 8m ，x 1 = 4.8m .(3) 前 4s 内由能量守恒得F (x 1 + x 2) = 1m v 2 + μmg (x 1 + x 2) + Q r + Q R其中Q r ：Q R = r ：R = 1：3 解得：Q R = 1.8J ．答：(1)水平恒力 F 的大小为0.75N ；(2) 前 2s 内金属杆 P 运动的位移大小x 1为4.8m ； (3)前 4s 内电阻 R 上产生的热量为1.8J .18. 解：(1)粒子经加速电场U 1加速，获得速度为 v ，由动能定理可知：e U 1 = 1m v 2解得v =(2)在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡得：e E = ev B 1 U 2e = ev B 即d 1解得：U 2 = B 1dv = B 1d(3) 在B 2中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力，qv B 2解得：R =mv=1= m v 2ReB 2B 2答：(1)粒子射出加速器时的速度 v 为；(2)速度选择器的电压B d 2U 1e；m(3)粒子在B 2磁场中做匀速圆周运动的半径为 122U 1m e ．19. 解：(1)带电粒子在加速电场中，由动能定理得：qU = 1m v 22得带电粒子离开 B 板的速度：v 0 = (2)粒子进入偏转电场后，有：t = L 0电场强度，E =2U电场力，F = q E 由牛顿第二定律，a = F速度，v y = at 解得：v y =所以带电粒子离开偏转电场时速度 v 的大小22qU ，方向与水平方向成45 ∘ ．(3)根据洛伦兹力提供向心力，则有Bqv = m v 2R2U 1e m2U 1e m2U 1m e 2qU m2qU m，qUmmU qBq = B 解得：R = m × 22 由于与水平方向成45 ∘ 入射，所以磁场的宽度为，d R = 2 ×2= 2BB答：(1)带电粒子离开 B 板时速度v 0的大小(2) 带电粒子离开偏转电场时速度 v 2qUm ； 45 ∘ ；(3)qmUq2 mU q。
高中物理选修3-1期末测试题及答案(3)
一，选择题（本题共10小题，共40分，每题有一个或多个选项符合题意，全部选对得4分，不全的得2分，有错项的得0分）1．关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是（ ） A ．电场强度的定义式qF E =适用于任何电场B ．由真空中点电荷的电场强度公式2rQ k E ⋅=可知，当r →0时，E →无穷大C ．由公式ILF B =可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力，则说明此处一定无磁场D ．磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向2．甲、乙两个点电荷在真空中的相互作用力是F ，如果把它们的电荷量都减小为原来的21，距离增加到原来的2倍，则相互作用力变为（ ） A ．F 8B ．F 21C ．F 41D ．F 1613．如图所示，在真空中有两个等量的正电荷q 1和q 2，分别固定在A 、B 两点，DCE 为AB 连线的中垂线，现将一个正电荷q 由c 点沿CD 移到无穷远，则在此过程中（ ） A ．电势能逐渐减小 B ．电势能逐渐增大C ．q 受到的电场力逐渐减小D ．q 受到的电场力先逐渐增大后逐渐减小4．如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个边长为1m 的正六边形的六个顶点，A 、B 、C 三点电势分别为10V 、20V 、30V ，则下列说法正确的是（ ）A ．B 、E 一定处在同一等势面上 B ．匀强电场的场强大小为10V/mC ．正点电荷从E 点移到F 点，则电场力做负功D ．电子从F 点移到D 点，电荷的电势能减少20eV5．一个阻值为R 的电阻两端加上电压U 后，通过电阻横截面的电荷量q 随时间变化的图象如图所示，此图象的斜率可表示为（ ） A ．UB ．RC ．RU D ．R1 6．有一个直流电动机，把它接入0.2V 电压的电路中电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A ；若把电动机接入2.0V 电压的电路中，正常工作时的电流是1.0A ，此时，电动机的输出功率是出P ；如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是热P ，则（ ）A ．W P W P 5.0,2==热出B ．W P W P 8,5.1==热出C ．W P W P 8,2==热出D ．W P W P 5.0,5.1==热出 7．如图所示电路图中，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，电源内阻不可忽略，当滑动变阻器的滑动片向右移动时，电流表、电压表可视为理想电表，关于电流表和电压表示数的变化情况的分析，正确的是（ ）A ．电流表和电压表读数均增大B ． 电流表和电压表读数均减小C ．电压表V 1的示数变化量小于电压表V 2的示数变化量D ．电流表读数变小，电压表V 2读数变大，V 1读数减小8．有一毫伏表，它的内阻是100Ω，量程为0.2V ，现要将它改装成量程为10A 的电流表，则毫伏表应（ ）A ．并联一个0.02Ω的电阻B ．并联一个0.2Ω的电阻C ．串联一个50Ω的电阻D ．串联一个4900Ω的电阻9．如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L ，质量为m 的导体棒。
最新教科版高中物理选修3-1测试题全套及答案解析
最新教科版高中物理选修3-1章末测试题全套及答案第一章 静电场 章末综合测评(时间：60分钟 满分：100分)一、选择题(本大题共10个小题，共60分．在每小题所给的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求，每小题满分6分．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1．关于电场强度的下列叙述中正确的是( )A ．电场强度是反映电场力的性质的物理量，每个电场都只有一个电场强度值B ．E ＝F q 对任何电场都是适用的，它表明电场中某一点的电场强度与放在该点电荷的电荷量成反比C ．对于电场中的任意一点，电荷在该点所受的电场力与电荷的电荷量的比是一个定值D ．电场强度是矢量，它的方向就是电荷在该点所受电场力的方向【解析】 电场强度是反映电场力的性质的物理量，电场中不同的点电场强度不一定相同，所以选项A 错误；电场强度是用放在电场中的点电荷受力和其所带电荷量比值来定义的，但是电场强度与这两个量无关，仅由场源电荷决定，而且每一点的电场强度都有确定的大小和方向，所以选项C 正确，选项B 、D 错误．【答案】 C2．真空中，A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r ，则A 、B 两点的电场强度大小之比为( )【导学号：33410057】A ．3∶1B ．1∶3C ．9∶1D ．1∶9【解析】 由点电荷场强公式有：E ＝k Q r 2∝r －2，故有E A E B ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫r B r A 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫3r r 2＝9∶1，C 项正确．3．下列选项中的各14圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各14圆环间彼此绝缘．坐标原点O 处电场强度最大的是( )【解析】 由对称性原理可知，A 、C 图中O 点的场强大小相等，D 图中O点场强为0，因此B 图中两14圆环在O 点处合场强应最大，选项B 正确．【答案】 B4．如图1所示，O 为两个等量异种电荷连线的中点，P 为连线中垂线上的一点，比较O 、P 两点的电势和场强大小( )图1A ．φO ＝φP ，E O ＞E PB ．φO ＝φP ，E O ＝E PC ．φO ＞φP ，E O ＝E PD ．φO ＝φP ，E O ＜E P【解析】 根据等量异种电荷电场的分布情况可知，中垂线是等势线，故φO ＝φP ，根据电场线的疏密知，E O >E P ，故A 项正确．5．如图2所示，一带电粒子在电场中沿曲线AB运动，从B点穿出电场，a、b、c、d为该电场中的等势面，这些等势面都是互相平行的竖直平面，不计粒子所受重力，则() 【导学号：33410058】图2A．该粒子一定带负电B．此电场不一定是匀强电场C．该电场的电场线方向一定水平向左D．粒子在电场中运动过程动能不断减少【解析】由于不能确定电场线方向，故不能确定粒子带负电，A、C错误．等势面互相平行，故一定是匀强电场，B错误．粒子受电场力一定沿电场线指向轨迹凹侧，而电场线和等势面垂直，由此可确定电场力一定做负功，故动能不断减少，D正确．【答案】 D6．如图3所示，B、D在以点电荷＋Q为圆心的圆上，B、C在以QB连线中点为圆心的圆上，将一检验电荷从A点分别移到B、C、D各点时，电场力做功是()图3A．W AB＝W ACB．W AD＞W ABC．W AC＞W ADD．W AB＝W AD【解析】由题图可知，B、D在同一个等势面上，C点的电势比B点高，所以从A点向B、C、D三点移动电荷时，移至B、D两点电场力做功是一样多的，移至C点时电场力做功比移至B、D点少．【答案】 D7．如图4所示，a、b两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，a粒子打在B板的a′点，b粒子打在B 板的b′点，若不计重力，则() 【导学号：33410059】图4A．a的电荷量一定大于b的电荷量B．b的质量一定大于a的质量C．a的比荷一定大于b的比荷D．b的比荷一定大于a的比荷【解析】据题意，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，其水平位移为：x＝v t，竖直位移为：y＝12at2＝12qEm t2，当a、b以相同速度垂直电场线进入电场后，有：x＝v 2myqE，由于v、y和E都相等，而b粒子的水平位移大，故b粒子的mq较大，因而a粒子的qm较大，故C选项正确．【答案】 C8．(2014·海南高考)如图5(a)，直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v-t图线如图4(b)所示，设a、b两点的电势分别为φa、φb，场强大小分别为E a、E b，粒子在a、b两点的电势能分别为W a、W b，不计重力，则有()图5A．φa＞φb B．E a＞E bC．E a＜E b D．W a＞W b【解析】 由v -t 图像的斜率渐小可知由a 到b 的过程中，粒子的加速度渐小，所以场强渐小，E a ＞E b ；根据动能定理，速度增大，可知电势能减小，W a ＞W b ，可得选项B 、D 正确．【答案】 BD9．如图6所示，两块平行金属板正对着水平放置，两板分别与电源正、负极相连．当开关闭合时，一带电液滴恰好静止在两板间的M 点．则( )图6A ．当开关闭合时，若减小两板间距，液滴仍静止B ．当开关闭合时，若增大两板间距，液滴将下降C ．开关再断开后，若减小两板间距，液滴仍静止D ．开关再断开后，若增大两板间距，液滴将下降【解析】 当开关闭合时，电容器两端电压为定值，等于电源电压，设为U ，两板间的距离为d ，带电液滴处于平衡状态，则mg ＝q U d ，当两板间的距离减小时，所受电场力大于重力，液滴将向上做匀加速运动，A 错误；两板间的距离增大时，所受电场力小于重力，液滴将向下做匀加速运动，B 正确；当开关断开后，电容器无法放电，两板间的电荷量不变，设为Q ，此时两板间的场强大小E ＝U d ＝Q C d ∝Q εS ，可见场强大小与两板间距离无关，即场强大小保持不变，电场力不变，液滴保持静止，C 正确，D 错误．【答案】 BC10．如图7所示，A 、B 、C 、D 是匀强电场中的四个点，D 是BC 的中点，A 、B 、C 构成一直角三角形，AB ＝L m ，电场线与三角形所在的平面平行，已知A 点的电势为5 V ，B 点的电势为－5 V ，C 点的电势为15 V ，据此可以判断( )【导学号：33410060】图7A ．场强方向由C 指向BB ．场强方向垂直AD 连线指向BC ．场强大小为10L V/mD ．场强大小为203LV/m 【解析】 根据B 、C 点的电势可以确定其中点D 的电势为5 V ，A 、D 的连线为一条等势线，电场线与等势面垂直，且由高等势面指向低等势面，故场强方向垂直AD 连线指向B ，A 错误，B 正确；匀强电场的场强E ＝U AB d ，其中U AB ＝10 V ，d ＝L cos 30°，解得E ＝203LV/m ，C 错误，D 正确． 【答案】 BD二、计算题(本大题共3个小题，共40分．按题目要求作答．)11．(12分)如图8所示，在真空中的O 点放一点电荷Q ＝1.0×10－9 C ，直线MN 过O 点，OM ＝30 cm ，M 点放一点电荷q ＝－2×10－10 C ，求：图8(1)M 点的场强大小；(2)若M 点的电势比N 点的电势高15 V ，则电荷q 从M 点移到N 点，它的电势能变化了多少？【解析】 (1)根据E ＝kQ r 2得M 点的场强E ＝9.0×109×1.0×10－9(30×10－2)2N/C ＝100 N/C. (2)电荷q 从M 点移到N 点，电场力做功W MN ＝qU MN ＝－2×10－10×15 J ＝－3×10－9 J.这一过程中电场力做负功，电势能增加3×10－9 J.【答案】 (1)100 N/C (2)电势能增加了3×10－9 J12．(12分)如图9所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L的绝缘细线拴住一质量为m、电荷量为q的小球，线的上端固定，开始时连线拉成水平，突然松开后，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时的速度恰好为零．求：图9(1)A、B两点的电势差U AB为多大？【导学号：33410061】(2)电场强度为多大？【解析】(1)取带电小球为研究对象，由动能定理得mgL sin 60°＋qU AB＝0，故U AB＝－3mgL 2q.(2)由E＝Ud得电场强度为E＝－U ABL(1－cos 60°)＝3mgq.【答案】(1)－3mgL2q(2)3mgq13．(16分)如图10所示，一质量m＝5×10－3kg(忽略重力)的微粒带正电，其电荷量为q＝1×10－4C．从距上极板5 cm处以2 m/s的水平初速度进入长为20 cm、板间距也为20 cm的两极板间，如果两极板不带电，微粒将运动到距极板最右端10 cm的竖直荧光屏上的O点．现将两极板间加200 V的电压，带电微粒打到荧光屏上的A点．图10(1)带电微粒从进入电场到到达荧光屏上的A点所经历的时间为多少？(2)OA两点的间距为多少？(3)带电微粒进入电场到打到荧光屏上的A点这一过程中电场力对其做功多少？【解析】(1)设板长为l1，极板最右端到荧光屏的距离为l2，微粒初速度为v，由于带电微粒在水平方向上的速度始终不变，则t＝l1＋l2v＝0.2＋0.12s＝0.15 s.(2)设微粒在两极板间的偏转位移为y，则y＝12at2＝qUl212md v2＝1×10－4×200×(0.2)22×5×10－3×0.2×22m＝0.1 m.在类平抛运动中，利用速度的反向延长线交于水平位移的中点．再根据三角形相似，求得OA长为0.2 m.(3)W＝qEy＝qUyd＝1×10－4×200×0.10.2J＝0.01 J.【答案】(1)0.15 s(2)0.2 m(3)0.01 J第二章直流电路章末综合测评(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．关于公式R＝UI和公式R＝ρlS，下列说法中正确的是()A．两公式对一切情况都适用B．R＝UI仅适用于金属导体，R＝ρlS适用于任何导体C．导体的电阻R与U成正比，与I成反比D．导体的电阻在温度一定时，与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比【解析】R＝UI适用于一切导体，R＝ρlS适用于金属导体和电解质溶液，A、B错；导体电阻在温度一定时，与导体长度成正比，与横截面积成反比，长度、横截面积不变时，电阻阻值不变，与导体两端电压、通过导体的电流大小无关，C错，D对．【答案】 D2．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是()A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2RtB ．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W ＝I 2RtC ．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q ＝I 2RtD ．在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用W ＝UIt【解析】 在非纯电阻电路中，电功计算式为W ＝UIt ，电热计算式Q ＝I 2Rt ，电功不等于电热，故B 错．【答案】 B3．一个标有“1 kΩ，40 W ”的电阻器，下列说法错误的是( )A ．允许长期通过它的最大电流是0.2 AB ．额定电压是200 VC ．在额定电压下消耗的功率为40 WD ．加50 V 电压时消耗的功率为10 W【解析】 铭牌上标注的是该电阻器的阻值和允许的最大功率，据P ＝I 2R 得I max ＝401×103A ＝0.2 A ，A 正确；据P ＝U 2R 得U 额＝40×1 000 V ＝200 V ，B 正确；40 W 为电阻器在额定电压下消耗的功率，C 正确；据P ＝U 2R 知，U ＝50V 时P ＝5021×103W ＝2.5 W ，D 错误． 【答案】 D4．一个闭合电路，是由电池供电的，外电路是纯电阻电路时，以下说法正确的是( )A ．当外电阻增大时，路端电压增大B ．当外电阻减小时，路端电压增大C ．当外电阻减小时，电池的输出功率一定增大D ．当外电阻减小时，电池的输出功率一定减小【解析】 由闭合电路欧姆定律得：U ＝E －Ir ＝E －E R r ＋1，当外电阻增大时，路端电压增大，即A 正确；由电源的输出功率随外电阻的变化关系图像得，当外电阻变化时，其输出功率可能增加也可能减小，即C 、D 均错误．【答案】 A5．某实验小组用三只相同的小灯泡连接成如图1所示的电路，研究串、并联电路的特点．实验中观察到的现象是() 【导学号：33410108】图1A．S2断开，S1与a连接，三只灯泡都熄灭B．S2断开，S1与b连接，三只灯泡亮度相同C．S2闭合，S1与a连接，三只灯泡都发光，L1、L2亮度相同D．S2闭合，S1与b连接，三只灯泡都发光，L3的亮度小于L2的亮度【解析】S2断开，S1与a连接时，三只灯泡串联，三只灯泡都发光，且亮度相同，A错误；S2断开，S1与b连接时，L1、L2两只灯泡串联，L3被断开没有接入电路，B错误；S2闭合，S1与a连接时，只有L2亮，L1和L3被短路，C错误；S2闭合，S1与b连接时，L1和L3并联，然后与L2串联，此时三只灯泡都发光，L3的亮度与L1的亮度相同，都小于L2的亮度，D正确．【答案】 D6．如图2所示，一个电源在外电阻不断变化时，内、外电阻消耗的电功率随电流变化的关系分别用抛物线C1、C2表示．由该图可知()图2A．电源的电动势为4 VB．电源的内电阻为2 ΩC．电源输出功率的最大值为16 WD．电源消耗的最大功率为16 W【解析】图中交点表示内、外电路消耗功率相等，此时的功率和电流分别为4 W和2 A，由P＝I2r，代入数据得r＝1 Ω，故B错误；由P外＝I2R知R＝内1 Ω，内电阻等于外电阻，电动势为E＝I(R＋r)＝4 V，A正确．外电阻和内电阻相等时电源输出的功率最大，最大值为4 W，C错误．电源消耗的功率为P＝EI m，当R＝0时电流最大为4 A，P m＝16 W，故D正确．【答案】AD7．一平行板电容器C，极板是水平放置的，它和三个电阻箱及电源连接成如图3所示的电路．今有一质量为m的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动，要使油滴上升，可采用的办法是() 【导学号：33410109】图3A．增大R1B．增大R2C．增大R3D．减小R2【解析】带电油滴受到向上的电场力和向下的重力，若要使其上升，应增加电场力，也就是增加电容器两端电压，电容器两端电压与R3两端电压相等，R3与R2串联，所以增大R3或减小R2都行．【答案】CD8．在如图4所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是()图4A．R1短路B．R2断路C．R3断路D．R4短路【解析】由于A串联于干路中，且故障发生后，A灯变暗，故知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此可排除选项A、D.假设R2断路，则其断路后，电路总电阻变大，总电流变小，A灯变暗，同时R2断路必引起与之并联的灯B中电流变大，使B灯变亮，推理结果与现象相符，故选项B对．假设R3断路，则也引起总电阻变大，总电流变小，使A灯变暗，同时R3断路后也必引起与之并联的电路(即R1所在支路)的电压和电流增大，灯B中分得的电流也变大，B灯变亮，故选项C正确．【答案】BC二、非选择题(本大题共4个小题，共52分，按题目要求作答)9．(10分)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中(如图5甲). 【导学号：33410110】甲乙图5(1)移动滑动变阻器的滑片应特别注意防止__________________________．(2)现备有以下器材：A．干电池1节B．滑动变阻器(0～50 Ω)C．滑动变阻器(0～1 750 Ω)D．电压表(0～3 V)E．电压表(0～15 V)F．电流表(0～0.6 A)G．电流表(0～3 A)其中滑动变阻器应选________，电压表应选________，电流表应选________．(3)图乙是根据实验数据画出的U-I图像．由此可知这个干电池的电动势E ＝________ V，内电阻r＝________ Ω.【解析】(1)若滑动变阻器接入电路的电阻太小，则电路中电流太大，容易烧坏电流表．(2)滑动变阻器的阻值不需太大，可选B；通常干电池电动势为1.5 V，故电压表可选D，电流表可选F.(3)由题图乙可知E＝1.5 V，r＝1.5－1.20.4Ω＝0.75 Ω.【答案】(1)滑动变阻器接入电路电阻太小，电路中电流太大，烧坏电流表(2)B D F(3)1.50.7510．(12分)在练习使用多用电表的实验中：(1)某同学连接的电路如图6所示．图6①若旋转选择开关，使其尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________的电流；②若断开电路中的开关，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是________的电阻；③若旋转选择开关，使其尖端对准直流电压挡，闭合开关，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是________两端的电压．(2)在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时()A．若双手捏住两表笔金属杆，则测量值将偏大B．若测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量C．若选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25 ΩD．若欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大【解析】(1)多用电表与R1串联，则选择直流电流挡时，测得的是通过R1的电流；若断开电路中的开关，多用电表使用电阻挡，则R1和R2串联接在多用电表两端，此时测得的是R1和R2串联的电阻；若多用电表选用直流电压挡，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，则多用电表与R2并联，所以此时测得的是R2(或电源)两端的电压．(2)双手捏住两表笔金属杆，相当于给待测电阻又并联了一个电阻，测量值将偏小，选项A 错误；测量时发现指针偏离中央刻度过大，要看指针偏角情况，若偏角太大，说明待测电阻较小，应减小倍率，重新调零后再进行测量，若偏角太小，说明待测电阻较大，应增大倍率，重新调零后再进行测量，选项B 错误；选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于250 Ω，选项C 错误；欧姆表内的电池使用时间太长，则电动势E 减小，完成调零过程则有I g ＝E R 内(式中I g 为满偏电流，是一定值，R 内为欧姆表总内阻即中值电阻，随E 变化)，测量电阻R x 时，根据闭合电路欧姆定律有I ＝E R 内＋R x ＝11I g ＋R x E ，由此可知当E 减小时，I 减小，指针偏角减小，所以测量值将偏大，选项D 正确．【答案】 (1)①R 1 ②R 1和R 2串联 ③R 2(或电源) (2)D11．(12分)如图7所示的电路中，当S 闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6 V 和0.4 A ．当S 断开时，它们的示数各改变0.1 V 和0.1 A ，求电源的电动势和内阻．图7【解析】 当S 闭合时，R 1、R 2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得： U 1＝E －I 1r 即E ＝1.6＋0.4r ，①当S 断开时，只有R 1接入电路，则外电路电阻变大，电压表示数变大，电流表示数变小，由闭合电路欧姆定律得：U 2＝E －I 2r 即E ＝(1.6＋0.1)＋(0.4－0.1)r ，②由①②得：E ＝2 V ，r ＝1 Ω.【答案】 2 V 1 Ω12．(18分)如图8所示，一电荷量q ＝3×10－5 C 带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O 点．开关S 合上后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角α＝37°.已知两板相距d＝0.1 m，电源电动势E＝15 V，内阻r＝0.5 Ω，电阻R1＝3 Ω，R2＝R3＝R4＝8 Ω.g取10 m/s2，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：【导学号：33410111】图8(1)电源的输出功率；(2)两板间的电场强度大小；(3)带电小球的质量．【解析】(1)R2、R3并联再与R1串联，阻值R外＝7.0 Ω，R总＝R外＋r＝7.5Ω，根据闭合电路欧姆定律有I＝ER总＝157.5A＝2 A，P出＝I2R外＝22×7 W＝28 W.(2)U外＝IR外＝2×7 V＝14 V，E＝Ud＝140.1V/m＝140 V/m.(3)小球静止，由力的平衡条件得Eq＝mg tan 37°，m＝Eqg tan 37°＝140×3×10－510×0.75kg＝5.6×10－4 kg.【答案】(1)28 W(2)140 V/m(3)5.6×10－4 kg第三章磁场章末综合测评(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10个小题，共60分．在每小题所给的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1．在下列图中，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针N 极的指向或磁感线方向．其对应不正确的是( )【解析】 由安培定则判断C 、D 正确；又因小磁针静止时N 极所指的方向与磁场方向相同，A 正确，B 错误．【答案】 B2．(2015·海南高考)如图1所示，a 是竖直平面P 上的一点，P 前有一条形磁铁垂直于P ，且S 极朝向a 点．P 后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a 点．在电子经过a 点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向( )图1A ．向上B ．向下C ．向左D ．向右【解析】 由题意知，磁铁在a 点磁场方向为垂直于P 向前，电子在a 点的瞬时速度方向向右．根据左手定则，可以判断出洛伦兹力方向向上，A 正确．【答案】 A3．用同一回旋加速器分别对质子(11H)和氘核(21H)加速后，则( )A ．质子获得的动能大B ．氘核获得的动能大C ．两种粒子获得的动能一样大D ．无法确定【解析】 因q v B ＝m v 2r ①又E k ＝12m v 2②故E k ＝q 2B 2r 22m ，所以E k ∝q 2m ，故A 正确．【答案】 A4．长直导线AB附近，有一带正电的小球，用绝缘丝线悬挂在M点，当导线AB通以如图2所示的恒定电流时，下列说法正确的是()图2A．小球受磁场力作用，方向与导线AB垂直且指向纸里B．小球受磁场力作用，方向与导线AB垂直且指向纸外C．小球受磁场力作用，方向与导线AB垂直向左D．小球不受磁场力作用【解析】电场对其中的静止电荷、运动电荷都有力的作用，而磁场只对其中的运动电荷才有力的作用，且运动方向不能与磁场方向平行，所以D选项正确．【答案】 D5．如图3是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径R＝10 cm的圆柱形筒内有B＝1×10－4T的匀强磁场，方向平行于轴线．在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔a、b分别作为入射孔和出射孔．现有一束比荷为qm＝2×1011 C/kg的正离子，以不同角度α入射，最后有不同速度的离子束射出．其中入射角α＝30°，则不经碰撞而直接从出射孔射出的离子的速度v大小是() 【导学号：33410145】图3A．4×105 m/s B．2×105 m/sC．4×106 m/s D．2×106 m/s【解析】离子运动轨迹如图所示，设轨迹半径为r，由几何知识可得r＝2R＝20 cm，由q v B＝m v2r，可得v＝4×106 m/s.【答案】 C6．如图4所示，通电圆线圈套在条形磁铁右端，磁场对通电线圈作用的结果是()图4A．圆面有被拉大的倾向B．圆面有被压小的倾向C．线圈将向上平移D．线圈将向右平移【解析】线圈处在如图所示的磁场中，线圈中电流的截面图上方向外，下方向里，由左手定则知受力如图所示，则在安培力的作用下，线圈有被压小的趋势，F的水平分量将使线圈向左平移，故B正确，A、C、D错误．【答案】 B7．有一混合正离子束先后通过正交电磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如图5所示，如果这束正离子流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径r相同，则它们一定具有相同的()图5①速度；②质量；③电荷量；④比荷A．①③B．②③④C．①④D．①②③④【解析】在区域Ⅰ，运动的正离子受到竖直向下的电场力和竖直向上的洛伦兹力，且Eq＝Bq v，离子以速度v＝EB匀速穿过区域Ⅰ，进入区域Ⅱ，离子做匀速圆周运动，轨道半径r＝m vqB，因经区域Ⅰ的选择速度v相同，当v相同时，必有q/m相同．【答案】 C8．电磁轨道炮的工作原理如图6所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是() 【导学号：33410146】图6A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变【解析】由题意可知B＝kI，F＝BId＝kI2d.由动能定理可得：F·L＝12m v2，v0＝2FLm＝2kI2dLm，v0∝IdLm，要使v0加倍，则B、D正确，A、C错．【答案】BD9．(2013·浙江高考)在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子P＋和P3＋，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域，如图7所示，已知离子P＋在磁场中转过θ＝30°后从磁场右边界射出．在电场和磁场中运动时，离子P＋和P3＋()图7A ．在电场中的加速度之比为1∶1B ．在磁场中运动的半径之比为3∶1C ．在磁场中转过的角度之比为1∶2D ．离开电场区域时的动能之比为1∶3【解析】 应用动能定理和圆周运动规律分析两种离子的速度关系及在磁场中运动的半径关系，结合几何知识分析两离子在有界磁场中的偏转角．磷离子P ＋与P 3＋电荷量之比q 1∶q 2＝1∶3，质量相等，在电场中加速度a ＝qE m ，由此可知，a 1∶a 2＝1∶3，选项A 错误；离子进入磁场中做圆周运动的半径r ＝m v qB ，又qU ＝12m v 2，故有r ＝1B2mU q ，即r 1∶r 2＝3∶1，选项B 正确；设离子P 3＋在磁场中偏角为α，则sin α＝d r 2，sin θ＝d r 1(d 为磁场宽度)，故有sin θ∶sin α＝1∶3，已知θ＝30°，故α＝60°，选项C 正确；全过程中只有电场力做功，W ＝qU ，故离开电场区域时的动能之比即为电场力做功之比，所以E k1∶E k 2＝W 1∶W 2＝1∶3，选项D 正确．【答案】 BCD10．如图8所示，光滑绝缘轨道ABP 竖直放置，其轨道末端切线水平，在其右侧有一正交的匀强电场、磁场区域，电场竖直向上，磁场垂直纸面向里，一带电小球从轨道上的A 点由静止滑下，经P 点进入场区后，恰好沿水平方向做直线运动．则可判定( ) 【导学号：33410147】图8A ．小球带负电B ．小球带正电C ．若小球从B 点由静止滑下，进入场区后将立即向上偏D ．若小球从B 点由静止滑下，进入场区后将立即向下偏【解析】 小球从P 点进入场区后沿水平方向做直线运动，则小球一定受力平衡，由受力平衡知小球一定带正电，且qE ＋q v B ＝mg ；若从B 点静止滑下，由动能定理可求得小球进磁场区时v ′<v ；则qE ＋q v ′B <mg ，故向下偏，B 、D 正确．【答案】 BD二、计算题(本大题共3个小题，共40分．按题目要求作答)11．(12分)如图9所示，平行金属导轨PQ 与MN 都与水平面成θ角，相距为l .一根质量为m 的金属棒ab 在导轨上，并保持水平方向，ab 棒内通有恒定电流，电流大小为I ，方向从a 到b .空间存在着方向与导轨平面垂直的匀强磁场，ab 棒在磁场力的作用下保持静止，并且棒与导轨间没有摩擦力．求磁感应强度B 的大小和方向．图9【解析】 金属棒受力如图所示，根据力的平衡条件可知：F 安＝mg sin θ而F 安＝BIl可得B ＝mg sin θIl由左手定则可知，B 的方向垂直导轨平面向下．【答案】 mg sin θIl 方向垂直导轨平面向下12．(14分)如图10所示，在半径为r 的圆形区域内，有一个匀强磁场，一带电粒子以速度v 0从M 点沿半径方向射入磁场区，并由N 点射出，O 点为圆心．∠MON ＝120°，求：带电粒子在磁场区的偏转半径R 及在磁场区中的运动时间. 【导学号：33410148】。
高中物理选修31期末测试卷附答案
高中物理选修3-1期末测试卷一、单选题（本大题共10小题，共分）1.关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是( )A. 奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了电磁感应定律B. 库仑提出了库仑定律，并最早实验测得元电荷e的数值C. 伽利略发现了行星运动的规律，并通过实验测出了引力常量D. 法拉第不仅提出了场的概念，而且发明了人类历史上的第一台发电机2.在图中所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触片向b端移动时( )3. A. 伏特表V读数增大，电容C的电荷量在减小4. B. 安培表A的读数增大，电容C的电荷量在增大5. C. 伏特表V的读数增大，安培表A的读数减小6. D. 伏特表V的读数减小，安培表A的读数增大7.三根通电长直导线P、Q、R互相平行、垂直纸面放置.三根导线中电流方向均垂直纸面向里，且每两根导线间的距离均相等.则P、Q中点O处的磁感应强度方向为( )A. 方向水平向左B. 方向水平向右C. 方向竖直向上D. 方向竖直向下8.如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的而且绝缘，两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，a、b为轨道的最低点，则不正确的是( )A. 两小球到达轨道最低点的速度V a>V bB. 两小球到达轨道最低点时对轨道的压力F a>F bC. 小球第一次到达a点的时间大于小球第一次到达b点的时间D. 在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端9.如图所示，在同一平面内，同心的两个导体圆环中通以同向电流时( )10.A. 两环都有向内收缩的趋势 B. 两环都有向外扩张的趋势11.C. 内环有收缩趋势，外环有扩张趋势 D. 内环有扩张趋势，外环有收缩趋势12.如图所示，水平直导线中通有恒定电流I，导线正下方处有一电子初速度v0，其方向与电流方向相同，以后电子将( )A. 沿路径a运动，曲率半径变小B. 沿路径a运动，曲率半径变大C. 沿路径b运动，曲率半径变小D. 沿路径b运动，曲率半径变大13.下列说法中正确的是( )A. 磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值.即B=FILB. 通电导线放在磁场中的某点，该点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，该点的磁感应强度就为零C. 磁感应强度B=FIL只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关D. 通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向14.如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入空气中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率v B=2v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为( )A. m v022q B. 3mv02qC. 2mv02q D. 3mv022q15.如图所示，一个绝缘圆环，当它的1均匀带电且电荷量为+q时，圆心O处的电场强度大小为E，现使半圆ABC4均匀带电+2q，而另一半圆ADC均匀带电−2q，则圆心O处的电场强度的大小和方向为( )A. 2√2E方向由O指向DB. 4E方向由O指向DC. 2√2E方向由O指向BD. 016.某区域的电场线分布如图所示，M、N、P是电场中的三个点，则下列说法正确的是( )A. P、N两点点场强不等，但方向相同B. 将一带负电的粒子从M点移到N点，电场力做负功C. 带电量+q的粒子，从P点的电势能小于在N点的电势能D. 带正电的粒子仅在电场力作用下，一定沿电场线PN运动二、多选题（本大题共2小题，共分）17.如图所示，实线表示在竖直平面内的匀强电场的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与匀强电场相互垂直.有一带电液滴沿虚线L向上做直线运动，L与水平方向成β角，且α>β.下列说法中正确的是( )A. 液滴一定做匀速直线运动B. 液滴一定带正电C. 电场线方向一定斜向上D. 液滴有可能做匀变速直线运动18.如图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等.现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a、b、c为实线与虚线的交点.已知O点电势高于c点，若不计重力，则( )A. M带负电荷，N带正电荷B. N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C. N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D. M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零三、实验题探究题（本大题共3小题，共分）19.请完成以下两小题：20.21.(1)图a中螺旋测微器读数为______ mm.图b中游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)读数为______ cm．22.(2)欧姆表“×1”档的中值电阻为20Ω，已知其内装有一节干电池，干电池的电动势为1.5V.该欧姆表表头满偏电流为______ mA，要测2.5kΩ的电阻应选______ 档.23.测得接入电路的金属丝的长度为L，金属丝的直径d，已知其电阻大约为25Ω．24.(1)在用伏安法准确测其电阻时，有下列器材供选择，除必选电源(电动势1.5V，内阻很小)、导线、开关外，电流表应选______ ，电压表应选______ ，滑动变阻器应选______ .(填代号)并将设计好的测量电路原理图画在方框内．25.A1电流表(量程40mA，内阻约0.5Ω)26.A2电流表(量程10mA，内阻约0.6Ω)27.V1电压表(量程6V，内阻约30kΩ)28.V2电压表(量程1.2V，内阻约的20kΩ)29.R1滑动变阻器(范围0−10Ω)30.R2滑动变阻器(范围0−2kΩ)31.(2)若电压表、电流表读数用U、I表示，用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ=______ .(全部用上述字母表示)32.为了测定干电池的电动势和内阻，现有下列器材：33.A.干电池一节34.B.电压表v1(0−15V，内阻约为15KΩ)35.C.电压表v2(0−3V，内阻约为3KΩ)36.D.电流表A1(0−3A，内阻约为2Ω)37.E.电流表A2(0−0.6A，内阻约为10Ω)38.F.电流表G(满偏电流3mA，内阻R g=10Ω)39.G.变压器40.H.滑动变阻器(0−1000Ω)41.I.滑动变阻器(0−20Ω)42.J.开关、导线43.(1)用电流表和电压表测量干电池的电动势和内电阻，应选用的滑动变阻器是______ ，电流表______ ，电压表______ (用代号回答)44.(2)根据实验要求，用笔画线代替导线在实物图甲上连线．45.组别123456电流I/A0.120.200.310.320.500.57电压U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05根据表中数据在坐标图乙上画出图线，由图可求得V，r=______ Ω.(4)用你设计的电路做实验，测得的电动势与电池电动势的真实值相比______ (填“偏大”“偏小”或“相等”)．四、计算题（本大题共4小题，共分）46.如图所示，y轴上A点距坐标原点的距离为L，坐标平面内有边界过A点和坐标原点O的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直坐标平面向里.有一电子(质量为m、电荷量为e)从A点以初速度v0沿着x轴正方向射入磁场区域，并从x轴上的B点射出磁场区域，此时速度方向与x轴正方向之间的夹角为60∘.求：47.(1)磁场的磁感应强度大小；48.(2)电子在磁场中运动的时间．49.50.17.如图甲所示，足够长的“U”型金属导轨固定在水平面上，金属导轨宽度L=1.0m，导轨上放有垂直导轨的金属杆P，金属杆质量为m=0.1kg，空间存在磁感应强度B=0.5T，竖直向下的匀强磁场.连接在导轨两端的电阻R= 3.0Ω，金属杆的电阻r=1.0Ω，其余部分电阻不计.某时刻给金属杆一个水平向右的恒力F，金属杆P由静止开始运动，图乙是金属杆P运动过程的v−t图象，导轨与金属杆间的动摩擦因数μ=0.5.在金属杆P运动的过程中，第一个2s内通过金属杆P的电荷量与第二个2s内通过P的电荷量之比为3：5.g取10m/s2.求：(1)水平恒力F的大小；(2)求前2s内金属杆P运动的位移大小x1；(3)前4s内电阻R上产生的热量．18.质谱仪原理如图所示，a为粒子加速器，电压为U1；b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，板间距离为d；c为偏转分离器，磁感应强度为B2.今有一质量为m、电荷量为+e的正电子(不计重力)，经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动.求：(1)粒子射出加速器时的速度v为多少？(2)速度选择器的电压U2为多少？(3)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大？19.如图所示，一质量为m、电量为+q、重力不计的带电粒子，从A板的S点由静止开始释放，经A、B加速电场加速后，穿过中间偏转电场，再进入右侧匀强磁场区域.已知AB间的电压为U，MN极板间的电压为2U，MN两板间的距离和板长均为L，磁场垂直纸面向里、磁感应强度为B、有理想边界.求：(1)带电粒子离开B板时速度v0的大小；(2)带电粒子离开偏转电场时速度v的大小与方向；(3)要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场，磁场的宽度d多大？答案和解析【答案】1. D2. D3. A4. C5. D6. B7. C8. C9. A 10. B 11. ABC 12. BD 13. 1.998；1.094；75；×10014. A 1 ；V 2 ；R 1 ；πUd 24IL15. I ；E ；C ；1.45；0.75；偏小16. 解：(1)过B 点作电子出射速度方向的垂线交y 轴于C 点，则C 点为电子在磁场中运动轨迹的圆心，画出电子的运动轨迹．由几何知识得∠ACB =60∘设电子在磁场中运动的轨迹半径为R ， 则 R −L =Rsin30∘，得：R =2L 又由洛伦兹力提供向心力，得： ev 0B =mv 02R则得：B =mv 02eL；(2)由几何知识∠ACB =60∘ 则粒子在磁场中飞行时间为 t =θ360∘⋅2πR v 0将R =2L 代入得：t =2πL 3v 0；答：(1)磁场的磁感应强度大小为mv 02eL ； (2)电子在磁场中运动的时间为2πL3v 0．17. 解：(1)由图乙可知金属杆P 先作加速度减小的加速运动，2s 后做匀速直线运动．当t =2s 时，v =4m/s ，此时感应电动势 E =Blv感应电流I =ER+r安培力根据牛顿运动定律有解得F =0.75 N(2)通过金属杆P 的电荷量 q =It =ER+r t其中E .=△Φ△t =BLx t所以q =BLx R+r ∝x(x 为P 的位移)设第一个2s 内金属杆P 的位移为x 1，第二个2s 内P 的位移为x 2 则△Φ1=BLx 1 △Φ2=BLx =BLvt 由于q 1：q 2=3：5联立解得x2=8m，x1=4.8m.(3)前4s内由能量守恒得F(x1+x2)=12mv2+μmg(x1+x2)+Q r+Q R其中Q r：Q R=r：R=1：3解得：QR=1.8J．答：(1)水平恒力F的大小为0.75N；(2)前2s内金属杆P运动的位移大小x1为4.8m；(3)前4s内电阻R上产生的热量为1.8J.18. 解：(1)粒子经加速电场U1加速，获得速度为v，由动能定理可知：eU1=12mv2解得v=√2U1em(2)在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡得：eE=evB1即U2de=evB1解得：U2=B1dv=B1d√2U1em(3)在B2中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力，qvB2=m v2R解得：R=mveB2=1B2√2U1me答：(1)粒子射出加速器时的速度v为√2U1em；(2)速度选择器的电压B1d√2U1em；(3)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径为1B2√2U1me．19. 解：(1)带电粒子在加速电场中，由动能定理得：qU=12mv02得带电粒子离开B板的速度：v0=√2qUm(2)粒子进入偏转电场后，有：t=L v电场强度，E=2UL电场力，F=qE由牛顿第二定律，a=Fm速度，v y=at解得：v y=√2qUm所以带电粒子离开偏转电场时速度v的大小√2√2qUm，方向与水平方向成45∘．(3)根据洛伦兹力提供向心力，则有Bqv=m v2R，解得：R=mBq ×2√qUm=2B√mUq由于与水平方向成45∘入射，所以磁场的宽度为，d=√22R=√22×2B√mUq=√2B√mUq答：(1)带电粒子离开B板时速度v0的大小√2qUm；(2)带电粒子离开偏转电场时速度v的大小√2√2qUm，与方向与水平方向成45∘；(3)要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场，磁场的宽度√2B mUq.．。
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高中同步测试卷(十三)期末测试卷(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．某一电动机，当输入电压U1＝10 V时电机不能带动负载而转动，此时电流为I1＝2 A．当输入电压增大为U2＝36 V时电机带动负载正常运转，这时电流为I2＝1 A．则以下说法不正确的是()A．电动机线圈的电阻为5 ΩB．电动机线圈的电阻为36 ΩC．电动机正常转动时，消耗的电功率为36 WD．电动机正常转动时，产生的电热功率为5 W2．一电流计并联一个分流电阻后就改装成一个电流表，当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时，发现标准表读数为1 A时，而改装表的读数为1.1 A，稍微偏大些，为了使它的读数准确，应()A．在原分流电阻上再并联一个较大的电阻B．在原分流电阻上再串联一个较小的电阻C．在原分流电阻上再串联一个较大的电阻D．在原分流电阻上再并联一个较小的电阻3. 如图所示的电路中，R1、R2都是“4 W、100 Ω”的电阻，R3是“1 W、100 Ω”的电阻，则AB间允许消耗的最大功率是()A．1.5 W B．4.5 WC．8 W D．9 W4．某区域的电场线分布如图所示，其中中间一根电场线是直线．一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点．取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向．粒子的重力忽略不计．在O到A运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t 的变化、粒子的动能E k和运动径迹上电势φ随位移x的变化图线可能正确的是()5. 如图所示，A、B、C是匀强电场中的三点，AB垂直于BC，AB＝4 cm，BC＝3 cm.AC与电场方向平行，A、B两点的电势分别为5 V和1.8 V．则电场强度大小和C点的电势分别为()A．100 N/C和0 VB．80 N/C和4 VC．100 N/C和10 VD．80 N/C和1 V6．一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连．下列说法正确的是() A．质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大B．若加速电压提高到4倍，其他条件不变，则质子获得的最大速度就提高到2倍C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D．质子每次经过D形盒间缝隙时都能得到加速，故在磁场中做圆周运动一周所用时间越来越小7．如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0<θ<π)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)，则下列说法正确的是()A．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短B．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大C．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短D．若v一定，θ越大，则粒子在离开磁场的位置距O点越远二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)8．以下说法正确的是()A．由E＝Fq可知，电场中某点的电场强度E与F成正比B．由I＝UR可知，某段导体中的电流I与U成正比C．由B＝FIL可知，磁场中的某点的磁感应强度B与放入磁场中的通电导线的电流I有关D．由C＝QU可知，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关9．如图所示，虚线a、b、c、d表示某静电场中的四个等势面，它们的电势分别为φa、φb、φc、φd，且φa>φb>φc>φd，相邻的等势面之间的距离相同，一带电的粒子射入电场后，只在电场力作用下的运动轨迹如实线ABCDE所示，则粒子()A．带负电B．在A、E两点时的加速度相同C．运动过程中，其动能与电势能之和保持不变D．从C点到D点与从D点到E点的电场力做功数值之比为2∶110．如图所示，a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc＝120°.现将三个等电荷量的点电荷＋Q固定在a、b、c三个顶点上，将一个电荷量为＋q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d点处，两点相比()A．＋q在d点所受的电场力较小B．＋q在d点所具有的电势能较小C．d点的电场强度大于O点的电场强度D．d点的电势高于O点的电势11．如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，k为轨道最低点，Ⅰ处于匀强磁场中，Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点k的过程中，下列说法中正确的是()A．在k处，球b速度最大B．在k处，球c对轨道压力最大C．球b需时最长D．球c机械能损失最多12．环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高真空的圆环形的空腔．若带电粒子初速度可视为零，经电压为U的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的圆环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B.带电粒子将被局限在圆环状空腔内运动．要维持带电粒子在圆环状空腔内做半径确定的圆周运动，下面的说法中正确的是(重力不计)()A．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，磁感应强度B越大B．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变C．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越大D．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越小题号123456789101112答案三、实验题(按题目要求作答．)13．(10分)(1)现有一个由新材料制成的电阻，某同学要测量其阻值，用多用电表的电阻“×10”挡进行测量时表盘的示数如图甲所示，请读出其阻值约为________Ω.甲乙(2)某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5 Ω的保护电阻R0，实验电路如图乙所示．①连好电路后，当该同学闭合电键时，发现电流表示数为0，电压表示数不为0，检查各接线柱均未接错，接触良好且未发生短路；他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是________________________________________________________________________．②排除故障后，该同学顺利完成实验，测量得到下列数据，请根据数据在图丙所示的坐标图中画出U－I图线，由图知：电池的电动势为________，内阻为________．I/A0.100.170.230.30U/V 1.20 1.000.800.60③考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是________________________________________________________________________．④实验所得的电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较：E测________E真，r测________r真(填“>”、“＝”、“<”).四、计算题(本题共3小题，共32分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)14．(10分)如图所示，质量为60 kg的导体棒长度s＝20 cm，棒两端分别与长度L＝30 cm的细导线相连，悬挂在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5 T．当导体棒中通以稳恒电流I 后，棒向上摆动(摆动过程中I始终不变)，最大偏角θ＝45°.求导体棒中电流I的大小．15．(10分)如图所示，在坐标系y轴左右两侧分别有宽度L＝0.2 m理想的匀强磁场与匀强电场，已知磁感应强度B＝2×10－3T，方向垂直纸面向里；电场强度E＝40 V/m，方向竖直向上．一个带电粒子电荷量q＝－3.2×10－19 C，质量m＝6.4×10－27 kg，以v＝4×104 m/s的速度从x轴的P点(－0.2 m，0)与x轴成30°角垂直射入磁场，在磁场中偏转后进入电场，最后从电场右边界射出．求：(不考虑带电粒子的重力)(1)带电粒子从进入磁场到射出电场的运动时间t.(2)带电粒子飞出电场时的动能．16．(12分)在如图甲所示的坐标系中，y轴右侧有宽度为L的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，y轴和x＝L处虚线是磁场的左右边界．两块相距很近的平行于y轴放置的小极板a、b中间各开有一小孔，b极板小孔A在y轴上，A点到原点O的距离也为L，两极板间电压U ab的变化如图乙所示，电压的最大值为U0、周期为t0，从极板a孔连续不断地由静止释放质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计重力)，粒子经电场加速后垂直y轴进入磁场，(粒子在两极板间的运动时间不计，粒子通过两极板间可认为极板间电压保持不变)．若在t＝t0时刻(此时U ab＝U0)释放的粒子恰好通过磁场右边界与x轴的交点D.求：(1)所加磁场的磁感应强度B的大小；(2)E是OD的中点，求从E点射出的粒子通过极板时的加速电压；(3)若使所有由极板a处释放的粒子进入磁场经磁场偏转后都垂直x轴射出，只需要部分磁场，直接写出磁场下边界的函数表达式．参考答案与解析1．导学号39800181]【解析】选B.电动机不转时可视为纯电阻元件，R＝U1I1＝5 Ω，A项正确；这个电阻可认为是不变的，B项错；电动机正常转动时，消耗的电功率为P＝U2I2＝36 W，C 项正确；电动机消耗的热功率P′＝I22R＝5 W，D项正确．2．导学号39800182]【解析】选A.在原分流电阻上再并联一个较大的电阻，可使其并联值稍小，分流稍大，故A正确；串联后分流电阻更大，分流更小，示数更大，故B错误；原分流电阻上再串联一个较大的电阻，分流更小，示数更大，故C错误；原分流电阻上再并联一个较小的电阻，可使其并联值变小，但小的太多，会使分流过大，示数又偏小，故D错误；故选A.3．导学号39800183]【解析】选A.三个电阻均为100欧姆，总电阻为：R总＝200×100 200＋100Ω＝2003Ω，R1、R2都是“4 W、100 Ω”的电阻，额定电压为：U1＝PR＝4×100 V＝20 V；额定电流为：I1＝U1R＝0.2 A；R3是“1 W、100 Ω”的电阻，额定电压为：U3＝PR＝1×100 V＝10 V；额定电流为：I3＝U3R＝0.1 A；并联电路允许的最大电压等于最小额定电压，故总电压为10 V；故总功率为：P总＝U2R总＝1022003W＝1.5 W，故选A.4．导学号39800184]【解析】选B.带正电的粒子从O点向A点运动，电场线先变疏再变密，电场强度先变小，后变大，故电场力和粒子的加速度也是先变小，后变大，选项B正确；粒子从O向A运动，一直加速，但加速度先变小，后变大，其速度－时间图像的斜率应是先变小，后变大，选项A错误；从O到A，电场强度先变小，后变大，单位长度上的电势降落应是先变小，后变大，选项C错误；根据E k＝12m v2＝Fx，E k－x图像的斜率为力F，从O到A，粒子所受的电场力先变小，后变大，故E k－x图像的斜率应先变小，后变大，选项D错误．5．导学号39800185]【解析】选A.由图知∠A＝37°，AB沿电场线方向的距离为d AB＝4×cos37°cm＝3.2 cm，则E＝U ABd AB＝5－1.83.2×10－2N/C＝100 N/C.又U AC＝Ed AC则φA－φC＝100×5×10－2V＝5 V，得φC＝0 V；故选A.6．导学号39800186]【解析】选A.质子被加速后的最大速度就是达到最大转动半径时对应的速度，由q v B＝m v2R得：v＝qBRm，可知最大速度与B、R、qm有关，与加速电压无关，但v不能被加速到任意值，一旦速度很大，质子的质量就要发生变化，就会导致回旋周期发生变化，从而破坏了与电场变化周期同步，因此选项A正确，选项B、C错误；而质子在磁场中的转动周期T＝2πmqB，与速度无关，因此选项D错误．所以答案选A.7．导学号39800187]【解析】选C.粒子运动周期T＝2πmBq，当θ一定时，粒子在磁场中运动时间t＝2π－2θ2πT＝π－θπT，ω＝2πT.由于t、ω均与v无关，故选项A、B错误，选项C正确．当v一定时，由r＝m vBq知，r一定．当θ从0变至π2的过程中，θ越大，粒子离开磁场的位置距O点越远；当θ大于π2时，θ越大，粒子离开磁场的位置距O点越近，故选项D错误．8．导学号39800188]【解析】选BD.电场中某点的电场强度与检验电荷的电量及所受的电场力均无关，选项A错误；由I＝UR可知，某段导体中的电流I与U成正比，选项B正确；磁场中的某点的磁感应强度B与放入磁场中的通电导线的电流I无关，仅与磁场的性质有关，选项C错误；电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关，仅与两板间距、相对面积以及电解质的介电常数有关，选项D正确；故选BD.9．导学号39800189]【解析】选AC.由等势面电势的高低可知该电场为负点电荷形成的电场，根据粒子的弯曲方向可知粒子带负电，A正确；粒子在A、E两点时的加速度方向不同，B错误；只有电场力做功，故动能与电势能之和保持不变，C正确；相邻等势面间的电势差不相等，D不正确．10．导学号39800190]【解析】选AB.由对称性可知，a、c两处的＋Q在O点处的电场相互抵消，若设菱形的边长为l，则O点处的场强E O＝4kQl2，d点处的场强E d＝kQl2＋2×kQl2cos 60°＝2kQl2，故选项C错误，由F＝Eq可知，＋q在O点所受的静电力较大，选项A正确；由场强的叠加可知，O点处的电势高于d点处的电势，故选项D错误；由ΔE p＝－W可知，＋q从O点运动至d点时静电力对其做正功，电荷的电势能减少，选项B正确．11．导学号39800191]【解析】选BC.从最高点到最低点，合力对c球做功最多，对b球做功最少，根据动能定理可知在k处球c动能最大，速度最大，A错；求出最低点动能后，在k处由牛顿第二定律可得在k处球c对轨道压力最大，B对；任一高度处根据动能定理可知，b球速度最小，即b球全程平均速率最小，路程一定时，b球运动时间最长，C对；球c电场力做正功，电势能减小，机械能增加，D错．12．导学号39800192]【解析】选AD.粒子在加速电场中被加速，由动能定理有：qU＝12m v2，①在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律有：Bq v＝m v2r，②又v＝2πrT，③由①②式联立可得：r＝2mUB2q.④要维持粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，即r一定，由④式可知，对于给定的带电粒子，加速电压U越大，磁感应强度B越大，对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越小，故C错误，A、D正确．由②③式联立可得：T＝2πm qB.对于给定的粒子其比荷q/m一定，影响周期的只有磁感应强度B，由上面的分析可知，给定的粒子加速电压U越大磁感应强度B越大，而B越大周期T越小，即U影响B，进而影响到粒子的周期T，故B错误．13．(1)导学号39800193]190(2)导学号39800194]①R断路②如图所示 1.50 V0.75 Ω③电压表内阻分流④<<14．导学号39800195]【解析】由于45°角是导体棒向上摆动的最大偏角，所以此时导体棒并不平衡，导体棒在向上摆动过程中，仅有重力和安培力两个恒力做功．由动能定理得BIsL sin θ－mgL(1－cos θ)＝0所以导体棒中电流为I＝mg（1－cos θ）Bs sin θ＝2.5 A.【答案】2.5 A15．导学号39800196]【解析】(1)带电粒子的运动轨迹如图所示，则带电粒子在磁场中运动时，由牛顿运动定律，有：Bq v＝m v2 r解得：r＝m vqB＝0.4 m则圆心角为30°，飞行时间t1＝T12＝πm6Bq＝5.2×10－6 s由几何关系知，粒子垂直y轴射入电场，则在电场中飞行时间t2＝Lv＝0.24×104s＝5×10－6 s.带电粒子从进入磁场到射出电场的运动时间t＝t1＋t2＝1.02×10－5 s.(2)带电粒子在电场中做类平抛运动，其运动的加速度为：a＝Eqm＝2×109 m/s2，竖直方向的位移为y＝12at22＝0.025 m带电粒子飞出电场时的动能为E k＝Eqy＋12m v2＝5.44×10－18 J.【答案】(1)1.02×10－5 s(2)5.44×10－18 J16．导学号39800197]【解析】(1)粒子在电场中加速，根据动能定理得，qU0＝12m v2设磁感应强度为B，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则q v0B＝m v20 R0由几何关系可知，由D点射出的粒子的半径R0＝L解得B＝1L2mU0q.(2)设由E 点射出的粒子半径为R 1，速度为v 1，由几何关系可知 (L －R 1)2＋⎝⎛⎭⎫L 22＝R 21解得R 1＝58L在磁场中q v 1B ＝m v 21R 1，解得v 1＝5qBL 8m设由E 点射出的粒子对应的加速电压为U 1，则qU 1＝12m v 21解得U 1＝2564U 0. (3)磁场的下边界的函数关系式为y ＝－x ＋L . 【答案】见解析。