物理选修3-1模块测试题
高中物理选修3-1、3-2模块综合练习题及答案
C B A Di ii i1.在如图所示的电路中，电源的内阻不为零，A 、B 为两个完全相同的灯泡。
在变阻器的滑动头P 向D 端滑动的过程中[]A.A 灯变亮，B 灯变暗B.A 灯变暗，B 灯变亮C.A 、B 灯均变亮D.A 、B 灯均变暗2．如图所示，甲是回旋加速器的原理图，乙是研究自感现象的实验电路图，丙是欧姆表的内部电路图，丁图是动圈式话筒的原理图，下列说法正确的是[]A ．甲图是加速带电粒子的装置，其加速电压越大，带电粒子最后获得的速度越大 B ．乙图电路开关断开瞬间，灯泡A 一定会突然闪亮一下 C ．丙图在测量电阻前，需两表笔短接，调节R 1使指针指向0ΩD ．丁图利用了电磁感应的原理，声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流3．如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图．速度选择器（也称滤速器）中场强EB 2的方向垂直纸面m 甲=m 乙<m 1、P 2、P 3、P 4四点的离子分别是4直线运动D 5出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是[] A ．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动 B ．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动 C ．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈D ．从图中可以看出，第4个线圈是不合格线圈 6．矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B 随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I 的正方向，(纵轴表电流，横轴表时间)下列各图中正确的是[]甲乙 丙丁音声第3题7．如图所示，粗细均匀的金属丝制成长方形导线框abcd （ad >ab ），处于匀强磁场中．同种材料同样规格的金属丝MN 可与导线框保持良好的接触并做无摩擦滑动．当MN 在外力作用下从导线框左端向右匀速运动移动到右端的过程中，导线框消耗的电功率[]A ．始终增大??B ．先增大后减小?? C ．先减小后增大??D ．增大减小，再增大再减小8．两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左下端接有电阻R ，导轨的电阻可忽略不计，斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。
高中物理《选修3-1》全册模块测试卷(含解析)
高中物理《选修3-1》全册模块测试卷(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．如图甲所示，AB 是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB 由点A 运动到点B ，所经位置的电势随距A 点的距离变化的规律如图乙所示．以下说法正确的是( )A ．A 、B 两点的电场强度E A >E B B ．电子在A 、B 两点的速度v A <v BC ．A 、B 两点的电势φA <φBD ．电子在A 、B 两点的电势能E p A >E p B2．如图所示的两个电场中，点电荷＋Q 位于圆心处，乙图中另有一水平向右的匀强电场，关于圆上a 、b 、c 、d 四点的场强和电势说法正确的是( )A ．a 、b 两点场强不同，电势相同B ．a 、b 两点场强不同，电势不同C ．c 、d 两点场强相同，电势相同D ．c 、d 两点场强相同，电势不同3.如图所示的同心圆是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A 至C 运动时的速度越来越大，B 为线段AC 的中点，则下列说法不正确的是( )A ．电子沿AC 方向运动时受到的电场力越来越大B ．电子沿AC 方向运动时它具有的电势能越来越小 C ．电势差U AB ＝U BCD ．电势φA <φB <φC4．一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U ，额定电流为I ，线圈电阻为R ，将它接在电动势为E ，内阻为r 的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则( )A ．电动机消耗的总功率为UIB ．电动机消耗的热功率为U 2RC ．电源的输出功率为EID ．电源的效率为IrE5．在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R 1和R 3均为定值电阻，R 2为滑动变阻器．当R 2的滑动触点在a 端时合上开关S ，此时三个电表A 1、A 2和V 的示数分别为I 1、I 2和U .现将R 2的滑动触点向b 端移动，则三个电表示数的变化情况是( )A ．I 1增大，I 2不变，U 增大B ．I 1减小，I 2增大，U 减小C ．I 1增大，I 2减小，U 增大D ．I 1减小，I 2不变，U 减小6．如图所示为“滤速器”装置示意图．a 、b 为水平放置的平行金属板，其电容为C ，板间距离为d ，平行板内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B .a 、b 板带上电荷量，可在平行板内产生匀强电场，且电场方向和磁场方向互相垂直．一带电粒子以速度v 0经小孔O 进入正交电磁场可沿直线OO ′运动，由O ′射出，粒子所受重力不计，则a 板所带电荷量情况是( )A ．带正电，其电荷量为C v 0BdB ．带负电，其电荷量为Bd v 0CC ．带正电，其电荷量为CBd v 0D ．带负电，其电荷量为B v 0Cd7．如图所示，在y >0的区域内存在匀强磁场，磁场垂直于图中的xOy 平面向外，原点O 处有一离子源，沿各个方向射出速率相等的同价负离子，对于进入磁场区域的离子，它们在磁场中做圆周运动的圆心所在的轨迹，可用下面给出的四个半圆中的一个来表示，其中正确的是( )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．用如图所示电路测量电池电动势和内阻时，若有两只电压表V 1、V 2量程相同，内阻分别为R V1、R V2，且R V1>R V2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻分别为R A1、R A2，且R A1>R A2，在实验中，为了使E、r的测量值精确些，选择的电表可以是()A．V1与A1B．V1与A2C．V2与A1D．V2与A29．在用“伏安法”测电阻的实验中，某小组设计了下面四种实验电路，有些设计存在严重错误，其中实验时可能烧坏器材的是()10．某同学设计了一种静电除尘装置，如图甲所示，其中有一长为L、宽为b、高为d 的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料．图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定为U的高压直流电源相连．带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v0，当碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集．将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值，称为除尘率．不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用．要增大除尘率，则下列措施可行的是()A．只减小电压UB．只减小长度LC．只减小高度dD．只减小尘埃被吸入的水平速度v011.如图为某磁谱仪部分构件的示意图．图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹．宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子．当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是()A. 电子与正电子的偏转方向一定不同B．电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C．仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子D．粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小12．如图所示，电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的．电子束经过加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面．不加磁场时，电子束将通过磁场中心O点而打到屏幕的中心M，加磁场后电子束偏转到P点外侧．现要使电子束偏转回到P点，可行的办法是()A．增大加速电压B．增加偏转磁场的磁感应强度C．将圆形磁场区域向屏幕靠近些D．将圆形磁场的半径增大些13．(10分)在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，给定以下的器材来完成实验．待测干电池E一节电压表V(量程0～3～15 V，内阻约为10 kΩ)电流表A(量程0～0.6～3 A，内阻约为1 Ω)滑动变阻器R1(0～10 Ω)滑动变阻器R2(0～200 Ω)导线、开关S(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”)．(2)实验所用电路如图甲所示，请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图，要求保证开关在闭合前滑动变阻器的滑片处于正确的位置．(3)该同学根据实验数据得到图丙中的图线a，根据图线a求得电源电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.(4)图丙中b 图线是标有“1.5 V 、1.6 W ”的小灯泡的伏安特性曲线，该同学将该小灯泡与本实验中的电池连成一闭合电路，小灯泡实际消耗的电功率是________W(保留2位有效数字)．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，闭合开关，变阻器R0的滑片P 在移动过程中电压表的示数变化范围是0～4 V ，电流表的示数变化范围是0.5～1 A ，已知电阻R 的阻值为6 Ω，电源的内阻不可忽略．求：(1)变阻器R 0的最大阻值； (2)电源电动势E 和内阻r .15．(10分)制作半导体时，需向单晶硅或其他晶体中掺入杂质．单晶硅内的原子是规则排列的，在两层电子间的间隙会形成上下对称的匀强电场．设某空间存在上下对称的匀强电场，并在该电场中的下半区域加一方向垂直纸面向里的匀强磁场如图所示．电荷量为＋q 、质量为m 的带电小球从上边界以初速度v 0垂直电场入射，已知足够长的上下场区的宽均为d ，电场强度E ＝mg q ，初速度v 0＝32gd ，sin 37°＝35，cos 37°＝45.求：(1)小球第一次经过对称轴OO ′时的速度；(2)要使小球不越过下边界，所加磁场的磁感应强度的大小B 的最小值．16．(12分)如图甲所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右(图甲中由B 到C )，场强大小随时间变化情况如图乙所示；磁场磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间变化情况如图丙所示．在t ＝1 s 时，从A 点沿AB 方向(垂直于BC )以初速度v 0射出第一个粒子，在此之后，每隔2 s 有一个相同的粒子沿AB 方向以初速度v 0射出，并恰好均能击中C 点，若AB ＝BC ＝l ，且粒子由A 点运动到C 点的时间小于1 s ．不计空气阻力，试求：(1)电场强度E 0和磁感应强度B 0的大小之比； (2)第一个粒子和第二个粒子通过C 点的动能之比.参考答案与解析1．[197] 【解析】选A.根据电场强度与电势差的关系E ＝ΔφΔx ，图乙切线的斜率代表场强大小，由题图可看出E A >E B ，A 正确；沿电场线方向电势降低，所以电场线方向由A 指向B ，φA >φB ，电子受力方向与电场线方向相反，从A 至B ，电子减速，v A >v B ，B 、C 选项错误；电子从A 到B ，电场力做负功，电势能增大，D 选项错误．2．[198] 【解析】选A.由点电荷场强公式E ＝kQr 2得，甲图中a 、b 场强大小相等，方向不同，a 、b 在同一等势面上，φa ＝φb ；乙图中，由电场叠加可知，c 、d 场强大小相等，方向不同，由处于同一等势面可得φc ＝φd .3．[199] 【解析】选C.离场源电荷越近，场强越大，电子沿AC 方向运动时受到的电场力越来越大，A 正确；电子沿AC 方向运动时，电场力做正功，电势能越来越小，B 正确；点电荷周围电场不是匀强电场，C 错；电子只在电场力作用下沿着直线由A 至C 运动，场源电荷为正电荷，沿电场线方向电势越来越低，电势φA <φB <φC ，D 正确．4．[200] 【解析】选A.电动机不是纯电阻，电动机消耗的总功率为UI ，A 正确；电动机消耗的热功率为I 2R ，B 错；电源的输出功率为UI ，C 错，电源的效率为U E ＝E －IrE ，D错．5．[201] 【解析】选B.将R 2的滑动触点向b 端移动时，R 2的接入电阻变小，则整个电路外电阻减小，电压表示数U 减小；并联部分的电阻也减小，并联电压减小，I 1减小，又总电流变大，故I 2增大，B 正确．6．[202] 【解析】选C.对带电粒子受力分析，a 极板带正电，带电粒子受力平衡，q v 0B ＝q U d ，U ＝QC，可得电荷量为Q ＝CBd v 0，所以答案选C.7．[203] 【解析】选C.磁场垂直于xOy 平面向外并位于y 轴上方，离子带负电，利用左手定则判断出离子受洛伦兹力的方向，画出草图找出圆心，可判断C 图是正确的．8．[204] 【解析】选AB.用如图所示的电路测E 、r 时，造成系统误差的原因是电压表的分流，电压表内阻越大，电流表所测电流越接近于干路中的电流的真实值，所测内阻也越接近电池内阻的真实值，故电压表选用内阻大的好，而电流表内阻对实验无影响，因为电流表与R 是串联，不需知道R 和R A 的值，故电流表选用哪一个都可以，故选A 、B.9．[205] 【解析】选AD.A 、D 两图中，当滑动变阻器的滑动触头放在最左端时，电源被短路而烧坏；B 、C 两图中，供电电路正确，B 图虽然电流表和电压表接错位置，但由于串联的电压表内阻较大，不会烧坏电流表；C 图则可测较大电阻的阻值．10．[206] 【解析】选CD.根据y ＝UqL 22dm v 20可知，除尘率为k ＝y d ＝UqL 22d 2m v 20，要增大除尘率，可只增大电压U ，只增大长度L ，选项A 、B 错误；可只减小高度d ，只减小尘埃被吸入的水平速度，选项C 、D 正确．11．[207] 【解析】选AC.根据左手定则，电子、正电子进入磁场后所受洛伦兹力的方向相反，故两者的偏转方向不同，选项A 正确；根据q v B ＝m v 2r ，得r ＝m v qB ，若电子与正电子在磁场中的运动速度不相等，则轨迹半径不相同，选项B 错误；对于质子、正电子，它们都带正电，以相同速度进入磁场时，所受洛伦兹力方向相同，两者偏转方向相同，仅依据粒子轨迹无法判断是质子还是正电子，故选项C 正确；粒子的m v 越大，轨道半径越大，而m v ＝2mE k ，粒子的动能大，其m v 不一定大，选项D 错误．12．[208] 【解析】选AC.增大加速电压，可增大电子的速度，使电子在磁场中运动的轨道半径增大些，可使电子束偏转回到P 点，选项A 可行．增加偏转磁场的磁感应强度，使电子在磁场中运动的轨道半径减小，电子束偏转到P 点外侧以外，选项B 不可行．将圆形磁场区域向屏幕靠近些，可使电子束偏转到P 点，选项C 可行．将圆形磁场的半径增大些，电子束偏转到P 点外侧以外，选项D 不可行．13．[209] 【解析】(1)因电源的内阻一般较小，为保证调节滑动变阻器时，电流表示数变化明显，所以滑动变阻器应选R 1.(2)连线时要注意：电流表接0.6 A ，滑动变阻器接左下接线柱，电压表接3 V ．(3)a 图线与纵轴的截距表示电动势的大小，即E ＝1.45 V ，斜率表示电源的内阻，即r ＝ΔU ΔI ＝1.45－1.00.9－0 Ω＝0.5 Ω.(4)a 、b 两图线交点纵横坐标的乘积就表示小灯泡实际消耗的电功率，即P ＝UI ＝1.15×0.6 W ＝0.69 W.【答案】(1)R 1 (2)如图所示(3)1.45 0.5 (4)0.6914．[210] 【解析】(1)当变阻器R 0取最大值时，电压表示数最大，为U 2＝4 V ，电流表示数最小，为I 2＝0.5 A ，由欧姆定律可得，变阻器R 0的最大阻值R 0＝U 2I 2＝8 Ω.(2)当电压表示数为U 1＝0时，电流表示数为I 1＝1 A 由闭合电路欧姆定律得：E ＝U 1＋I 1(r ＋R )当电压表示数为U 2＝4 V 时，电流表示数为I 2＝0.5 A 由闭合电路欧姆定律得：E ＝U 2＋I 2(r ＋R ) 联立解得：E ＝8 V ，r ＝2 Ω. 【答案】(1)8 Ω (2)8 V 2 Ω15．[211] 【解析】(1)小球进入电场后做类平抛运动， 在竖直方向上，加速度：a ＝mg ＋qEm ＝2g 竖直位移：d ＝12at 2 得t ＝d g竖直速度：v y ＝at ＝2gd所以合速度大小v ＝v 20＋v 2y ＝52gd 与竖直方向夹角：tan θ＝v 0v y ＝32gd2gd ＝34θ＝37°.(2)小球进入下半区域时，因重力和电场力平衡，小球在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动．设小球恰好不越过下边界，则小球在到达下边界时速度方向应与边界平行，设圆周半径为R .由几何关系得：R －d R ＝sin 37°得：R ＝52d由牛顿第二定律得：B v q ＝m v 2R所以磁感应强度的大小B 的最小值是mdqgd .【答案】(1)52gd 与竖直方向的夹角为37°斜向下 (2)mdqgd16．[212] 【解析】(1)依题意，粒子由A 点运动到C 点的时间小于1 s ，所以在1～2 s 内第一个粒子做匀速圆周运动，且运动1/4周期，则q v 0B 0＝m v 20l而在3～4 s 内第二个粒子做类平抛运动，则x ＝l ＝v 0t 2 y ＝l ＝12qE 0m t 22联立解得E 0B 0＝2v 0.(2)第一个粒子运动过程中动能不变E k0＝12m v 20对第二个粒子在C 点应用动能定理可得 qE 0l ＝E k －12m v 20解得E k ＝52m v 20故第一个粒子和第二个粒子通过C 点的动能之比为 E k0E k ＝15. 【答案】(1)2v 0 (2)15。
物理鲁科版选修3-1 模块综合测评 Word版含解析
模块综合测评(时间:90分钟,总分:100分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列关于电荷在电场或磁场中的受力描述正确的是A.静止电荷在电场中一定受到库仑力作用B.运动电荷在电场中一定受到洛伦兹力作用C.静止电荷在磁场中一定受到库仑力作用D.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力作用答案：A 解析：电荷在电场中一定受库仑力的作用,但只有运动方向不平行于磁场方向的运动电荷才受洛伦兹力的作用.2.下列关于电场强度的描述,正确的是A.以点电荷为圆心,r 为半径的球面上各点的场强都相同B.正电荷周围的场强一定比负电荷周围的场强大C.取走电场中某点的试探电荷之后,该点的场强变为0D.电场线越密的地方,电场强度越大答案：D 解析：电场强度是描述电场性质的物理量,所以场强由电场本身的性质决定,与有没有试探电荷无关,并且场强是矢量,有方向,方向不同场强也不同,我们用电场线的疏密描述场强的强弱.3.如图所示,a 、b 为等量异种点电荷连线中垂线上的两点.现将一带负电的点电荷q 沿此垂线由a 点移至b 点,下列判断正确的是A.q 所受电场力方向始终向左B.q 所受电场力大小先增大后减小C.q 的电势能先增大后减小D.a 、b 两点电势相同答案：ABD 解析：中垂线为等势面,在该直线上与两电荷连线交点处电场强度最大,方向向右.4.右图所示为一段长为L 的通电导线,设每米导线中有n 个自由电荷,每个自由电荷的电量都是q,它们的定向移动的速率都为v,现加一匀强磁场,其方向垂直导线,磁感强度为B,则磁场对这段导线的安培力F 是A.nqvLBB.v nBLqC.ntBqv D.n Bqvt 答案：A 解析：电流的微观解释是I=nqv,安培力为F=BIL,所以有F=BLnqv.5.如图所示,粗细均匀的金属环上a 、b 、c 、d 四点把它分为四等份.当a 、b 两点接入电路时,圆环消耗的电功率为P ；当把a 、d 两点接入同一电路中时(即保持电压不变),圆环消耗的电功率为A.4PB.PC.34PD.3P 答案：C 解析：设金属环的电阻为4R,则当a 、b 接入电路时,相当于两个半圆环并联,R 1=R,消耗的功率P=U 2/R ；当a 、d 接入电路时,相当于一个1/4圆环和一个3/4圆环并联,R 2=3R/4,消耗的功率P′=4U 2/3R,所以P ∶P′=4P/3.6.门电路的真值表如右,它是A.“或”门电路B.“非”门电路C.“与”门电路D.“与”“非”门电路输入输出 AB Q 00 0 01 0 10 0 1 1 1答案：C 解析：由题中表可得只有当两输入端都成立时输出端才成立,这是“与”门的特性,所以C 正确.7.一个电压表由电流表G 和电阻R 串联而成,如图所示.若使用中发现电压表的示数总比准确值稍小一些,采取下列哪种措施可以改进A.在R 上串联一个比R 小得多的电阻B.在R 上串联一个比R 大得多的电阻C.在R 上并联一个比R 小得多的电阻D.在R 上并联一个比R 大得多的电阻 答案：D 解析：电压表的读数比准确值稍小一些,表明附加的分压电阻R 稍大一些,只要使R 的阻值稍减小一些,就能使电压表的准确度得到提高.在R 上串联一个电阻,只能增加阻值,显然是不行的,并联电阻时,由于并联电路的总电阻比任何一个分电阻小,可见应并联一个比R 大得多的电阻.8.据研究报道,中子内有一个电荷量为+32e 的上夸克和两个电荷量为-31e 的下夸克,一简单模型是三个夸克都在半径为r 的同一圆周上,如图所示.下面给出的四幅图中,能正确表示出各夸克所受静电作用力的是答案：D 解析：根据库仑定律以及矢量的合成得D对.二、填空题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.把答案填在题中横线上)9.图中A、B、C是多用表在进行不同测量时转换开关分别指示的位置,D是多用表指针在测量时的偏转位置,由此可知:A是__________挡,若用此挡测量,指针位置如D,则读数是__________;B是__________挡,若用此挡测量,指针位置如D,则读数是__________;C是__________挡,若用此挡测量,指针位置如D,则读数是__________.答案：电阻15 kΩ 直流电流 4.9 mA 直流电压24.5 V(允许适量误差)10.如图所示,电源的电动势为9 V,内阻为1 Ω,电动机M的额定电压为6 V,额定电流为0.5 A,线圈内阻为2 Ω,R是一变阻器,若要使电动机正常工作,R应调到__________.答案：5 Ω 解析：电动机正常工作的前提是满足额定值,即电压U M=6 V,电流I=0.5 A,对电阻而言,U R=3 V,由欧姆定律得R=U R/I=6 Ω.滑动变阻值应调到R′=(6-1) Ω=5 Ω.11.如图所示，质量为m的带正电的小球能沿竖直的绝缘墙竖直下滑，磁感应强度为B的匀强磁场方向水平，并与小球运动方向垂直.若小球电荷量为q，球与墙间的动摩擦因数为μ，则小球下滑的最大速度为__________，最大加速度为__________.答案：mg/μqB g 解析：小球沿墙竖直下滑，由左手定则可知小球所受洛伦兹力方向向左.对小球进行受力分析，小球受重力mg，洛伦兹力qvB，墙面给小球的支持力F N和摩擦力f，在这些力的作用下，小球将会做加速度逐渐减小的加速运动，直到加速度a=0，小球就会持续匀速运动状态直到有其他外力来迫使它改变.所以，当a=0时，v 最大，有mg=μF N ，F N =qvB解得：v=mg/μqB因为小球的加速度始终在减小，所以它开始时，即只受重力作用时的加速度最大，此时a=g.三、计算题(本大题共4小题,共计42分.解答要有必须的过程步骤,直接写答案的不得分)12.(8分)在原子反应堆中抽动液态金属、在医疗器械中抽动血液等导电液体时,由于不允许转动的机械部分与这些液体相接触,常使用一种电磁泵,如图所示这种电磁泵的结构,将导管放在磁场中,当电流穿过导电液体时,这种液体即被驱动.问：(1)这种电磁泵的原理是怎样的?(2)若导管内截面积为W×h,磁场的宽度为L,磁感应强度为B(看成匀强磁场),液体穿过磁场区域的电流强度为I,如图所示,求驱动力造成的压强差为多少?解析：(1)工作原理：电流在磁场中受安培力.(2)F 安=I·h·B.ΔP=WIB Wh IhB Wh F ==安. 答案：(1)见解析;(2)WIB 13.(10分)某电路需要20 A 的保险丝,但手边只有用同种材料制成的“15 A”和“5 A”两种型号的保险丝,它们的规格如表所示,问能否将这两种保险丝取等长的两段并联后用于该电路中?保险丝1 2 直径1 mm2 mm 额定电流 5 A 15 A解析：这两段等长的保险丝横截面积之比：S 1∶S 2=1∶4,由电阻定律R=ρSL 得电阻之比：R 1∶R 2=S 2∶S 1=4∶1, 并联接入电路后两端的电压相等,由欧姆定律得通过的电流之比：I 1∶I 2=R 2∶R 1=1∶4.即第2根保险丝中的实际电流是第1根中的4倍,而额定电流只是第1根的3倍,所以不能这样来使用.答案：不能这样用.因为这样用会超出第2根保险丝中的额定电流.14.(10分)某个家庭有“220 V ,40 W”的电烙铁一把,“220 V ,100 W”的白炽灯一只,“220 V,25 W”的白炽灯两只,“220 V ,300 W”的电熨斗一只,若当地的电源电压为210 V ,每个用电器平均每天使用2 h,每度电的价格是0.5元,则该家庭一个月(按30天计算)该交纳多少电费? 解析：该家庭全部用电器的额定功率之和：P 0=(40+100+25×2+300)W=490 W由于实际电压比额定电压略低一些,所以把各用电器的电阻值看成是不变的.由P=RU2得实际功率：P′=('UU)2P0=(220210)2×490 W=446 W一个月(30天)实际消耗的电能：W=P′·t=0.446×30×2 kW·h=26.76 kW·h.所以一个月需交纳电费：26.76×0.5=13.38(元).答案：13.38元15.(14分)如图所示,匀强电场的电场强度大小为E、方向竖直向下；匀强磁场的磁感应强度为B、方向水平,垂直纸面向里,电、磁场的范围足够大.(1)若质量为m的带电油滴在垂直于B的平面内以半径r做匀速圆周运动,油滴的电量是多少?速度多大?方向怎样?(2)若此运动油滴在轨道最低点A处分裂为完全相同的两滴,其中一滴以半径R=3r沿原方向继续做匀速圆周运动,且两油滴的圆形轨道在A点相切,分析另一油滴将如何运动?并画出两油滴的运动轨迹.解析：(1)油滴做匀速圆周运动,可确定重力与电场力平衡mg=QE,F=QE,油滴带负电.根据左手定则可确定油滴顺时针方向绕行.电量大小Q=Emg,QvB=mrv2得v=EBrg.(2)分裂为相同的两滴后,根据其中一滴仍做匀速圆周运动,即电场力与重力仍平衡,则v=EBRg∝R因为R=3r,可知它的速度v1=3v①分裂前后动量守恒有:mv=21mv1+21mv2②联立解①②得v2=-v.所以另一滴也沿顺时针方向做匀速圆周运动,轨道半径、速率均与原油滴相同,但A为轨道最高点,即与原轨道相切.运动轨迹如右图所示.答案：见解析.。
高中物理选修3-1-静电场-测试题-单元测试及答案
静电场单元测试一、选择题1．如图所示，a 、b 、c 为电场中同一条电场线上的三点，c 为ab 的中点，a 、b 点的电势分别为φa ＝5 V ，φb ＝3 V ，下列叙述正确的是( ) A ．该电场在c 点处的电势一定为4 V B ．a 点处的场强一定大于b 处的场强C ．一正电荷从c 点运动到b 点电势能一定减少D ．一正电荷运动到c 点时受到的静电力由c 指向a 2．如图所示，一个电子以100 eV 的初动能从A 点垂直电场线方向飞入匀强电场，在B 点离开电场时，其速度方向与电场线成150°角，则A 与B 两点间的电势差为( )A ．300 VB ．－300 VC ．－100 VD ．－1003V3．如图所示，在电场中，将一个负电荷从C 点分别沿直线移到A 点和B 点，克服静电力做功相同．该电场可能是( ) A ．沿y 轴正向的匀强电场 B ．沿x 轴正向的匀强电场C ．第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场D ．第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场4．如图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动， 匀强电场方向竖直向下，则( )A ．当小球运动到最高点a 时，线的张力一定最小B ．当小球运动到最低点b 时，小球的速度一定最大C ．当小球运动到最高点a 时，小球的电势能最小D ．小球在运动过程中机械能不守恒5．在静电场中a 、b 、c 、d 四点分别放一检验电荷，其电量可变，但很小，结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示，由图线可知 ( )A ．a 、b 、c 、d 四点不可能在同一电场线上B ．四点场强关系是E c ＝E a >E b >E dC ．四点场强方向可能不相同D ．以上答案都不对6．如图所示，在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方，有带正电的点电荷Q ， 一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点，且不影响原电场)自左以速度v 0开始在 金属板上向右运动，在运动过程中 ( ) A ．小球做先减速后加速运动 B ．小球做匀速直线运动 C ．小球受的电场力不做功D ．电场力对小球先做正功后做负功7．如图所示，一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场．若不计重力，图中的四个图线中能描述粒子在电场中的运动轨迹的是( )8．图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线，若不计重力的带电粒子从a点射入电场后恰能沿图中的实线运动，b点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是( )A．b点的电势一定高于a点B．a点的场强一定大于b点C．带电粒子一定带正电D．带电粒子在b点的速率一定小于在a点的速率9．如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速度释放一带有恒定电量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M点运动到N点的过程中() A．小物块所受电场力逐渐减小B．小物块具有的电势能逐渐减小C．M点的电势一定高于N点的电势D．小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功10．如图所示，A，B两个带有异种电荷的小球分别被两根绝缘细线系在木盒内，且在同一竖直线上，静止时木盒对地面的压力为F N，细线对B的拉力为F.若将系B的细线断开，下列说法中正确的是( )A．刚断开时木盒对地的压力等于F NB．刚断开时木盒对地的压力等于F N＋FC．刚断开时木盒对地的压力等于F N－FD．在B向上运动的过程中，木盒对地的压力逐渐变大11．有一匀强电场，其场强为E，方向水平向右，把一个半径为r的光滑绝缘环，竖直放置于场中，环面平行于电场线，环的顶点A穿有一个质量为m，电量为q(q>0)的空心小球，如图所示，当小球由静止开始从A点下滑1/4圆周到B点时，小球对环的压力大小为：( )A.2mgB.qE．C.2mg+qED.2mg+3qE12．如图所示，一金属球原来不带电．现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，金属球感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为E a、E b、E c，三者相比，则：( )A.E a最大B.E b最大C.E c最大D.E a=E b=E c二、填空题13．带正电1.0×10－3 C 的粒子，不计重力，在电场中先后经过A 、B 两点，飞经A 点时动能为10 J ，飞经B 点时动能为4 J ，则带电粒子从A 点到B 点过程中电势能增加了______，A 、B 两点电势差为____．14．在两块平行竖直放置的带等量异种电荷的金属板M 、N 间的匀强电场中有A 、B 两点，AB 连线与水平方向成30°角，AB 长为0.2cm ，如图所示．现有一带电量为4×10－8C 的负电荷从A 沿直线移到B 点，电场力做正功2.4×10－6J ，则A 、B 两点间的电势差大小为________，________点电势高．若此电荷q 沿任意路径从B 到A 点，电荷电势能变化情况是________，此匀强电场的场强大小为________，若两金属板相距0.3cm ，则两板电势差为________．15．如图，带电量为＋q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中a 点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为________，方向________．(静电力恒量为k)16．如图所示，质量相等的三个小球A 、B 、C ，放在光滑的绝缘水平面上，若将A 、B 两球固定，释放C 球，C 球的加速度为1m/s 2，方向水平向左．若将B 、C 球固定，释放A 球，A 球的加速度为2m/s 2，方向水平向左．现将A 、C 两球固定，释放B 球，则B 球加速度大小为________m/s 2，方向为________．三、计算题17．如图所示，用长L 的绝缘细线拴住一个质量为m ，带电荷量为q 的小球，线的另一端拴在水平向右的匀强电场中，开始时把小球、线拉到和O 在同一水平面上的A 点(线拉直)，让小球由静止开始释放，当摆线摆到与水平线成60°角到达B 点时，球的速度正好为零．求： (1)B 、A 两点的电势差； (2)匀强电场的场强大小．18．如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R ，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E 中．一质量为m 、带电荷量为＋q 的物块(可视为质点)，从水平面上的A 点以初速度v 0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C ，场强大小为E(E 小于mgq)．(1)试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功．(2)证明物块离开轨道落回水平面过程的水平距离与场强大小E 无关，且为一常量．19．一质量为m 、电荷量为+q 的小球，从O 点以和水平方向成α角的初速度v 0抛出，当达到最高点A 时，恰进入一匀强电场中，如图．经过一段时间后，小球从A 点沿水平直线运动到与A 相距为S 的A′点后又折返回到A 点，紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点．求(1)该匀强电场的场强E 的大小和方向；(即求出图中的θ角，并在图中标明E 的方向) (2)从O 点抛出又落回O 点所需的时间．1．C [该电场不一定是匀强电场，φc 不一定等于φa ＋φb2＝4 V ，故A 、B 错误；由φa ＞φb知，电场线由a 指向b ，正电荷在c 点的受力也应由c 指向b ，选项D 错误；由E p ＝qφ知选项C 正确．]2．B [电子做类平抛运动，在B 点，由速度分解可知v B ＝v Acos 60°＝2v A ，所以E k B ＝4E k A ＝400 eV ，由动能定理得U AB (－e )＝E k B －E k A ，所以U AB ＝－300 V ，B 对．]3．AD [由题意知φA ＝φB ，A 、B 应处在同一等势面上，又W CA ＝qU CA ＜0，q ＜0，故U CA ＞0，即φC ＞φA ，符合条件的可能是选项A 、D.]4．CD [qE ＝mg ，小球将做匀速圆周运动，球在各处对细线的拉力一样大；若qE ＜mg ，球在a 处速度最小，对细线的拉力最小；若qE ＞mg ，球在a 处速度最大，对细线的拉力最大，故A 、B 错；a 点电势最高，负电荷在电势最高处电势能最小，故C 正确；小球在运动过程中除重力外，还有静电力做功，机械能不守恒，D 正确．]5.B 解析：场强与检验电荷电量的大小无关．6. BC 解析：金属板在点电荷的电场中达到静电平衡状态后，其表面是一个等势面，根据电场线与等势面垂直，则带电小球沿金属板表面移动时所受电场力的方向竖直向下，所以带电小球所受的重力、支持力和电场力均在竖直方向上，合力为零．故带电小球做匀速直线运动，∴B 正确；又由于电场力与表面垂直，对小球不做功，故C 正确，D 错误．7. 答案：C8.答案：BD解析：由等势线的分布画出电场线的分布如图所示，可知a 点的场强大，B 正确，根据轨迹可判断电场力指向左方，电场力做负功，a 点速率大于b 点速率，D 正确．但不知粒子电性，也无法判断场强的具体方向，故无法确定a 、b 两点电势的高低，A 、C 错误．9.答案：ABD解析：电场力做正功，摩擦力做负功，大小相等(始末速度为零)． 10.答案：BD解析：刚断开时，A ，B 间的库仑力不变．未断开时，对A ，B 和木盒整体进行受力分析，有： F N ＝G 木＋G A ＋G B ，对于B ，F 库＝GB ＋F.断开时，对A 与木箱整体进行受力分析，有： F N′＝G 木＋G A ＋F 库，因为F 库不变．所以B 正确，在B 向上运动过程中F 库变大，所以D 正确． 11.D 12.C13．6 J －6 000 V14.答案：60V ，B ，增加，23×104V/m ,603V 15.答案：2dkq，水平向左(或垂直薄板向左) 16.解析：把A 、B 、C 球作为一个系统，三个小球之间的相互作用力为系统内力．根据牛顿第三定律，每两个小球之间存在一对作用力和反作用力，其大小相等、方向相反．这样系统的内力之和为零．系统的外力之和也为零设三个小球所受的合外力分别为F 1、F 2、F 3，则 F 1＝ma 1 F 2＝ma 2 F 3＝ma 3F 1＋F 2＋F 3＝m(a 1＋a 2＋a 3)＝0设向右为正 a 2＝－a 1－a 3＝1＋2＝3(m/s 2)B 球的加速度大小为3m/s 2，方向向右．17．(1)3mgL 2q (2)3mgq解析 (1)由动能定理得： mgL sin 60°－qU BA ＝0所以U BA ＝3mgL2q(2)U BA ＝EL (1－cos 60°)得：E ＝ 3mgq. 18.答案：(1)Wf ＝12mv20＋52(Eq －mg)R (2)s ＝2R解析：(1)物块恰能通过圆弧最高点C 时，圆弧轨道与物块间无弹力作用，物块受到的重力和电场力提供向心力mg －Eq ＝m v2CR ①物块在由A 运动到C 的过程中，设物块克服摩擦力做的功为Wf ，根据动能定理有 Eq·2R －Wf －mg·2R ＝12mv2C －12mv20② 由①②式解得Wf ＝12mv20＋52(Eq －mg)R ③(2)物块离开半圆形轨道后做类平抛运动，设水平位移为s ，则 水平方向有s ＝vCt ④ 竖直方向有2R ＝12(g －Eqm )·t2⑤由①④⑤式联立解得s ＝2R ⑥因此，物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E 无关，大小为2R.19.解析：(1)斜上抛至最高点A 时的速度vA ＝v0cosα① 水平向右由于AA ′段沿水平方向直线运动，所以带电小球所受的电场力与重力的合力应为一水平向左的恒力：F ＝mgtanθ＝qEcosθ，②带电小球从A 运动到A ′过程中作匀减速运动 有(v0cosα)2＝2qEcosθs/m ③ 由以上三式得： E ＝mv40cos4α＋4g2s22qsθ＝arctan 2gsv20cos2α 方向斜向上(2)小球沿AA ′做匀减速直线运动，于A ′点折返做匀加速运动 所需时间t ＝2v0sinαg ＋4s v0cosα。
人教版高中物理选修3-1模块综合测试卷
（精心整理，诚意制作）模块综合测试卷时间：90分钟分值：100分第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．其中1～9题为单选题，10～12题为多选题)1.如图所示，将一个带正电的小球Q放在本身不带电的导体AB靠近A端一侧，由于静电感应，导体的A、B两端分别出现负、正感应电荷．则以下说法中正确的是( )A．A端接一下地，导体将带正电荷B．A端接一下地，导体将带负电荷C．导体的A端电势低，B端电势高D．导体上的感应电荷在导体内部产生的电场强度为0【解析】导体AB处于点电荷＋Q激发的电场中，导体AB的电势大于0，不论A端还是B端接地导体都带负电荷．AB是一个等势体，导体内部的电场强度为0，是感应电荷与场源电荷共同作用的结果．【答案】B2．如图所示，四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中，它受到磁场力的合力( )A．竖直向上B．方向垂直于ad斜向上C．方向垂直于bc斜向下D．为零【解析】导线abcd的有效长度L＝0，故它受到的磁场力的合力为零，即任何闭合通电线圈在匀强磁场中受到的磁场力的合力一定为零．【答案】D3．在如图所示的电路中，当电键S闭合后，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将电键S断开，则( )A．液滴仍保持静止状态B．液滴做自由落体运动C．电容器上的带电量与R1的大小有关D．电容器上的带电量增大【解析】当电键S闭合后，电容器两极板上的电压是R2两端的电压，将电键S断开，电容器两极板上的电压等于电源的电动势，即电容器两极板间的电压增加，液滴受到的电场力增大，液滴将向上做匀加速运动，故选项A、B 都是错误的．由Q＝CU知，此时R1上无电流，U＝E，与R1的大小无关．电容器上的带电量增大，故选项D正确，C错误．【答案】D4．如图所示，粗细均匀的金属环上a、b、c、d四点把它分为四等份．当a 、b两点接入电路时，圆环消耗的电功率为P；当把a、d两点接入同一电路中时(即保持电压不变)，圆环消耗的电功率为( )A.P4B．PC.4P3D．3P【解析】设金属环的电阻为4R，则当a、b接入电路时，相当于两个半圆环并联，R1＝R，消耗的功率P＝U2/R；当a、d接入电路时，相当于一个1/4圆环和一个3/4圆环并联，R2＝3R/4，消耗的功率P′＝4U2/3R，所以P′＝4P/3.【答案】C5．如图所示，一个电子以100eV的初动能从A点垂直电场线方向飞入匀强电场，在B点离开电场时，其运动方向与电场线成150°角，则A与B两点间的电势差为( )A．300 V B．－300 VC．－100 V D．－100 V/3【解析】电子做类平抛运动，在B点，由速度分解可知v B＝vAcos60°＝2v A，所以E k B＝4E k A＝400 eV，由动能定理得U AB(－e)＝E k B－E k A，所以U AB＝－300 V，B对．【答案】B6．图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷＋q、＋q 、－q，则该三角形中心O点处的场强为( )A.6kqa2，方向由C指向OB.6kqa2，方向由O指向CC.3kqa2，方向由C指向OD.3kqa2，方向由O指向C【解析】每个点电荷在O点处的场强大小都是E＝kq3a23＝3kqa2，画出矢量叠加的示意图，如图所示，由图可得O点处的合场强为E0＝2E＝6kqa2，方向由O指向C，B项正确．【答案】B7．夜间，居民楼的楼道里只是偶尔有人经过，“长明灯”会造成浪费．科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”——天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”——当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开．若将这两种开关配合使用，就可以使楼道里的灯变的“聪明”．这种“聪明”的电路是图中的()【解析】在白天时，一般不需要灯照明的；天黑以后，特别是夜深人静时，一般也不需要灯照明的，也就是说天黑且人在楼道里走动时需要．对于选项A，“声控开关”闭合时，发生短路；对于选项B，不管是“光控开关”，还是“声控开关”各自都能让灯发光，节能目的达不到；对于选项C，“光控开关”闭合时，发生短路；对于选项D，“光控开关”与“声控开关”同时闭合时，灯才亮，所以达到节能的目的．【答案】D8．如图所示，一个带负电的油滴以水平向右的速度v进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场B后，保持原速度做匀速直线运动，如果使匀强磁场发生变化，则下列判断中错误的是( )A．磁场B减小，油滴动能增加B．磁场B增大，油滴机械能不变C．使磁场方向反向，油滴动能减小D．使磁场方向反向后再减小，油滴重力势能减小【解析】开始时油滴所受洛伦兹力跟重力平衡，即qvB＝mg.B减小及反向时，油滴将向下偏转，重力做正功，洛伦兹力不做功，故动能增加，重力势能减小，A、D正确，C错误；当B增加时，油滴将向上偏转，但只有重力做功，故B正确．【答案】C9．如图所示，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)( )A．v2>v1，v2的方向必过圆心B．v2＝v1，v2的方向必过圆心C．v2>v1，v2的方向可能不过圆心D．v2＝v1，v2的方向可能不过圆心【答案】B10．某同学在研究三种导电元件的伏安特性时，他根据实验所测得的数据，分别绘制了I－U图线，如图甲、乙、丙所示，下列说法正确的是( ) A．图甲的元件可以作为标准电阻使用B．图乙的电阻随电压升高而增大C．图丙的电阻随电压升高而增大D．只有图乙才是可能的【解析】由图象可知甲元件的电阻不变，乙元件的电阻随电压U的增大而增大，丙元件的电阻随电压U的增大而减小，故A、B正确．【答案】AB11．如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向)．若导线环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是( )A．导电圆环所受安培力方向竖直向下B．导电圆环所受安培力方向竖直向上C．导电圆环所受安培力的大小为2BIRD．导电圆环所受安培力的大小为2πBIR sinθ【解析】将导线分成小的电流元，任取一小段电流元为对象，把磁场分解成水平方向和竖直方向的两个分量，则竖直方向的分磁场产生的安培力为零，水平方向的分磁场产生的安培力为：F＝BIL＝2πBIR sinθ，方向为竖直向上，所以B、D正确．【答案】BD12．如图所示，两个横截面分别为圆和正方形，但磁感应强度均相同的匀强磁场，圆的直径D等于正方形的边长，两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形区域的电子速度方向对准了圆心，进入正方形区域的电子是沿一边的中心且垂直于边界线进入的，则()A．两个电子在磁场中运动的半径一定相同B．两电子在磁场中运动的时间有可能相同C．进入正方形区域的电子一定先飞离磁场D．进入圆形区域的电子一定不会飞离磁场【解析】根据公式R＝mv/qB可知A正确；若两个粒子的轨道半径R＝D/2，那么两电子在磁场中运动的时间相同，因此B正确；粒子在磁场中的轨道半径是相同的，由题图可以看出进入正方形区域的电子不会先飞离磁场，因此C错误；由于离子的圆心一定在入射点的切线上，所以粒子一定会飞离磁场，因此D错误．【答案】AB第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、实验题(本题有2小题，共15分，请将答案写在题中的横线上)13．(6分)某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好．维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障．他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．(1)断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为________V，说明________正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)．(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是________(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)．【解析】(1)断开开关，电压表直接测量电源两端的电压，有示数且接近电源电动势，说明电源正常．(2)红表笔接b点，闭合开关，电压表示数与(1)中相同，说明电路仍然处于断路状态，而开关是闭合的，因此可以确定是小灯发生断路故障．【答案】(1)12.0 蓄电池(2)小灯14．(9分)在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到________．(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0＝10Ω的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是____ ____．(选填“1”或“2”)方案编号电阻箱的阻值R/Ω1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.02 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0(3)根据实验数据描点，绘出的1 U－R图象是一条直线．若直线的斜率为k，在1 U坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E＝________，内阻r＝________.(用k、b和R0表示)【解析】(1)实验时，应使电路中的电阻阻值最大，所以应先将电阻箱的电阻调到最大．(2)方案1中R的阻值与R0相差较大，则R0两端的电压过小，电压表的示数过小，不能准确测量R0两端的电压，所以方案1不合理，方案2中R的阻值与R0相差较小，R0两端的电压较大，电压表的示数较大，所以方案2比较合理．(3)根据闭合电路欧姆定律有E＝UR0(R0＋R＋r)1 U ＝1ER0R＋R0＋rER0由k＝1ER0得E＝1kR0由b＝R0＋rER0得r＝bk－R0.【答案】(1)最大值(2)2 (3)1kR0bk－R0三、计算题(本题有3小题，共37分，解答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)15．(12分)如图所示，一带电微粒质量为m 、电荷量为q ，从静止开始经电压为U 1的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角为θ.已知偏转电场中金属板长为L ，两板间距为d ，带电微粒重力忽略不计．求：(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v 1； (2)偏转电场中两金属板间的电压U 2.【解析】 (1)由动能定理得qU 1＝12mv 21①所以v 1＝2qU1m.② (2)偏转电场的场强：E ＝U2d③ 微粒的加速度：a ＝qE m④ 在电场中运动的时间：t ＝Lv1⑤沿电场方向的分速度：v y ＝at ⑥偏转角θ满足：tan θ＝vyv1⑦解得：U 2＝2U1dtan θL ⑧【答案】 (1) 2qU1m (2)2U1dtan θL16．(12分)如图所示的电路中，电源电动势E ＝10 V ，内阻r ＝1 Ω，电容器的电容C ＝40 μF ，电阻R 1＝R 2＝4 Ω，R 3＝5 Ω.接通电键S ，待电路稳定后，求：(1)理想电压表V 的读数； (2)电容器的带电荷量． 【解析】电路简化如右图所示，(1)由闭合电路欧姆定律得：I ＝E R1＋R3＋r ＝104＋5＋1A ＝1 A故U V＝I·R3＝1×5 V＝5 V(2)Q＝CU1＝C·I·R1＝40×10－6×1×4 C＝1.6×10－4C.【答案】(1)5 V(2)1.6×10－4C17．(13分)如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度B＝2×10－3T；磁场右边是宽度L＝0.2 m、场强E＝40V/m、方向向左的匀强电场．一带电粒子电荷量q＝－3.2×10－19C，质量m＝6.4×10－27kg，以v＝4×104m/s的速度沿OO′垂直射入磁场，在磁场中偏转后射入右侧的电场，最后从电场右边界射出．(不计重力)求：(1)大致画出带电粒子的运动轨迹；(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径；(3)带电粒子飞出电场时的动能E k.【解析】(1)轨迹如图(2)带电粒子在磁场中运动时，由牛顿运动定律，有qvB＝m v2 RR＝mvqB＝6.4×10－27×4×1043.2×10－19×2×10－3m＝0.4 m(3)E k＝EqL＋12mv2＝40×3.2×10－19×0.2 J＋12×6.4×10－27×(4×104)2J＝7.68×10－18J.【答案】(1)轨迹见解析图(2)0.4 m(3)7.68×10－18J。
最新人教版高中物理选修3-1单元测试题全套及答案
高中物理选修3-1单元测试题全套及答案第一章《静电场》章末检测题(考试时间90分钟，总分120分)一．选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分。
每小题给出的四个选项中，只有一题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 总分答案A.电场线是电场中实际存在的线B.电场中的任意两条电场线都不可能相交C.顺着电场线的方向，电场强度一定越来越大D.顺着电场线的方向，电场强度一定越来越小2. 下列说法中不正确．．．的是A．在静电场中沿电场线方向的各点电势一定不相等，场强大小一定不相等B．在静电场中沿电场线方向的各点电势一定降低，场强大小不一定相等C．在静电场中同一等势面上各点电势一定相等，场强大小不一定相等D．在静电场中，点电荷q沿任意路径从a点移至b点，只要a、b在同一等势面上，则电场力一定不做功3. 下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有①场强E=F/q②场强E=U/d③场强E=kQ/r2 ④电场力做功W=UqA.①③B.②③C.②④D.①④4．一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5. 如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离。
用U a、U b、U c和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定A. U a>U b>U cB.U a—U b＝U b—U cC.E a>E b>E cD.E a=E b=E c6. AB是某电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图所示，则A、B两点的电势高低和场强大小关系是A. ϕϕA B A BE E>>， B. ϕϕA B A BE E><，C.ϕϕA B A BE E<>， D. ϕϕA B A BE E<<，7. 如图所示，有一带电粒子只在电场力作用下沿曲线AB运动，虚线a、b、c、d为电场中的等势面，且ϕϕϕϕa b c d>>>，粒子在A点时初速度v0的方向与等势面d平行，下面说法正确的是A. 粒子带正电荷B. 粒子在运动过程中电势能逐渐减少C. 粒子在运动过程中动能逐渐减少D. 粒子在运动过程中电势能与动能之和逐渐减少8. 如图所示，在E =500V/m 的匀强电场中，a 、b 两点相距d=2cm ，它们的连线跟场强方向的夹角是600，则U ab 等于A.5VB.10VC.－5VD.－10V9. 如图所示，平行金属板A 、B 组成的电容器，充电后与静电计相连，要使静电计指针张角变大，下列措施中可行的是A.A 向上移动B.B 板向左移动C.A 、B 之间充满电介质D.使A 板放走部分电荷10. 如图所示，在电场强度为E 、方向水平向右的匀强电场中，A 、B为一竖直线上的两点，相距为L ，外力F 将质量为m 、带电荷量为q 的粒 子从A 点匀速移到B 点，重力不能忽略，则下列说法中正确的是 A ．外力的方向水平 B ．外力的方向竖直向上C ．外力的大小等于qE +mgD ．外力的大小等于22()()qE mg11. 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 。
人教版高中物理选修3-1高二物理3-1模块测试题
高中物理学习材料（灿若寒星 **整理制作）高二物理3-1模块测试题一、本题共 10 小题。
（每小题 5 分，共 50 分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确， 有的小题有多个选项正确。
） 1．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。
下列各图表示验电器上感应电荷的分 布情况，其中正确的是（ ） A B＋ + + 2．如图所 示，1 和 2 为电 阻 R 1 和 R 2 的 伏安特性曲线， 若把 R 1 和 R 2 并 联接入电路，则（ ） A ． R 1 比 R 2 的发热功率大 B ．R 1比 R 2 的发热功率小 C ．R 1比 R 2的发热功率相同 D ．无法确定 3．在研究微型电动机的性能时， 应用如图所示的实验电路。
阻器 R 并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为 当调节滑动变1. 0 A 和2.0 V 。
重新调节 R 并使电动机恢复正常运转， 此时电流表和电压表的示数分别为 常运转时输出的机械功率为（ ） A ． 48 W B ．47 W C ．40 W D ．32 W 2.0 A 和 24.0 V 。
则这台电动机正4． 如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线 M 等值电流；沿纸面与直导线 M 、N 等距放置的另一根可自由移动 ab ，则通电导线 ab 在安培力作用下运动的情况是 （ ） A ．沿纸面逆时针转动 B ．沿纸面顺时针转动 C ．a 端转向纸外， b 端转向纸里 D ．a 端转向纸里， b 端转向纸外和 N ，通有同向 的通电导线 5．逻辑电路的信号有两种状态：一是高电位状态，用“ 示。
关于这里的“ 1”和“ 0”下列说法正确的是（ ）1”表示；另一种是低电位状态，用“ 0”表A ．“ 1”表示电压为 1 V，“ 0”表示电压为 0 V B．“1”表示电压为大于或等于 1 V，“ 0”表示电压一定为 0 V C．“1”和“ 0”是逻辑关系的两种可能的取值，不表示具体的数值D ．“1”表示该点与电源的正极相连，“ 0”表示该点与电源的负极相连6．如图所示，带电粒子以速度v 刚刚进入磁感应强度为 B 的磁场，下列各图所标的带电粒子＋q所受洛伦兹力F 的方向中，正确的是（示。
人教版高中物理选修3-1模块测试题
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作邹城市物理3-1模块测试题（物理）一、选择题（共10小题，每小题5分，共50分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）1.关于电场力和电场强度，下列说法正确的是（）A.电场强度的方向总是跟电场力的方向一致；B.电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比；C.正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致；D.电荷在某点受到的电场力越大，该点的电场强度不一定越大。
2.下列关于电势和电势能的说法中正确是（）A.在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大；B.在电场中，电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大；C.在电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能；D.在负的点电荷所产生的电场中任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能。
3.如图所示的四个电场的电场线，其中A和C图中小圆圈表示一个点电荷，A图中虚线是个圆（M N在圆上的不同点），B图中几条直线间距相等互相平行，则在图中4.如图所示，在匀强电场中有一平行四边形ABCD已知A B、C三点的电势分别为 $ A= 10V、M N处电场o B= 8V、$ C= 2V,则D点的电势为（）图（b ）中两表的示数分别为的真实值为（）A .略小于1k QC .略大于1k QD .略大于750 Q这三个灯泡消耗的总功率可能为（） A. 40WB . 50WC . 60WD. 70W10 .如图所示的电路，将两个相同的电流表分别改装成（0—3A ）和A 2 （ 0 — 0.6A ）电流表，把两个电流表并联接入电路中测量电流强度，则下列说法正确的是A . A 1的指针偏转角度大于 A 2的指针偏转角度 B. A 1的指针偏转角度小于 A 2的指针偏转角度 C. A 1的读数等于A 2的读数D. A 1的读数为1A 时，A 2的读数为0.2AA. 8V 6VC. 4V D . 1V 5如图是一种 电容式接近传感器”传感器的感应面与检测物体之间形成一个电容器， 当该电容器的电容C 超过某个设定值时， 电容式接近传感器”就 会输出一个信号来控制设备，当检测物体靠近感应面时， 电容C 将 A .减小 B .增大 C .不变D .先增大后减小 6•如图所示的电场中，每一条等势曲线的电势大小分别为A 、B 、C 为这些等势线上的三个点.下列叙述正确的是 10v 、 8v 、 6v 。
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物理模拟3-1考试时间：100 分钟；命题人：柳开文一、单选题（本大题共7 小题，共28.0 分）1.在电场中的某点放入电荷量为-q 的试探电荷时，测得该点的电场强度为E；若在该点放入电荷量为+2q 的试探电荷，其它条件不变，此时测得该点的电场强度为（）A.大小为2E，方向和E 相反B. 大小为E，方向和E 相同C. 大小为2E，方向和E 相同D. 大小为E，方向和E 相反2.下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（）A.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线B.磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的C.电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线D.电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电荷所受的磁场力也越大3.如图1AB 是某电场中的一条电场线，若将正点电荷从A 点自由释放，沿电场线从A 到B 运动过程中的速度图线如图2 所示，则A、B 两点场强大小和电势高低关系是（）C. 1：D. ：1二、多选题（本大题共 5 小题，共20.0 分）8.图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b 是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（）A.带电粒子所带电荷的符号B.带电粒子在a、b 两点的受力方向C.带电粒子在a、b 两点的速度何处较大D.带电粒子在a、b 两点的电势能何处较大9.如图所示，用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，则（）A.保持S 不变，增大d，则θ 变大B.保持S 不变，增大d，则θ 变小C.保持d 不变，增大S，则θ 变大D.保持d 不变，增大S，则θ 变小10.如图所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B 之间的P 点，处于静止状态．现将极板A 向下平移一小段距离，但仍在P 点上方，其它条件不变．下列说法中正确的是（）A.液滴将向下运动A.E ＜E ；ϕ＜ϕB.E ＜E ；ϕ＞ϕC.E ＞E ；ϕ＜ϕD.E ＞E ；ϕ＞ϕ B.液滴将向上运动A B A B A B A B A B A B A B A B C.极板带电荷量将增加4.如图所示，在真空中，两个放在绝缘架上的相同金属小球A 和B，相距为r．球的半径比r 小得多，A 带电荷量为+4Q，B 带电荷量为-2Q，相互作用的静电力为F．现将小球A 和B 互相接触后，再移回至原来各自的位置，这时A 和B 之间相互作用的静电力为F′．则F 与F′之比为（）A. 8：3B. 8：1C. 1：8D. 4：15.一点电荷从电场中的A 点移动到B 点，静电力做功为零，则以下说法中正确的是（）A.A、B 两点的电势一定相等B.A、B 两点的电场强度一定相等C.该点电荷一定始终沿等势面运动D.作用于该点电荷的静电力方向与其移动方向一定是始终垂直的6.如图为某匀强电场的等势面分布图（等势面竖直分布），已知每两个相邻等势面相距2cm，则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为（）A.E=100V/m，竖直向下B.E=100V/m，竖直向上C.E=100V/m，水平向左D.E=100V/m，水平向右7.通过两定值电阻R1、R2的电流I 和其两端电压U 的关系图象分别如图所示，由图可知两电阻的阻值之比R1：R2等于（）D.极板带电荷量将减少11.下列关于电流的说法中，正确的是（）A.我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流B.国际单位制中，电流的单位是安培，简称安C.电流既有大小又有方向，所以电流是矢量D.由I= 可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多12.铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）A.铅蓄电池在1s 内将2J 的化学能转化为电能B.铅蓄电池将1C 的正电荷从正极移至负极的过程中，2J 的化学能转变为电能C.铅蓄电池将1C 的正电荷从负极移至正极的过程中，2J 的化学能转变为电能D.铅蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大三、实验题探究题（本大题共 2 小题，共18.0 分）13.（1）用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kΩ 的电阻R x，以下给出的是可能的操作步骤，其中S 为选择开关，P 为欧姆档调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上．a．将两表笔短接，调节P 使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出R x的阻值后，断开两表笔A. 1：3B. 3：1 c.旋转S 使其尖端对准欧姆档×1kd.旋转S 使其尖端对准欧姆档×100e.旋转S 使其尖端对准交流500V 档，并拔出两表笔．根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为Ω．（2）下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是（A）测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S 拨至倍率较小的档位，重新调零后测量（B）测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果（C）测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开（D）测量阻值不同的电阻时都必须重新调零．14.用伏安法测一节干电池的电动势E 和内电阻r，所给的器材有：A．电压表（量程0～3V）B．电压表（量程0～15V）C．电流表（量程0～3A）D．电流表（量程0～0.6A）E. 变阻器R1（总电阻20Ω）F．变阻器R2（总电阻100Ω）G．以及电键S 和导线若干．（1）应选择的器材有（2）画出实验电路图（3）如图所示的U-I 图上是由实验测得的7 组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出E= V，r= Ω．四、计算题（本大题共 5 小题，共50.0 分）15.有一个直流电动机，把它接入0.2V 电压的电路，当电机不转时，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，电动机正常工作，工作电流是1.0A．问：（1）电动机正常工作时的输出功率多大？（2）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多大？16.如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线，将带电荷量为q=-1.0×10-6C 的点电荷由A 点沿水平线移至B 点，克服静电力做了2×10-6J 的功，已知A、B 间的距离为2cm．（1）试求A、B 两点间的电势差U AB；（2）若A 点的电势为φA=1V，试求B 点的电势φB；（3）试求该匀强电场的大小E 并判断其方向．17.如图所示，一个电子以速度v0垂直射入磁感应强度为B，宽为d 的匀强磁场中，穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°，（电子重力忽略不计）求：（1）电子的质量是多少？（2）穿过磁场的时间是多少？（3）若改变初速度大小，使电子刚好不能从A 边射出，则此时速度v 是多少？18.如图，金属杆ab 的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，结果ab 静止且紧压于水平导轨上．若磁场方向与导轨平面成θ 角，求：（1）棒ab 受到的摩擦力；（2）棒对导轨的压力．19.在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ，足够长的光滑绝缘斜面，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上．有一质量为m，带电量为十q 的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如图所示，若迅速把电场方向反转竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？【答案】答案和解析由R= =d根据2d= ，可得：v= v0．1. B2. C3. D4. B5. A6. C7. B8. BCD9. AD 10. BC 11. ABD 12. CD13. cabe；30k；ABC14. ADEG；1.5；0.515.解：答：（1）电子的质量是．（2）穿过磁场的时间是．（1）当电机不转时，由欧姆定律得到，电机的内阻，（3）若改变初速度大小，使电子刚好不能从A 边射出，则此时速度v 是v0．当电机正常工作时，输出功率P 出=UI-I2r=2W-0.5W=1.5W 18. 解：作出金属杆受力的主视图，如图．根据平衡条件得（2）电动机的转子突然被卡住时，此时相当于纯电阻，发热功率为．F f=F A sinθ答：mg=F N+F A cosθ（1）电动机正常工作时的输出功率是1.5W；又F A=BIL（2）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8W．解得：F f=BIL sinθ16.解：（1）由题意可知，静电力做负功，有：F N=mg-BIL cosθ答：（1）棒ab 受到的摩擦力是BIL sinθ；（2）棒对导轨的压力是mg-BIL cosθ．19. 解：设电场强度为E，则电场反转前：根据U AB= 得：U AB=2V mg=qE电场反转后，设小球离开斜面时的速度为v，则：（2）由U AB=φA-φB，可得：φB=φA-U AB=1V-2V=-1V qvB=（mg+qE）cosθ（3）沿着电场方向的位移为：加速度：d=2×10-2cos60°m=1×10-2mE=沿着电场线方向电势降低，所以电场线的方向：沿电场线斜向下答：（1）A、B 两点间的电势差U AB为2V；（2）B 点的电势φB为-1V；（3）该匀强电场的大小200V/m，方向：沿电场线斜向下．17.解：（1）电子在磁场中运动，只受洛伦兹力作用，故其轨迹是圆弧的一部分，又因为F 洛⊥v，故圆心在电子穿入和穿出磁场时受到洛伦兹力指向的交点上，设圆心为O 点．如图所示．由几何知识可知，圆心角θ=30°，OC 为半径r，则得：r= =2d又由r= 得：m=（2）电子穿过磁场的时间是：t= T=由于，得：（3）电子刚好不能从A 边射出时，轨迹恰好与磁场右边界相切，由几何知识得R=d，a= =2g sinθ由匀变速规律有：v2=2asv=at由以上各式解得小球能沿斜面连续滑行的距离：s=所用时间：t=答：若迅速把电场方向反转竖直向下，小球能在斜面上连续滑行远，所用时间是．【解析】1.解：电场强度是描述电场强弱的物理量，是试探电荷所受的电场力F 与试探电荷所带的电荷量q 的比值，是由电场本身决定，故与试探电荷的有无，电性，电量的大小无关．故在该点放入电荷量为-q 的试探电荷时电场强度为E，改放电荷量为+2q 的试探电荷时电场强度仍为E．故B 正确．故选：B．电场强度是由电场本身决定，与试探电荷无关，故放入电荷量为-q 的试探电荷时的电场强度与放入电荷量为+2q 的试探电荷时的电场强度相同．电场强度是由电场本身决定，与试探电荷无关．2.解：A、电场线和磁感线都是为了形象的描述电场和磁场而引入的曲线，是假想的，不是实际存在的线，所以A 错误；B、电场线和磁感线都是不会相交的，否则的话在该点就会出现两个不同的方向，这是不可能的，所以B 错误；C、电场线是一条不闭合曲线，有起点和终点，而磁感线是一条闭合曲线，所以C 正确；D、电场线越密的地方，电场的强度大，同一试探电荷所受的电场力越大，但是在磁场中，静止的电荷是不受磁场力作用的，所以D 错误；故选C．电场线是从正电荷或者无穷远发出，到负电荷或无穷远处为止，沿电场线的方向，电势降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小；磁感线是在磁场中的用来描述磁感应强度的闭合的曲线，它的特点和电场线类似，但是磁感线是闭合的曲线，电场线不是闭合的，有起点和终点．本题就是考查学生对电场线和磁感线的理解，它们之间的最大的区别是磁感线是闭合的曲线，但电场线不是闭合的，有起点和终点．3.解：正电荷从A 释放（初速为0）后，加速运动到B，说明正电荷受到的电场力方向是从A 指向B，那么电场方向就是由A 指向B，由于沿电场线方向电势逐渐降低，所以AB 两点的电势关系是φA＞φB；正电荷从A 运动到B 的过程中，它的加速度是逐渐减小的（乙图中的“斜率”表示加速度），由牛顿第二定律知，正电荷从A 到B 时，受到的电场力是逐渐减小的，所以，E A＞E B．故D 正确，ABC 错误．故选：D从速度时间图线得到电子做加速运动，加速度逐渐变小，根据牛顿第二定律得到电场力的变化情况，电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低．本题关键通过速度时间图象得到物体的速度变化情况和加速度变化情况，然后判断场强方向和电势大小．4.解：由库仑定律可得：没接触前AB 之间的静电力为F，则F=k =k ，而两球接触后再分开，它们的电荷量是先中和，在平分，故分开后，若两球带的是同种电荷，则两球的带电量均为为Q则库仑力F′=k = F，所以F 与F′之比为8：1故选B．由库仑定律可得出两球在接触前后的库仑力表达式，则根据电量的变化可得出接触后的作用力与原来作用力的关系．在解答本题的时候，一定要注意，它们带的异种电荷，在接触之后，它们的电荷量要先中和，之后再平分．5.解：A、根据电场力做功公式W AB=qU AB，静电力做功为零，U AB=0，A、B 两点电势相等，故A 正确．B、电场强度与电势没有直接关系，电势相等，场强不一定相等．故B 错误．C、D 电场力做功只与电荷的初末位置有关，与路径无关，电场力做功为零，电荷不一定沿等势面移动，静电力不一定与移动方向垂直．故C、D 错误．故选A．根据电场力做功公式W AB=qU AB，静电力做功为零，U AB=0，A、B 两点电势相等，电场强度不一定相等．电场力做功只与电荷的初末位置有关，与路径无关，可判断电荷不一定沿等势面移动，静电力就不一定与移动方向垂直．电场力与重力相似，做功只与初末位置有关，与路径无关．6.解：根据电场线总是与等势面垂直，而且由高电势指向低电势，可知，电场强度方向水平向左．两个相邻等势面相距d=2cm，电势差U=2V，则电场强度E= =．故选C电场线总是与等势面垂直，而且由高电势指向低电势．根据匀强电场场强与电势差的关系E= 求出电场强度的大小．本题考查电场线与等势面的关系、场强与电势差的关系．公式E= 中，d 是沿电场线方向两点间的距离．7.解：根据欧姆定律得I= ，由数学知识得知，图线的斜率等于电阻的倒数，则R1：R2=cot30°：cot60°=3：1．故选 B根据欧姆定律，分析图线的斜率与电阻的关系，求解电阻之比．本题关键要抓住伏安特性曲线的斜率等于电阻的倒数，从数学的角度求解电阻之比．8.解：AB、粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b 两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性．故A 错误，B 正确．C、由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，由a 到b，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，则粒子在a 点的速度较大b 点的电势能大，故CD 正确．故选：BCD由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子受到的电场力大体向左，电场线方向不明，无法判断粒子的电性．根据电场线疏密程度，判断ab 两点场强的大小，从而判断ab 两点电场力大小，再根据牛顿第二定律得ab 点加速度的大小．本题是电场中粒子的轨迹问题，首先要能根据轨迹的弯曲方向判断粒子受力方向，其次判断粒子动能和电势能的变化要根据电场力做功情况9.解：A、B、根据电容的决定式C= 得知，电容与极板间距离成反比，当保持S 不变，增大d 时，电容减小，由电容的定义式C= 分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角θ 变大；故A 正确，B 错误；C、D、根据电容的决定式C= 得知，电容与极板的正对面积成正比，当保持d 不变，减小S 时，电容减小，极板所带电荷量Q 不变，则由电容的定义式C= 分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角θ 变大；故C 错误，D 正确；故选：AD．静电计测定电容器极板间的电势差，电势差越大，指针的偏角越大．根据电容的决定式C= 分析极板间距离、正对面积变化时电容的变化情况，由于极板所带电荷量不变，由电容的定义式C= 分析板间电势差的变化，再确定静电计指针的偏角变化情况．本题是电容器的动态分析问题，关键明确电键闭合时，电压等于电源的电动势；电键断开后，电容器的带电量不变．10.解：A、B 电容器板间的电压保持不变，当将极板A 向下平移一小段距离时，根据E= 分析得知，板间场强增大，液滴所受电场力增大，液滴将向上运动．故A 错误，B 正确．C、D 将极板A 向下平移一小段距离时，根据电容的决定式C= 得知电容C 增大，而电容器的电压U 不变，极板带电荷量将增大．故C 正确，D 错误．故选：BC．带电油滴悬浮在平行板电容器中P 点，处于静止状态，电场力与重力平衡，将极板A 向下平移一小段距离时，根据E= 分析板间场强如何变化，判断液滴如何运动．根据电容的决定式和定义式结合分析极板所带电量如何变化．本题关键要抓住电容器的电压不变，由电容的决定式C= 和电量Q =CU 结合分析电量变化．11.解：A、恒定电流是指大小、方向都不随时间变化的电流．故A 正确．B、电流是国际单位制中基本物理量，其单位是安培，简称安．故B 正确．C、电流既有大小又有方向，但电流不是矢量，因为它运算时不遵守平行四边形定则．故C 错误．D、根据电流的定义式I= 可知，电流大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，则电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多．故D 正确．故选ABD大小、方向都不随时间变化的电流叫恒定电流．国际单位制中，电流的单位是安培，简称安．电流是标量．根据电流的定义式分析电流的大小与单位时间内通过导体横截面的电荷量的关系．本题考查对恒定电流、单位、方向和定义式的掌握情况，要注意电流的方向与力等矢量的方向不同，它表示流向，电流运算时遵守代数加减法则．12.解：A、铅蓄电池的电动势为2V，表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J，即电能增加2J，与时间无关，故A 错误；B、铅蓄电池的电动势为2V，表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J，不是将正电荷从正极移至负极，故B 错误；C、铅蓄电池将1C 的正电荷从负极移至正极的过程中，克服静电力做功2J，故电势能增加2J，即2J 化学能转化为电能，故C 正确；D、电源的电动势是表示电源将其它形式的能转化为电能的本领，铅蓄电池的电动势比一节干电池的电动势大，故D 正确；故选CD．电动势是一个表征电源特征的物理量．定义电源的电动势是电源将其它形式的能转化为电能的本领，在数值上，等于非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功．它是能够克服导体电阻对电流的阻力，使电荷在闭合的导体回路中流动的一种作用．常用符号E（有时也可用ε）表示，单位是伏（V）．本题关键是明确电动势的概念、物理意义、单位；同时应该知道：电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向电源的正极，即与电源两端电压的方向相反．13.解：（1）测量几十kΩ的电阻R x我们一般选择较大的档位先粗测，使用前应先进行调零，然后依据欧姆表的示数，在更换档位，重新调零，在进行测量；使用完毕应将选择开关置于OFF 位置或者交流电压最大档，拔出表笔，正确的步骤为：cabe．根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约R=30×1000=30kΩ（2）欧姆档更换规律“大小，小大”，即当指针偏角较大时，表明待测电阻较小，应换较小的档位；反之应还较大的档位．电流总是从红表笔流入从黑表笔流出多用电表，每次换挡一定要进行欧姆调零，测量电阻一定要断电作业，故ABC 正确，D 错误．故选：ABC．故答案为：（1）cabe；30k；（2）ABC欧姆表是测量电阻的仪表，把被测电阻串联在红黑表笔之间，欧姆表电流是从黑表笔流出红表笔流入，（1）用欧姆表测电阻，每次换挡后和测量前都要重新调零（指欧姆调零）．（2）测电阻时待测电阻不仅要和电源断开，而且要和别的元件断开．（3）测量时注意手不要碰表笔的金属部分，否则将人体的电阻并联进去，影响测量结果．（4）合理选择量程，使指针尽可能在中间刻度附近．（1）实际应用中要防止超量程，不得测额定电流极小的电器的电阻（如灵敏电流表的内阻）．（2）测量完毕后，应拔出表笔，选择开关置于OFF 挡位置，或交流电压最高挡；长期不用时，应取出电池，以防电池漏电．（3）欧姆表功能：测量电阻、测二极管正负极．（4）用法：最好指针打到中间将误差减小．14.解：（1）根据图象中电压与电流描点的数据范围电压表3V 量程即可，即A；电流表选0.6A 量程即可，即D；为了调节方便滑动变阻器选择小阻值的R1即E，故应选择的器材有：ADEG．（2）电源内阻较小，测电源内阻时为了减小误差电流表采用外接，画出实验电路图如图：（3）画出直线，使尽量多的点在直线上，不在直线上的点均匀的分布在直线的两侧，偏离较远的点舍去，如上图．由电源的U-I 图象可知，电源电动势为：E=1.5V，内电阻为：r= = =0.5Ω故答案为：（1）ADEG；（2）如图；（3）E=1.5V，r=0.5Ω．（1）根据表格中电压与电流数据的范围选取电压表电流表的量程，为了调节方便滑动变阻器选择小阻值的R1即可；（2）电源内阻较小，测电源内阻时为了减小误差电流表采用外接．（3）电源的U-I 图象与纵坐标轴交点是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻，由图象可以求出电源电动势与内阻．本题考查了测电源电动势与内阻的实验电路、求电源电动势与内阻，掌握基础知识即可正确解题；求电源内阻时要注意图象纵坐标起点数值，否则会出错．15.（1）当电机不转时，其电路是纯电阻电路，由欧姆定律求出电机的内阻．当电机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，其输出功率P 出=P 总-P 内=UI-I2r，代入求解电动机正常工作时的输出功率．（2）电动机的转子突然被卡住时，电动机的发热功率P 热= ．对于电动机电路，要正确区分是纯电阻电路，还是非纯电阻电路，关键看转子是否转动，电能是否全部转化为内能．16.（1）A、B 间两点间的电势差是U AB=（2）由U AB=φA-φB，求出A 点的电势φB．（3）根据克服电场力做功，与电荷量沿电场方向移动的位移，可求出匀强电场的大小及方向．本题考查对电势差与电场强度关系的理解能力．还要抓住公式E= 中d 是沿着电场线方向的距离．同时考查沿着电场线方向电势是降低的．17.（1）电子垂直射入匀强磁场中，只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，画出轨迹，由几何知识求出轨迹的半径，由牛顿第二定律求出质量．（2）由几何知识求出轨迹所对的圆心角α，由t= T 求出时间．（3）电子刚好不能从A 边射出，轨迹恰好与磁场右边界相切，由几何知识得到轨迹半径，即可由牛顿第二定律求得速度v．本题是带电粒子在匀强磁场中圆周运动问题，关键要画出轨迹，根据圆心角求时间，由几何知识求半径是常用方法．18.金属杆ab 受到重力、安培力、导轨的支持力和摩擦力平衡，金属杆与磁场方向垂直，安培力大小F A=BIL，根据平衡条件列方程求解．本题考查应用平衡条件解决磁场中通电导体的平衡问题，关键在于安培力分析和计算．本题要注意导体与磁场垂直．19.当电场竖直向上时，小球对斜面无压力，可知电场力和重力大小相等；当电场竖直向下时，小球受到向下的力为2mg；当小球恰好离开斜面时，在垂直于斜面的方向上合力为零，由此可求出此时的速度；小球平行斜面方向的分力不变，故加速度不变，根据速度位移关系公式求解位移，根据速度时间关系公式求解加速时间．该题考察了带电物体在复合场中的运动情况，解决此类问题要求我们要对带电物体进行正确的受力分析，要注意找出当小球离开斜面时的临界情况；然后结合牛顿第二定律和运动学公式列式求解．。
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最新人教版高中物理选修3-1测试题及答案全套第一章静电场章末检测一、选择题1. 一带电粒子在电场中只受静电力作用时，它不可能出现的运动状态是（）A. 匀速直线运动B. 匀加速直线运动C. 匀变速曲线运动D. 匀速圆周运动2. 如图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为零．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置m点时，其电势能变为－8 eV时，它的动能为（）A．8 eV B．13 eV C．20 eV D．34 eV3. 下列粒子从静止状态经过电压为U 的电场加速后，速度最大的是（）A. 质子（）B. 氘核（）C. α粒子（）D. 钠离子（Na + ）4. 对关系式U ab = Ed 的理解,正确的是A.式中的d 是a 、b 两点间的距离B. a 、b 两点间距离越大,电势差越大C. d 是a 、b 两个等势面的距离D.此式适用于任何电场5. 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在P 点，如图所示.以E 表示两极板间的场强，U 表示电容器的电压，W 表示正电荷在P 点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（）A. U 变小，E 不变B. E 变大，W 变大C. U 变小，W 不变D. U 不变，W 不变6. 如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电小球，从平行板电场中的P 点以相同的初速度垂直于E 进入电场，它们分别落到A 、B 、C 三点（）A. 落到A 点的小球带正电，落到B 点的小球不带电B. 三小球在电场中运动的时间相等C. 三小球到达正极板时动能关系：E KA ＞E KB ＞E KCD. 三小球在电场中运动的加速度关系：a A ＞a B ＞a C7. 一束正离子以相同的速率从同一位置，沿垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的轨迹都是一样的，这说明所有粒子（）A. 具有相同的质量B. 具有相同的电荷量C. 电荷量和质量的比相同D. 属于同一元素的同位素8. 某一电场中的电场线分布如图1352,则电场中A、B两点间电场强度和电势的关系为（）A.Ea 大于Eb,φa高于φbB.Ea 大于Eb,φa低于φbC.Ea 小于Eb,φa高于φbD.Ea 小于Eb,φa低于φb9. 下列对物理现象、概念认识正确的是：（）A．由于地球大气阻力作用，从高空下落的大雨滴落地速度大于小雨滴落地速度B．以匀加速运动的火车为参考系，牛顿第一定律并不成立，这样的参考系是非惯性系C．汽车在通过水库泄洪闸下游的“过水路面”最低点时,驾驶员处于失重状态D．电场强度、电势差、电容器的电容都是用比值法定义的10. 下列物理量中哪些与检测电荷q 无关（）A. 电场强度EB. 电势UC. 电势能E pD. 电场力F11. 如图所示，电子由静止开始从A 板向B 板运动，当到达B 板时速度为v ，保持两板电压不变，则（）A. 当增大两板间距离时，v 增大B. 当减小两板间距离时，v 变小C. 当改变两板间距离时，v 不变D. 当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间增长12. 在静电场中（）A.电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零B.电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同C.电场强度的方向总是跟等势面垂直D.沿着电场强度的方向，电势总是不断降低的13. 如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N 是y轴上的三个点，且OM＝MN，P点在y轴的右侧，MP⊥ON，则…（）A．M点的电势比P点的电势高B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动14. 如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N 是y轴上的三个点，且OM＝MN，P点在y轴的右侧，MP⊥ON，则…（）A．M点的电势比P点的电势高B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动二、实验题15. 某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材，一个满偏电流为100μA，内阻为2500Ω的表头，一个开关，两个电阻箱（）和若干导线；（1）由于表头量程偏小，该同学首先需要将表头改装成量程为50mA的电流表，则应将表头与电阻箱__________（填“串联”或者“并联”），并将电阻箱阻值调为________Ω。
(最新整理)高二物理选修3-1模块综合测试
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．则下b两点在同一等势面上，乙两个带电粒子以相同的速率，沿a示数如图所示,则该电阻的阻值是________8分)在用电压表和电流表测电池的电动势和内阻的实验中，所用电压表和电流表的内阻分别为1 kΩ和0.1 Ω，图9为实验原理图及所需器件图．）在图中画出连线，将器件按原理图连接成实物电路．2）一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图10中画出U－I图象，根据图象读出电池的电动三、计算题（本题共4小题，共38分,计算时必须有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)15．（9分)把带电荷量2×10－8 C的正点电荷从无限远处移到电场中A点,要克服电场力做功8×10－6 J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2×10－6 J,规定无限远处电势为零。
求：(1）A点的电势；（2）A、B两点的电势差；(3）把2×10－5 C的负电荷由A点移到B点电场力做的功．16．(9分）如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m,质量为6×10－2 kg的通电直导线，电流强度I＝1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0。
4 T，方向竖直向上的磁场中,设t＝0时，B＝0，则需要几秒，斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)0。
物理人教选修3-1模块综合测试含解析
模块综合测试（时间：90分钟满分：100分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分）1．电容器是一种常用的电子元件。
对电容器认识正确的是（).A．电容器的电容表示其储存电荷的能力B．电容器的电容与它所带的电荷量成正比C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比D．电容的常用单位有μF和pF，1 μF＝103 pF2．某点电荷从静电场中的a点移到b点，电场力做功为零，则（）。
A．电荷所受的电场力总是垂直于移动的方向B．a、b两点间的电势差一定为零C．a、b两点的场强一定为零D．a、b两点的电势一定相等3．一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图象如图甲所示，则A、B所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的（）。
甲乙4．如图所示，在示波管下方有一根水平放置的通电直导线,则示波管中的电子束将（）。
A．向上偏转B．向下偏转C．向纸外偏转D．向纸里偏转5．如图所示,MN是一条水平放置的固定长直导线，P是一个通有电流I2的与MN共面的金属环,可以自由移动。
长直导线与金属圆环均包有绝缘漆皮。
当MN中通上图示方向的电流I1时，金属环P在磁场力作用下将（）。
A．沿纸面向上运动B．沿纸面向下运动C．水平向左运动D．由于长直导线包有绝缘漆皮,其磁场被屏蔽，金属环P将静止不动6．在如图所示的电路中电源电动势为E，内电阻为r。
闭合开关S，待电流达到稳定后,电流表示数为I，电压表示数为U,电容器C 所带电荷量为Q，将滑动变阻器P的滑动触头，从图示位置向a 一端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比（)。
A．U变小B．I变小C．Q增大D．Q减小7．如图所示为一磁流体发电机示意图，A、B是平行正对的金属板，等离子体(电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性）从左侧进入，在t 时间内有n 个自由电子落在B 板上，则关于R 中的电流大小及方向判断正确的是( ）。
物理选修3-1模块测评附答案 含解析 精品
模块测评（时间90分钟，满分100分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.在图1所示的情况下，a 、b 两点的电势相等，电场强度也相等的是（ ）图1A.带电平行板电容器两板间除边缘附近处的a 、b 两点(甲图)B.达到静电平衡时导体内部的a 、b 两点(乙图)C.离点电荷等距的a 、b 两点(丙图)D.两个等量异种电荷连线的中垂线上，与连线中点O 等距的a 、b 两点(丁图)解析：甲图电场强度相等，但电势不相等；乙图电势、电场强度都相等；丙图电势相等，但电场强度不相同；丁图电势、电场强度都相等. 答案：BD2.如图2所示的电场中有A 、B 两点，该两点场强的大小和电势分别用E a 、E b 和φa 、φb 表示，则…（ ）图2A.E a ＞E b ，φa ＞φbB.E a ＞E b ，φa ＜φbC.E a ＜E b ，φa ＞φbD.E a ＜E b ，φa ＜φb 解析：沿电场线方向电势降低，电场线的疏密程度表示电场强度的大小，所以C 正确. 答案：C3.两电子从同一点垂直于磁场方向进入匀强磁场，其速度大小分别为v 1和v 2，且v 2＝2v 1，电子在磁场中做匀速圆周运动，两电子的轨道半径之比r 1∶r 2和周期之比T 1∶T 2应为（ ） A.r 1∶r 2＝1∶2，T 1∶T 2＝1∶2 B.r 1∶r 2＝2∶1，T 1∶T 2＝1∶1 C.r 1∶r 2＝1∶2，T 1∶T 2＝1∶1 D.r 1∶r 2＝1∶1，T 1∶T 2＝2∶1 解析：由r =qB m v及T =qBm π2得r 1∶r 2＝1∶2，T 1∶T 2＝1∶1.答案：C4.如图3所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，匀强电场E竖直向下，一个带电微粒在竖直平面内做匀速圆周运动(不计空气阻力)图3①此微粒带正电②此微粒带负电③此微粒顺时针方向转动④此微粒逆时针方向转动以上说法正确的是（）A.①③B.②④C.①④D.②③解析：微粒的重力和电场力一定大小相等、方向相反，是洛伦兹力提供向心力，所以B正确.答案：B5.如图4所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流.用F N表示磁铁对桌面的压力，用F f表示桌面对磁铁的摩擦力，导线中通电后与通电前相比较（）图4A.F N减小，F f＝0B.F N减小，F f≠0C.F N增大，F f＝0D.F N增大，F f≠0解析：根据左手定则，磁铁对导线产生向上的作用力，导线就对磁铁产生向下的作用力，所以磁铁对桌面的压力增大，因为磁铁相对桌面没有相对运动趋势，所以摩擦力还是零.答案：C6.如图5所示的电路中，当滑动变阻器R的滑动触头P向a端滑动时，电压表○V、电流表○A 示数的变化情况是（）图5A.○V增大，○A增大B.○V增大，○A减小C.○V减小，○A增大D.○V减小，○A减小解析：当滑动变阻器R 的滑动触头P 向a 端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，内电压减小，所以路端电压增大，流过R 1的电流增大，而总电流减小了，所以流过R 2的电流减小了. 答案：B7.如图6所示，AB 两端电压U 恒定，C 为平行板电容器，○A 为电流表，电阻R 1=R 3＞R 2，开始开关S 是断开的，则（ ）图6A.增大电容器两极板间的距离，流过○A 的瞬间电流方向向下B.减小电容器两极板间的正对面积，流过○A 的瞬间电流方向向下C.在电容器两极板间插入玻璃板，流过○A 的瞬间电流方向向下D.S 闭合时，流过○A 的瞬间电流方向先向下后向上解析：开关S 断开时，电容器两端的电压等于R 2两端的电压，保持不变，当增大电容器两极板间的距离时，电容减小，所以电荷量减小，电容器放电，流过○A 的瞬间电流方向向上；减小电容器两极板间的正对面积时，电容减小，所以电荷量减小，电容器放电，流过○A 的瞬间电流方向向上；在电容器两极板间插入玻璃板，电容增加，电容器继续充电，流过○A 的瞬间电流方向向下；S 闭合时，电容器两端电压等于R 3两端的电压，也就是U ，不过两极板电势反了，所以流过○A 的瞬间电流方向先向上后向下. 答案：C8.如图7所示，沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝S 射入磁感应强度为B 2的匀强磁场中，偏转后出现的径迹半径之比为R 1∶R 2＝1∶2.这是由于（ ）图7A.离子的速度之比v 1∶v 2＝1∶2B.离子的电荷量之比q 1∶q 2＝2∶1C.离子的质量之比m 1∶m 2＝1∶2D.离子的比荷之比2211:m q m q ＝2∶1解析：由R =qB m v 得，11m q＝2∶1. 答案：D9.三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从如图8所示的长方形区域的匀强磁场上边缘射入匀强磁场，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中的运动时间之比为（ ）图8 A.1∶1∶1B.1∶2∶3C.3∶2∶1D.1∶2∶3解析：根据t =qBmπ2360⨯θ，得时间之比就等于偏转角度之比，所以正确选项为C. 答案：C10.如图9所示，电阻R 和电动机M 串联接到电路中.已知电阻R 跟电动机线圈电阻相等，开关闭合后，电动机正常工作，设电阻R 和电动机两端的电压分别为U 1和U 2，经过时间t 后，电流通过电阻R 做功W 1，产生的电热为Q 1；电流通过电动机M 做功W 2，产生的电热为Q 2，则一定有（ ）图9A.U 1＜U 2，Q 1＞Q 2B.U 1＜U 2，Q 1＝Q 2C.W 1＜W 2，Q 1＜Q 2D.W 1＝W 2，Q 1＝Q 2 解析：电动机为非纯电阻，其消耗的电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，当电阻R 和电动机M 串联接到电路中时应当有U 1＜U 2，Q 1＝Q 2. 答案：B二、填空题（共4小题，每题6分，共24分）11.如图10所示，a 、b 两导体棒的长均为L 、质量均为m ，a 放置在倾角θ＝45°的光滑斜面上，b 固定在距a 为x 的同一水平面处，且a 、b 水平平行.当a 、b 均通以大小为I 、同向平行的电流时，a 恰能在斜面上保持静止，则b 中的电流在a 处所产生的磁场的磁感应强度B 的大小为_______.图10解析：a 受重力、支持力、引力三个共点力的作用处于平衡状态，所以F 引=mg tan45°=mg =BIL ，所以B =IL mg. 答案：ILmg12.光敏电阻是一种受光照时电阻会突然变小的可变电阻.在如图11所示的电路中，R 为光敏电阻，无光照时，电阻值R 暗＝6×103 Ω；有光照时，电阻值R 亮＝100 Ω.已知保护电阻R 0＝1×103 Ω，电压表内阻为3×103 Ω，电源电动势E ＝1.5 V 、内阻r ＝0.5 Ω.则该电路在有光照与无光照两种情况下，输出电压的变化量为_________V(保留一位有效数字).图11解析：有光照时，输出电压为U 1=VV VvR R R R R R R R R E+⨯++亮亮亮亮0=0.13 V ；无光照时，输出电压为U 2=VV VV R R R R R R R R R E+⨯++暗暗暗暗0=1.0 V ，所以输出电压的变化量为ΔU =U 2-U 1≈0.9 V .答案：0.913.要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势E 和内阻r (约几欧).提供下列器材：电压表V 1(量程3 V ，内阻1 kΩ)；电压表V 2(量程15 V ，内阻2 kΩ)；电阻箱(0～9 999 Ω)；开关；导线若干.某同学用量程为15 V 的电压表连接成如图12所示的电路，实验步骤如下：图12(1)合上开关S ，将电阻箱阻值调到R 1＝10 Ω，读得电压表的读数为U 1；(2)将电阻箱的阻值调到R 2＝20 Ω，读得电压表的读数为U 2，由方程组U 1=E -11R U r ，U 2=E -22R U r ，解出E 和r .为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应作哪些改进?答案：应选量程为3 V 的电压表.改变电阻箱阻值R ，读取若干个U 的值，由I =RU计算出电流的值，然后作出U -I 图线，得到E 、r14.如图13所示为一可供使用的多用电表.S 为选择开关，Q 为欧姆挡调零旋钮.现在要用它检验两个电阻的阻值(图中未画电阻)，已知阻值分别为R 1＝60 Ω，R 2＝470 kΩ.下面提出了在测量过程中一系列可能的操作.请你选出能尽可能准确地测定各阻值和符合多用电表安全使用规则的各项操作，并且将它们按合理顺序填写在后面的横线上空白处.图13A.旋动S 使其尖端对准欧姆挡×1 k ；B.旋动S 使其尖端对准欧姆挡×100；C.旋动S 使其尖端对准欧姆挡×10；D.旋动S 使其尖端对准欧姆挡×1；E.旋动S 使其尖端对准V×1 000；F.将两表笔分别接到R 1的两端，读出R 1的值，随后即断开；G.将两表笔分别接到R 2的两端，读出R 2的阻值，随后即断开；H.两表笔短接，调节Q 使表针对准欧姆挡刻度盘上的0，随后即断开. 所选操作及其顺序为(用字母代号填写)_________ . 答案：DHFAHGE 或AHGDHFE三、计算题（共36分.解答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）15.（8分）如图14所示，阴极K 发射出的电子(初速不计)被加速电压U 1加速后，垂直电场方向进入偏转电场AB ，AB 为平行金属板，其长度为L ，两板间的距离为d ，两板间的电压为U 2，上板带正电，电子质量为m.求：图14(1)电子离开偏转电场时的偏转距离；(2)电子离开偏转电场时的偏转角(用反三角函数表示). 解析：(1)在加速电场中：eU 1=21mv 02① 在偏转电场中：L =v 0t② 偏距：y =21at 2③ 又a =m eE m F④ E =dU 2⑤由①~⑤式联立解得：y =dU L U 1224.⑥(2)如下图所示tan θ=0v v y ⑦ v y =at⑧由①②④⑦⑧式联立解得θ=arctandU LU 122. 16.(8分)如图15所示的电路中，电源电动势E ＝9 V ，内电阻r ＝0.6 Ω，R 1＝4.4 Ω，R 2＝6 Ω，变阻器R 3开始时放在电阻值为12 Ω处，求：图15(1)此时通过R 1的电流和此时电源的输出功率.(2)R 2的额定功率为3.84 W ，若要使R 2消耗的实际功率不超过它的额定功率，R 3的阻值应取什么范围?解析：(1)R 2、R 3并联后的电阻R ′=126126+⨯ Ω=4 Ω 通过R 1的电流I 1=rR R E+'+1=1 A电源输出功率P 出=I 12（R 1+R ′）=8.4 W.(2)由P =I 2R 可得R 2的额定电流I 2=2/R P =0.8 A 而R 2的额定电压U 2＝I 2R 2＝4.8 V ，干路总电流I =rR U E +-12=0.84 A此时R 3=22I I U -=120 Ω 则R 3的取值范围为：R 3≤120 Ω.17.(10分)如图16所示，ab c d 是一个正方形的盒子；在cd 边的中点有一小孔e .盒子中存在着沿ad 方向的匀强电场，场强大小为E ，一粒子源不断地从a 处的小孔沿ab 方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的初速度为v 0，经电场作用后恰好从e 处的小孔射出，现撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B (图中未画出)，粒子仍恰好从e 孔射出(带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计).图16(1)所加的磁场的方向如何?(2)电场强度E 与磁感应强度B 的比值为多大?解答：(1)根据粒子在电场中的偏转方向，可知粒子带正电，根据左手定则可判定磁场方向垂直于纸面向外.(2)设带电粒子的电荷量为q 、质量为m ，盒子的边长为l 粒子在电场中运动，则有：2l=v 0t ，l =221t mqE 由以上两式解得：E =qlmv 28带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如右图所示，设轨迹半径为r ，由牛顿第二定律得：qv 0B =rm v 2解得：r =qBm v 0，再根据如图几何关系得：(l -r )2+(2l)2=r 2解得：r =85l ，由以上两式联立解得B =qlm v 580，所以05v B E . 18.（10分）一个负离子，质量为m ，电荷量大小为q ，以速率v 垂直于屏S 经过小孔O 射入存在着匀强磁场的真空室中，如图17所示.磁感应强度B 的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于图中纸面向里.图17（1）求离子进入磁场后到达屏S 上时的位置与O 点的距离.（2）如果离子进入磁场后经过时间t 到达位置P ，证明：直线OP 与离子入射方向之间的夹角θ跟t 的关系是θ=mqB 2t .解析：（1）离子的初速度与匀强磁场的方向垂直，在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动.设圆半径为r ，则据牛顿第二定律可得：Bqv =r v m 2，解得r =Bqm v如下图所示，离子回到屏S 上的位置A 与O 点的距离为：AO =2r ，所以AO =Bqm v2.（2）当离子到位置P 时，圆心角：α=t mBq r vt 因为α=2θ，所以θ=mqB2t .。
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高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）人教版选修3-1模块测试(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．下列说法正确的是()A．放在匀强磁场中的通电导线一定受到恒定的磁场力作用B．沿磁感线方向磁场逐渐减弱C．磁场的方向就是通电导线所受磁场力的方向D．安培力的方向一定垂直于磁感应强度和直导线所决定的平面2．如图1所示，在电场中，将一个负电荷从C点分别沿直线移到A点和B点，克服静电力做功相同．该电场可能是()图1A．沿y轴正向的匀强电场B．沿x轴正向的匀强电场C．第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场D．第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场图23．如图2所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，c为ab的中点，a、b点的电势分别为φa＝5 V，φb＝3 V，下列叙述正确的是()A．该电场在c点处的电势一定为4 VB．a点处的场强一定大于b处的场强C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D．一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a4．用半导体材料制成热敏电阻，在温度升高时，电阻会迅速减小，如图3所示，将一热敏电阻接入电路中，接通开关后，会观察到()图3A．电流表示数不变B．电流表示数减小C ．电压表示数增大D ．电压表示数减小5．在如图4所示的电路中，当电键S 闭合后，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将电键S 断开，则( )图4A ．液滴仍保持静止状态B ．液滴做自由落体运动C ．电容器上的带电荷量与R 1的大小有关D ．电容器上的带电荷量增大6．带电荷量为q 的电荷，从静止开始经过电压为U 的电场加速后，垂直射入磁感应强度为B 的匀强磁场中，其运动轨道半径为R ，则电荷( ) A ．动能为qU B ．动能为qBRC ．运动速率为U BRD ．质量为B 2R 2q2U7．如图5所示，一个电子以100 eV 的初动能从A 点垂直电场线方向飞入匀强电场，在B 点离开电场时，其速度方向与电场线成150°角，则A 与B 两点间的电势差为( )图5 A ．300 V B ．－300 VC ．－100 VD ．－1003V8．关于图6门电路的符号，下列说法中正确的是( )图6A ．甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门B ．甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门C ．甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门D ．甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门图79．如图7所示，a 、b 是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d ，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里，在a 、b 两板间还存在着匀强电场E .从两板左侧中点c 处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d 孔射出后分成3束．则下列判断正确的是( )A．这三束正离子的速度一定不相同B．这三束正离子的质量一定不相同C．这三束正离子的电荷量一定不相同D．这三束正离子的比荷一定不相同10．如图8所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则()图8A．当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小B．当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大C．当小球运动到最高点a时，小球的电势能最小D．小球在运动过程中机械能不守恒题号12345678910答案第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、实验题(本题共3小题，共14分)11．(4分)带正电1.0×10－3 C的粒子，不计重力，在电场中先后经过A、B两点，飞经A点时动能为10 J，飞经B点时动能为4 J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了________________，A、B两点电势差为__________．12．(6分)一回旋加速器，在外加磁场一定时，可把质子(11H)加速到v，使它获得的动能为E k，则：(1)它能把α粒子(42He)加速到的速度为____________________．(2)它能使α粒子获得的动能为__________．(3)加速α粒子的交流电压频率与加速质子的交流电压频率之比为__________．13．(4分)在“测定金属的电阻率”的实验中：(1)用准确到0.01 mm的螺旋测微器测量金属电阻丝直径，一次测量时其读数如图9所示，被测金属电阻丝直径为________ mm；图9(2)在虚线框图10内画出用伏安法测金属电阻丝电阻R(约几欧姆)的电路图．图10三、计算题(本题共4小题，共46分)14．(10分)如图11所示，一个质量为m，电荷量为q，不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v，沿与x轴正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限．求匀强磁场的磁感应强度B和穿过第一象限的时间．图1115．(10分)如图12所示，用长L的绝缘细线拴住一个质量为m，带电荷量为q的小球，线的另一端拴在水平向右的匀强电场中，开始时把小球、线拉到和O在同一水平面上的A点(线拉直)，让小球由静止开始释放，当摆线摆到与水平线成60°角到达B点时，球的速度正好为零．求：图12(1)B、A两点的电势差；(2)匀强电场的场强大小．16．(11分)已知电流表的内阻R g ＝120 Ω，满偏电流I g ＝3 mA ，要把它改装成量程是6 V 的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是3 A 的电流表，应并联多大的电阻？图1317．(15分)如图13所示，有界匀强磁场的磁感应强度B ＝2×10－3 T ；磁场右边是宽度L ＝0.2 m 、场强E ＝40 V/m 、方向向左的匀强电场．一带电粒子电荷量q ＝－3.2×10－19 C ，质量m ＝6.4×10－27 kg ，以v ＝4×104 m/s 的速度沿OO ′垂直射入磁场，在磁场中偏转后进入右侧的电场，最后从电场右边界射出．(不计重力)求： (1)大致画出带电粒子的运动轨迹； (2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径； (3)带电粒子飞出电场时的动能E k .参考答案1．D [由F ＝BIL sin θ知，当θ＝0°时，F ＝0，故A 错；F 的方向一定与B 和I 所决定的平面垂直，所以D 正确．]2．AD [由题意知φA ＝φB ，A 、B 应处在同一等势面上，又W CA ＝qU CA ＜0，q ＜0，故U CA ＞0，即φC ＞φA ，符合条件的可能是选项A 、D .]3．C [该电场不一定是匀强电场，φc 不一定等于φa ＋φb2＝4 V ，故A 、B 错误；由φa ＞φb 知，电场线由a 指向b ，正电荷在c 点的受力也应由c 指向b ，选项D 错误；由E p ＝qφ知选项C 正确．]4．D [接通开关后热敏电阻的温度升高，电阻减小，总电阻减小，I 总＝UR 总得I 总增大，电流表示数变大，A 、B 错误．R 1中电流I 1不变，R 2支路的电流I 2增大，U R2增大，又U ＝U R2＋U 热，则U 热减小，D 正确．]5．D [当电键S 闭合时，电容器两极板上的电压是R 2两端的电压，将电键S 断开，电容器两极板上的电压等于电源的电动势，即电容器两极板间的电压增加，液滴受到的电场力增大，液滴将向上做匀加速运动，故选项A 、B 错误．由Q ＝CU 知，此时R 1上无电流，U ＝E ，与R 1的大小无关．电容器上的带电荷量增大，故选项D 正确，C 错误．]6．AD [电荷在电场中加速过程由动能定理qU ＝12mv 2＝E k ①电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动，则qvB ＝m v2R②由①知E k ＝qU ，故A 对，B 错；由①②式得v ＝2U BR ，m ＝B 2R 2q2U，故C 错，D 对．]7．B [电子做类平抛运动，在B 点，由速度分解可知v B ＝v Acos 60°＝2v A ，所以E k B ＝4E k A＝400 eV ，由动能定理得U AB (－e)＝E k B －E k A ，所以U AB ＝－300 V ，B 对．] 8．C9．D [本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动，速度选择器的知识．带电粒子在金属板中做直线运动，qvB ＝Eq ，v ＝EB，表明带电粒子的速度一定相等，而电荷的带电量、电性、质量、比荷的关系均无法确定；在磁场中R ＝mvBq，带电粒子运动半径不同，所以比荷一定不同，D 项正确．]10．CD [qE ＝mg ，小球将做匀速圆周运动，球在各处对细线的拉力一样大；若qE ＜mg ，球在a 处速度最小，对细线的拉力最小；若qE ＞mg ，球在a 处速度最大，对细线的拉力最大，故A 、B 错；a 点电势最高，负电荷在电势最高处电势能最小，故C 正确；小球在运动过程中除重力外，还有静电力做功，机械能不守恒，D 正确．] 11．6 J －6 000 V解析 由动能定理可得E k B －E k A ＝W AB ＝－6 J ．电场力做负功，电势能增加，U AB ＝W ABq＝－6 000 V .12．(1)v2(2)E k (3)1∶2解析 应用粒子在磁场中做圆周运动的半径公式和周期公式便可求出速度的表达式及频率表达式．(1)设加速器D 形盒的最大半径为R ，磁场的磁感应强度为B ，由R ＝mv qB ，得v ＝qBRm，v αv p ＝q αq p ×m p m α＝21×14＝12.所以α粒子获得的速度v α＝12v p ＝12v. (2)由动能E k ＝12mv 2，得E kαE kp ＝⎝⎛⎭⎫v αv p 2×m αm p ＝⎝⎛⎭⎫122×41＝11.所以α粒子获得的动能也为E k .(3)交流电压频率与粒子在磁场中的回旋频率相等ƒ＝1T ＝qB 2πm ，ƒαƒp ＝q αq p ×m p m α＝21×14＝12.13．(1)0.760 (2)实验电路如图所示．14.3mv 2qa 43π9va解析 根据题意知，带电粒子的运动轨迹，垂直于y 轴，必然有圆心在y 轴上，根据半径垂直于速度，则可确定圆心O ，如图所示．由几何关系知粒子运动的半径r ＝233a由qvB ＝mv 2r 得 r ＝mvqB由以上两式可得B ＝3mv2qa由qvB ＝mr(2πT )2得T ＝2πm qB ＝4πa3v则t ＝T 3＝43πa 9v .15．(1)3mgL 2q (2)3mgq解析 (1)由动能定理得：mgL sin 60°－qU BA ＝0 所以U BA ＝ 3mgL2q(2)U BA ＝EL(1－cos 60°) 得：E ＝3mgq. 16．1 880 Ω 0.12 Ω解析 U g ＝I g R g ＝120 Ω×3×10－3 A ＝0.36 V 要改装为6 V 电压表，应串联一电阻，该电阻应分得电压为6 V －0.36 V ＝5.64 V 的电压由欧姆定律R ＝5.64 V3 mA＝1 880 Ω要改装为3 A 电流表应并联一电阻，该电阻分得电流为3 A －3 mA ＝2.997 A由欧姆定律R ′＝0.36 V2.997 A≈0.12 Ω.17．(1)轨迹见解析图 (2)0.4 m(3)7.68×10－18 J解析 (1)轨迹如右图(2)带电粒子在磁场中运动时，由牛顿运动定律，有qvB ＝m v 2RR ＝mv qB ＝6.4×10－27×4×1043.2×10－19×2×10－3m ＝0.4 m(3)E k ＝EqL ＋12mv 2＝40×3.2×10－19×0.2 J ＋12×6.4×10－27×(4×104)2 J ＝7.68×10－18J .。
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模块测试题一、单项选择题1．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。
下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是（ ）图12．关于电子伏（eV ），下列说法中，正确的是（ ）A ．电子伏是电势的单位B ．电子伏是电场强度的单位C ．电子伏是能量的单位D ．1 eV ＝1.60×1019 J3．在如图2所示的点电荷的电场中，一试探电荷从A 点分别移动到B 、C 、D 、E 各点，B 、C 、D 、E 在以Q 为圆心的圆周上，则电场力做功（ ）A ．从A 到B 做功最大B ．从A 到C 做功最大 C ．从A 到E 做功最大D ．做功一样大4．如图3所示：1和2为电阻R 1 和R 2 的伏安特性曲线，若把R 1 和R 2并联接入电路，则（ ）A ．R 1比R 2的发热功率小B ．R 1比R 2的发热功率大C ．R 1比R 2的发热功率相同D ．无法确定 5．在研究微型电动机的性能时，应用如图4所示的实验电路。
当调节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1. 0 A 和2.0 V 。
重新调节R 并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和24.0 V 。
则这台电动机正常运转时输出的机械功率为（ ）A ．32 WB ．40 WC ．47 WD ．48 W6．逻辑电路的信号有两种状态：一是高电位状态，用“1”表示；另一种是低电位状态，A BCD图2图3图4用“0”表示。
关于这里的“1”和“0”下列说法正确的是（ ）A ．“1”表示电压为1 V ，“0”表示电压为0 VB ．“1”表示电压为大于或等于1 V ，“0”表示电压一定为0 VC ．“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值，不表示具体的数值D ．“1”表示该点与电源的正极相连，“0”表示该点与电源的负极相连7．如图5所示，带电粒子以速度v 刚刚进入磁感应强度为B 的磁场，下列各图所标的带电粒子＋q 所受洛伦兹力F 的方向中，正确的是（ ）图58．质子和一价钠离子分别垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动，如果它们的圆周运动半径恰好相等，说明它们的（ ）A ．速率相等B ．动量大小相等C ．动能相等D ．质量相等9．如图6所示的电路中，电源的电动势E 和内电阻r 恒定不变，电灯L 恰能正常发光，如果变阻器的滑片P 向b 端滑动，则（ ）A ．电灯L 变亮，电流表的示数增大B ．电灯L 变亮，电流表的示数变小C ．电灯L 变暗，电流表的示数变小D ．电灯L 变暗，电流表的示数增大 二、多项选择题10．如图7所示，A 、B 为两个等量同种点电荷，a 、O 、b 在点电荷A 、B 的连线上，c 、O 、d 在连线的中垂线上，Oa ＝Ob ＝Oc ＝Od ，则（ ）A ．a 、b 两点的场强相同，电势也相等B ．c 、d 两点的场强不相同，电势相等C ．O 点是A 、B 连线上电势最低的点，但它是线段AB 上场强最大的点D ．O 点是中垂线cd 上电势最高的点，也是中垂线上场强最大的点图6图711．两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图8所示。
接通开关S ，电源即给电容器充电（ ）A ．保持S 接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小B ．保持S 接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大C ．断开S ，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小D ．断开S ，在两极板间插一块介质，则两极间的电势差增大12．如图9所示，电源两极间电压为220 V ，输电导线电阻为11 Ω，L 1是“220 V 60 W ”的灯泡，L 2是“220 V 100 W ”的灯泡，F 是保险丝（熔断器）。
由于接线不慎，连接L 2的两根导线碰触发生短路。
当S 1、S 2同时闭合后（ ）A ．L 1、L 2都不亮B ．L 1亮，L 2不亮C ．L 1、L 2都被烧毁D ．L 1、L 2都不会被烧毁。
13．如图10所示，一根质量为m 的金属棒AC 用细线悬挂在磁感应强度为B 的匀强磁场中，B 的方向如图所示，通入A →C 方向的电流时，悬线对金属棒的拉力不为零。
若要使悬线对棒的拉力为零，可以采用的办法是（ ）A ．不改变电流和磁场方向，适当增大电流B ．只改变电流方向，并适当减小电流C ．不改变磁场和电流方向，适当增大磁感应强度D ．同时改变磁场和电流方向，并适当减小磁感应强度 三、填空题14．如图11所示，接地金属球A 的半径为R ，球外点电荷的电量为Q ，它到球心的距离为r ，则该金属球上感应电荷在球心O 处产生的场强大小等于 。
15．一灵敏电流计，允许通过的最大电流I g ＝1 mA ，表头内阻R g ＝30 Ω，（1）若将其改装成量程为3 V 的电压表，应______（填“串”、“并”）联的电阻阻值为图9 图10 图11图8______Ω，新表的内阻为_______Ω。
（2）若将其改装成量程为1 A 的电流表，应______（填“串”、“并”）联的电阻阻值为______Ω。
16．如图12所示为一正点电荷电场的电场线，电场中A 、B 两点间的电势差U AB ＝300 V 。
电量q ＝＋6.0×10－8C 的点电荷从A 点移到B 点，电场力对其做功为__________J 。
若已知B 点的电势ϕB ＝100 V ，则A 点的电势ϕA ＝__________V 。
17．如图13所示为一分压器电路，定值电阻R 1＝20 Ω， 滑动变阻器R 2的总阻值为20 Ω，当输入端A 、B 接220V 电压时，用电压表测得输出端C 、D 的电压范围是____________。
18．（1）如图14中，游标卡尺的读数是___________；螺旋测微器的读数是___________。
（2）某同学按如图15所示的电路图连接电路，并测出路端电压U 和电流I 的多组数据，做出U －I 图象，从U －I 图象中可求出电池的电动势E ＝__________V ，内电阻r ＝__________Ω。
（3）如图16是示波管的原理图，它由电子枪、偏转电极（XX'和YY'）、荧光屏组成，管内抽成真空。
给电子枪通电后，如果在偏转电极XX'和YY'上都没有加电压，电子束将打图12图13图15图14在荧光屏的中心O 点，在那里产生一个亮斑。
图16要想让亮斑移到荧光屏的正上方，需在偏转电极__________（选填“XX'”或“YY'”）上加电压，且__________板电势高（选填“X ”、“X'”、“Y ”或“Y'”）。
要想在荧光屏上出现一条沿水平方向展开的正弦曲线，需在偏转电极__________（选填“XX'”或“YY'”）上加扫描电压、在偏转电极__________（选填“XX'”或“YY'”）上加按照正弦规律变化的电压。
四、计算题19．一个带电粒子只在电场力作用下通过匀强电场中的a 、b 两点，一组平行的带箭头的实线表示匀强电场的电场线，如图17所示。
已知带电粒子通过a 、b 两点的速度大小分别是5 m/s 和3 m/s ，粒子的质量是200 g ，a 、b 两点的电势差为80 V 。
（1）试判断带电粒子所带电荷的种类。
（2）带电粒子所带的电荷量。
20．如图18所示，电容器两极板相距为d ，两板间电压为U ，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B 1，一束电荷量相同的带正电的粒子从图示方向射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B 2的匀强磁场，结果分别打在a 、b 两点，两点间距离为ΔR 。
设粒子所带电量为q ，且不计粒子所受重力，求打在a 、b 两点的粒子的质量之差Δm 是多少？ab图17图1821．质量为m、电荷量为q的质点，在静电力作用下以恒定速率v沿圆弧从A点运动到B点，其速度方向改变的角度为 （弧度），AB弧长为l，则A、B两点的电势差为多少？AB弧中点的场强大小E为多少？22．如图19，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。
一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴上y＝h处的M点，以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上x＝2h处的P点进入磁场，最后以垂直于y轴的方向射出磁场。
不计粒子重力。
求（1）在原图上画出粒子在电场和磁场中运动轨迹示意图（2）电场强度大小E；（3）粒子在磁场中运动的轨道半径r；（4）粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t。
图19参考答案一、单项选择题 1．B 2．C3．D4．B5．B6．C7．B8．B9．B二、多项选择题 10．BC 11．BC12．AD13．AC三、填空题 14．k2rQ 15．（1）串；2 970；3 000 （2）并；0.03 16．1.8×105；40017．0－110 V18．（1）100.2 mm ；0.900 mm （2）1.5；1.0（3）YY'； Y ；XX'；YY' 四、计算题19．解：（1）粒子带负电荷 （2）由动能定理得－qU ＝21m v 22－21m v 21 得q ＝2×10－2 C20．解：由于粒子在电容器两极板间沿直线运动，所以： qE ＝B 1q v ① E ＝dU② 联立①②得 v ＝1dB U以速度v 进入B 2的粒子做匀速圆周运动，有：q v 1B 2＝m 1121R vq v 2B 2＝m 2122R vΔR ＝2R 2－2R 1所以ΔR ＝qB m m 2122v)(-解得：Δm ＝URd B qB 2Δ2121．解：根据动能定理：qU AB ＝ΔE k质点以恒定速率v 从A 点运动到B 点，则ΔE k ＝0 可知：U AB ＝0根据牛顿运动定律，得qE ＝m r2v而r ＝θl解得：E ＝ql m θ2v22．解：（1）粒子的运动轨迹如右图所示 （2）设粒子在电场中运动的时间为t 1x 、y 方向：2h ＝v 0t 1 h ＝21at 21根据牛顿第二定律：Eq ＝ma 求出 E ＝qhm 220v（3）根据动能定理：Eqh ＝21m v 2－21m v 20 将E 的表达式代入上式，可求出v ＝2v 0，再根据Bq v ＝m r2v求出 r ＝Bqm 02v （4）粒子在电场中运动的时间：t 1＝02v h 粒子在磁场中运动的周期：T ＝vr 2π＝Bq m 2π根据粒子入射磁场时与x 轴成45º，射出磁场时垂直于y 轴，可求出粒子在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为135º。