2019-2020学年物理高中粤教版选修3-1训练：课时训练15 我们周围的磁现象 认识磁场 Word版含解析
2019-2020学年度最新高中物理课时跟踪检测三电场强度粤教版选修3_1
(1)物块的质量m；
(2)物块与水平面之间的动摩擦因数μ。
解析：(1)由v t图像可知，前2 s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有qE1－μmg＝ma
2 s后物块做匀速直线运动，由平衡条件有qE2＝μmg
联立得q(E1－E2)＝ma
由E t图像和v t图像可得
E1＝3×104 N/C，E2＝2×104 N/C，a＝1 m/s2
A．若移去检验电荷，则该点的电场强度为0
B．若检验电荷的电荷量变为4q，则该点的场强变为4E
C．若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反
D．若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小、方向均不变
解析：选D 电场中某点场强的大小和方向由电场本身决定，与放入该点的检验电荷无关，与在该点是否放检验电荷无关，故选D。
2．在电场中某点，当放入正电荷时受到的电场力方向向右；当放入负电荷时受到的电场力方向向左，则下列说法中正确的是( )
A．当放入正电荷时，该点场强方向向右；当放入负电荷时，该点场强方向向左
B．该点场强方向一定向右
C．该点场强方向一定向左
D．该点场强方向可能向右，也可能向左
解析：选B 电场中某一点的电场方向取决于电场本身，其方向与放在该点的正电荷的受力方向一致，与负电荷的受力方向相反，故只有B正确。
10.如图8所示，在场强为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为( )
A. B. C. D.
图8
解析：选D 由题意电场方向恰使小球受的电场力最小可知，E的方向与细线垂直，受力如图所示。由平衡条件可得，mg＝qE，q＝，故D正确。
2019-2020学年高中物理 重难强化训练(含解析)粤教版选修3-1【共4套33页】
本套资源目录2019_2020学年高中物理重难强化训练1电场力的性质含解析粤教版选修3_12019_2020学年高中物理重难强化训练2电场能的性质含解析粤教版选修3_12019_2020学年高中物理重难强化训练3闭合电路欧姆定律的应用含解析粤教版选修3_12019_2020学年高中物理重难强化训练4带电粒子在磁场或复合场中的运动含解析粤教版选修3_1重难强化训练(一)电场力的性质(时间：40分钟分值：100分)[基础达标练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1．(多选)一带电荷量为q的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F，该点场强大小为E，则下面能正确反映这三者关系的是( )BC[静电场中某点的场强与放入的试探电荷的电荷量及受到的电场力无关，只与电场本身的性质有关，所以选项A、D错误，选项B正确；放入电场中某点的试探电荷受到的电场力与电荷的电荷量成正比，故选项C正确．]2．一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线( )D [负电荷所受的电场力与电场强度方向相反，曲线运动中质点所受的合力(本题是电场力)方向指向轨迹的凹侧．因质点的速度方向是递减的，故电场力方向与速度方向成钝角，所以正确选项是D.]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( )B [将圆环分割成微元，根据对称性和矢量叠加，D 项O 点的场强为零，C 项等效为第二象限内电荷在O 点产生的电场，大小与A 项的相等，B 项正、负电荷在O 点产生的场强大小相等，方向互相垂直，合场强是其中一个的2倍，也是A 、C 项场强的2倍，因此B 项正确．]4.A 、B 是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A 点沿电场线运动到B 点，其速度v 与时间t 的关系图象如图所示．则此电场的电场线分布可能是下图中的( )A[根据带电微粒的vt图象可知，带负电的微粒做加速度逐渐增大的减速运动．受到的电场力方向与电场线在该点切线的方向相反，并且电场力的方向与运动方向相反，电场力逐渐增大，选项B、C错误；在选项D所描述的情况下，带电微粒加速运动，则选项D错误；只有选项A正确．]5.如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，该电场线关于虚线对称，O点为A、B点电荷连接的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是( )A．A、B可能带等量异号的正、负电荷B．A、B可能带不等量的正电荷C．a、b两点处无电场线，故其电场强度可能为零D．同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等，方向一定相反D[根据题图中的电场线分布可知，A、B带等量的正电荷，选项A、B错误；a、b两点处虽然没有画电场线，但其电场强度一定不为零，选项C错误；由题图可知，a、b两点处电场强度大小相等，方向相反，同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等，方向一定相反，选项D正确．]6.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为＋Q和－Q.在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为＋q的小球以初速度v0从管口射入，则小球( )A．速度先增大后减小B ．受到的库仑力先做负功后做正功C ．受到的库仑力最大值为8kQq d 2D ．管壁对小球的弹力最大值为4kQq d 2 C [由等量异种电荷形成的电场特点，根据小球的受力情况可知在细管内运动时，合力为重力，小球速度一直增大，A 错误；库仑力水平向右，不做功，B 错误；在连线中点处库仑力最大，F ＝kqQ⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22＋kqQ⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22＝8kqQ d 2，C 正确；管壁对小球的弹力与库仑力是平衡力，所以最大值为8kqQ d 2，D 错误．] 二、非选择题(14分)7．质量均为m 的三个带电小球A 、B 、C 放置在光滑绝缘的水平面上，相邻球间的距离均为L ，A 球带电量q A ＝＋10q ；B 球带电量q B ＝＋q .若在C 球上加一个水平向右的恒力F ，如图所示，要使三球能始终保持L 的间距向右运动，问：外力F 为多大？C 球带电的电性？[解析] 由于A 、B 两球都带正电，它们互相排斥，C 球必须对A 、B 都吸引，才能保证系统向右加速运动，故C 球带负电荷．以三球为整体，设系统加速度为a ，则F ＝3ma隔离A 、B ，由牛顿第二定律可知：对A ：kq A q C 4L 2－kq A q B L 2＝ma 对B ：kq A q B L 2＋kq B q C L 2＝ma联立解得F ＝70k q 2L2. [答案] 70k q 2L2 负电荷 [能力提升练]一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1.(多选)如图所示，有一带电物体处在一个斜向上的匀强电场E 中，由静止开始沿天花板向左做匀速直线运动，下列说法正确的是( )A ．物体一定带正电B ．物体一定带负电C ．物体不一定受弹力的作用D ．物体一定受弹力的作用AD [若物体带负电荷，则受电场力向右下方，重力向下，则物体必然斜向下运动，不符合题意，A 项正确，B 项错误；若物体带正电，则受力分析如图所示，因物体做匀速直线运动，则合力必为零，一定受到摩擦力，必然受到弹力作用，C 项错误，D 项正确．]2.(多选)两个带等量正电的点电荷，固定在图中a 、b 两点，ab ＝L ，MN 为ab 连线的中垂线，交直线ab 于O 点，A 为MN 上的一点，取无限远处的电势为零．一带负电的试探电荷q ，仅在静电力作用下运动，则( )A．若q由A点向O点运动的过程中，加速度先增大后减小B．若在A点给q一个合适的初速度，它可以做匀速圆周运动C．q由A点向O点运动时，其动能逐渐增大D．若q从A点由静止释放，其将以O点为对称中心做往复运动BCD[根据等量同种电荷的电场线分布规律可知，从O到M(无穷远)电场强度先增大后减小，故若q由MN连线上的A点向O点运动的过程中，加速度可能先增大后减小，也可能一直减小，选项A错误；因为在以O为圆心的中垂面上，电场线背离O点，故若在A点给q 一个合适的初速度，则此负电荷所受的电场力方向指向O点，则它可以做匀速圆周运动，选项B正确；q由A点向O点运动时，电场力做正功，其动能逐渐增大，选项C正确；若q从A点由静止释放，则电荷先向O点加速运动，然后向下远离O点做减速运动，减到零后返回，这样将会在以O点为对称中心做往复运动，选项D正确．]3.如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处放一点电荷，将质量为m，带电量为q的小球从圆弧管的水平直径端点C由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力．则放于圆心处的点电荷在C点产生的场强大小为( )A ．2mg qB ．3mg qC ．4mg qD ．5mg qB [在B 点由库仑力和重力的合力提供向心力，qE －mg ＝m v 2R ，qE ＝m v 2R＋mg ，小球从C 到B 电场力不做功，由动能定理mgR ＝12mv 2，两个式子联立可知E ＝3mg q.点电荷在C 点产生的场强大小与B 点相同，故B 正确．]4．(多选)如图所示，金属板带电荷量为＋Q ，质量为m 的金属小球带电荷量为＋q ，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球(可视为质点)与金属板中心O 恰好在同一条水平线上，且距离为L .下列说法正确的是( )A ．＋Q 在小球处产生的场强为E 1＝kQL 2B ．＋Q 在小球处产生的场强为E 1＝mg tan αqC ．＋q 在O 点产生的场强为E 2＝kq L 2D ．＋q 在O 点产生的场强为E 2＝mg tan αQBC [对金属小球受力分析，由平衡条件可得T cos α＝mg ，T sin α＝F ＝E 1q .可求得E 1＝mg tan αq，故A 错误，B 正确； 根据点电荷的场强公式可知，＋q 在O 点产生的场强为E 2＝kqL 2，故C 正确，D 错误．]二、非选择题(26分)5.(13分)如图所示，真空中两个相同的小球带有等量同种电荷，质量均为m ，分别用绝缘细线悬挂于绝缘天花板上同一点，平衡时，B 球偏离竖直方向θ角，A 球竖直且与墙壁接触，此时A 、B 两球位于同一高度且相距L .求：(1)每个小球带的电荷量q ；(2)B 球所受绳的拉力F T ；(3)墙壁对A 球的弹力F N .[解析] (1)对B 球受力分析如图所示：B 球受三个力且处于平衡状态，其中重力与库仑力的合力大小等于绳子拉力的大小，方向与绳子拉力方向相反，由图可知：F 库＝mg tan θ＝kq 2L2， ① 解得：q ＝L mg tan θk. (2)由B 球的受力分析知，F T ＝mgcos θ. ②(3)分析A 球的受力情况知F N ＝F 库＝k q 2L 2 ③ 结合①得F N ＝mg tan θ.[答案] (1)L mg tan θk (2)mg cos θ(3)mg tan θ 6．(13分)如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为E ＝1.25×104 N/C ，一根长L＝1.5 m 、与水平方向的夹角θ＝37°的光滑绝缘细直杆MN 固定在电场中，杆的下端M 固定一个带电小球A ，电荷量Q ＝＋4.5×10－6C ；另一带电小球B 穿在杆上可自由滑动，电荷量为q ＝＋1.0×10－6 C 、质量为m ＝1.0×10－2 kg.将小球B 从杆的上端N 静止释放，小球B 开始运动．求：(A 、B 可视为点电荷，静电力常量k ＝9.0×109 N ·m 2/C 2，取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(1)小球B 开始运动时的加速度为多大？(2)小球B 的速度最大时，与M 端的r 为多大？[解析] (1)如图所示，开始运动时小球B 受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得mg sin θ－kQq L 2－qE cos θ＝ma . 代入数据解得a ＝3.2 m/s 2.(2)小球B 速度最大时所受合力为零，即mg sin θ－kQq r 2－qE cos θ＝0 代入数据解得r ＝0.9 m.[答案] (1)3.2 m/s 2(2)0.9 m重难强化训练(二)电场能的性质(时间：40分钟分值：100分)[基础达标练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1.如图所示，某电场中的一条电场线，其上有a、b、c三点，ab＝bc，则把点电荷－q 从a点经b点移到c点的过程中，电场力做功的大小关系有( )A．W ab>W bc B．W ab＝W bcC．W ab<W bc D．无法比较D[只知道一条电场线，其周围的电场线的疏密情况不知道，可能是左侧场强大，可能是右侧场强大，也可能是匀强电场，电场力做功大小无法判定，故选D.]2.电场中某三条等势线如图中实线a、b、c所示．一电子仅在电场力作用下沿直线从P 运动到Q，已知电势φa>φb>φc，这一过程电子运动的vt图象可能是图中的( )A[结合φa>φb>φc，由题图等势线的特点可确定此电场为非匀强电场，且Q点处电场强度小于P点处电场强度，电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q，将做加速度越来越小的加速运动，A正确．]3.如图，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆．带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点．若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为a a、a b、a c，速度大小分别为v a、v b、v c，则( )A．a a>a b>a c，v a>v c>v b B．a a>a b>a c，v b>v c>v a C．a b>a c>a a，v b>v c>v a D．a b>a c>a a，v a>v c>v bD[由点电荷电场强度公式E＝k qr2可知，离场源点电荷P越近，电场强度越大，Q受到的电场力越大，由牛顿第二定律可知，加速度越大，由此可知，a b>a c>a a，A、B选项错误；由力与运动的关系可知，Q受到的库仑力指向运动轨迹凹的一侧，因此Q与P带同种电荷，Q从c到b的过程中，电场力做负功，动能减小，从b到a的过程中电场力做正功，动能增加，因此Q在b点的速度最小，由于c、b两点的电势差的绝对值小于a、b两点的电势差的绝对值，因此Q从c到b的过程中，动能的减少量小于从b到a的过程中动能的增加量，Q 在c点的动能小于在a点的动能，即有v a>v c>v b，D选项正确．]4.在某电场中，沿x轴上的电势分布如图所示，由图可以判断( )A．x＝2 m处电场强度一定为零B．x＝2 m处电场方向一定沿x轴正方向C．沿x轴正方向，电场强度先增大后减小D．某负电荷沿x轴正方向移动，电势能始终增大D[φx图象的斜率等于电场强度，则知x＝2 m处的电场强度不为零．故A错误．从O到x＝3 m处电势不断降低，但x＝2 m点的电场方向不一定沿x轴正方向．故B错误．由斜率看出，从O到3 m，图象的斜率先减小后增大，则电场强度先减小后增大．故C错误．沿x轴正方向电势降低，某负电荷沿x轴正方向移动，受力的方向始终指向x轴的负方向，电场力做负功，电势能始终增大．故D正确．]5．如图甲所示，倾角为θ的光滑绝缘斜面，底端固定一带电量为Q的正点电荷．现将一带正电的小物块(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放，小物块沿斜面向上滑动到最高点B处，此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图象如图乙所示(E1和x1均为已知量)．已知重力加速度为g，静电力常量为k.由图象可求得( )甲乙A．小物块的带电量B．小物块的质量C．A、B间的电压D．小物块受力平衡时离斜面底端的距离B[由动能图线得知，小球的速度先增大，后减小．根据库仑定律得知，小球所受的库仑力逐渐减小，合外力先减小后增大，加速度先减小后增大，则小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动，再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动，直至速度为零．由动能图线看出，速度有最大值，此时小球受力平衡，由库仑力与重力沿斜面的分力平衡，由于没有x的具体数据，所以不能求得q.故A错误；由重力势能线得到E1＝mgh＝mgx1sin θ，结合图象，即可求出m＝E1gx1sin θ.故B正确；A到B的过程中重力势能的增加等于电势能的减小，所以可以求出小物块电势能的减小，由于小物块的电量不知道，所以不能求出A、B 之间的电势差，故C错误；图象中不能确定哪一点平衡(速度最大位置)，题目中也没有小物块的电量、质量等信息，所以不能确定小物块速度最大时到斜面底端的距离．故D错误．] 6．如图所示，实线表示某电场的电场线，过O点的虚线MN与电场线垂直，两个相同的带负电的粒子P、Q分别从A、B两点以相同的初速度开始运动，速度方向垂直于MN，且都能从MN左侧过O点．设粒子P、Q在A、B两点的加速度大小分别为a1和a2，电势能分别为E p1和E p2，经过O点时的速度大小分别为v1和v2，到达O点经过的时间分别为t1和t2，粒子的重力不计，则( )A．a1<a2B．v1<v2C．t1<t2D．E p1>E p2B[电场线越密，场强越大，粒子受到的电场力越大，由牛顿第二定律得知，加速度越大．则a1>a2.故A错误；粒子P、Q在A、B两点分别到O点．有A、O点间的电势差大于B、O点间的电势差，所以粒子P的动能减小量大于粒子Q的动能减小量，所以v1<v2.故B正确；带负电的粒子Q从B运动到O沿水平方向分运动的加速度小于带负电的粒子P从A运动到O 的加速度，P、Q水平位移相同，水平方向上做减速运动，所以t1>t2，故C错误；过A点画出等势面，根据沿着电场线方向电势降低，所以A点电势大于B点电势，由于带负电，所以E p1<E p2.故D错误．]二、非选择题(14分)7.为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对电荷施加一恒力F，如图所示．若AB＝0.4 m，α＝37°，q＝－3×10－7 C，F＝1.5×10－4N，A点电势φA＝100 V．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(不计重力)(1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A 、B 两点的等势线，并标明它们的电势值；(2)q 在由A 到B 的过程中电势能的变化量是多少？[解析] (1)由平衡条件可知电场力方向与F 方向相反、大小相等，又知电荷带负电，故电场强度方向与电场力方向相反，所以电场方向与F 方向相同，如图所示．E ＝F |q |＝1.5×10－43×10－7 N/C ＝5×102N/C ， U BA ＝φB －φA ＝－EAB cos α，φB ＝φA －EAB cos α＝－60 V.(2)负电荷在由A 到B 的过程中，电势能增加，增量为ΔE p ＝qEd ＝qU BA ＝－3×10－7×(－160)J ＝4.8×10－5 J ．[答案](1)见解析图(2)电势能增加4.8×10－5 J[能力提升练]一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1．(多选)A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速度为零的电子，电子仅在电场力作用下沿电场线从A运动到B，其电势能E p随位移s变化的规律如图所示．设A、B 两点的电场强度分别为E A和E B，电势分别为φA和φB.则( )A．E A＝E B B．E A<E BC．φA>φB D．φA<φBAD[电子从A运动到B过程中，因为是从静止开始运动的，所以电场力做正功，电场力做多少功，电势能就变化多少，所以有W E＝E p＝Eqs，因为图象E ps斜率恒定，k＝Eq，所以电子所受电场力恒定，故E A＝E B，A正确，B错误；因为电子受到的电场力与电场方向相反，所以将电子从低电势移动到高电势处，电场力做正功，故φA<φB，C错误，D正确．]2.(多选)如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法正确的是( )A．M带负电荷，N带正电荷B．M在b点的动能小于它在a点的动能C．N在d点的电势能等于它在e点的电势能D．N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功ABC[如题图所示，粒子受到的电场力指向轨迹的凹侧，可知M受到了引力作用，N 受到了斥力作用，故M带负电荷，N带正电荷，选项A正确；由于虚线是等势面，故M从a 点到b点电场力对其做负功，动能减小，选项B正确；d点和e点在同一等势面上，N在d 点的电势能等于它在e点的电势能，故选项C正确；N从c点运动到d点的过程中，电场力做正功，故选项D错误．]3.(多选)一带正电的检验电荷，仅在电场力作用下沿x轴从x＝－∞向x＝＋∞运动，其速度v随位置x变化的图象如图所示，x＝x1和x＝－x1处，图线切线的斜率绝对值相等且最大，则在x轴上( )A ．x ＝x 1和x ＝－x 1两处，电场强度相同B ．x ＝x 1和x ＝－x 1两处，电场强度最大C ．x ＝0处电势最低D ．从x ＝x 1运动到x ＝＋∞过程中，电荷的电势能逐渐减小BD [正检验电荷仅在电场力作用下沿x 轴从x ＝－∞向x ＝＋∞运动，速度先减小后增大，所受的电场力先沿－x 轴方向，后沿＋x 轴方向，电场线方向先沿－x 轴方向，后沿＋x 轴方向，则知x ＝x 1和x ＝－x 1两处，电场强度的方向相反，电场强度不同，故A 错误；由v t 图象的斜率决定电场强度的大小，x ＝x 1和x ＝－x 1两处斜率最大，则电场强度最大，故B 正确；由上知，电场线方向先沿－x 轴方向，后沿＋x 轴方向，根据顺着电场线方向电势降低可知，电势先升高后降低，则x ＝0处电势最高，故C 错误；从x ＝x 1运动到x ＝＋∞过程中，电场力沿＋x 轴方向，则电场力做正功，电荷的电势能逐渐减小，故D 正确．]4.(多选)如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个边长为10 cm 的正六边形的六个顶点，A 、B 、C 三点电势分别为1.0 V 、2.0 V 、3.0 V ，则下列说法正确的是( )A ．匀强电场的电场强度大小为10 V/mB ．匀强电场的电场强度大小为2033 V/mC ．电荷量为1.6×10－19C 的正点电荷从E 点移到F 点，电荷克服电场力做功为1.6×10－19JD ．电荷量为1.6×10－19C 的负点电荷从F 点移到D 点，电荷的电势能减少3.2×10－19JBD [对A 、B 选项，要找出等势面，求出两个等势面之间的距离．可以将A 、C 两点连接，则A 、C 中点电势为2.0 V ，而且恰好在EB 连线上，所以E 点电势为2.0 V ，F 、D 两点的电势分别为1.0 V 、3.0 V ．DF 连线距离为10 3 cm ，根据匀强电场中电势差与电场强度的关系E ＝U d ＝20.13 V/m ＝20 33V/m ，所以A 选项错误，B 选项正确．对C 、D 选项，直接利用计算电场力做功的公式和电场力的功与电势能的关系解决．U EF ＝1 V ，W EF ＝qU EF ＝1.6×10－19×1 J＝1.6×10－19J ，所以C 选项错误．U FD ＝－2 V ，W FD ＝qU FD ＝－1.6×10－19×(－2) J ＝3.2×10－19J ，负点电荷从F 点移到D 点，电荷的电势能减小3.2×10－19J ，因而D选项正确．]二、非选择题(26分)5.(13分)如图所示，A 、B 、C 为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面．现将电荷量为10－8C 的正点电荷从A 点移到B 点，电场力做功为3×10－6J ，将另一电荷量为10－8C 的负点电荷从A 点移到C 点，克服电场力做功3×10－6J .若AB 边长为23cm ，则电场强度的大小为多大？方向如何？[解析] 正点电荷从A 点移到B 点时，电场力做正功，故A 点电势高于B 点，可求得：U AB ＝W AB q ＝3×10－610－8V ＝300 V.负点电荷从A 点移到C 点，克服电场力做功，同理可判断A 点电势高于C 点，可求得：U AC ＝W AC q ＝－3×10－6－10－8V ＝300 V.因此B 、C 两点电势相等，U BC ＝0.由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线，因此，BC 为一等势线，故电场线方向垂直BC .设D 为直线BC 的中点，则电场方向为由A 指向D .直线AB 在电场方向的距离d 等于线段AD 的长度，故由匀强电场中电势差与电场强度的关系式可得：E ＝U AB d ＝30023×10－2×cos 30°V/m ＝1×104V/m. [答案] 1×104V/m 垂直B 、C 连线，由A 指向BC6.(13分)如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，细杆右侧距杆0.3 m 处有一固定的点电荷Q ，A 、B 是细杆上的两点，点A 与Q 、点B 与Q 的连线与杆的夹角均为α＝37°.一中间有小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下，通过A 点时加速度为零，速度为3 m/s ，取g ＝10 m/s 2，求小球下落到B 点时的加速度和速度的大小．[解析] 求小球至B 的加速度，从受力分析出发，分析小球在A 、B 两点的受力情况，从而确定加速度的关系．在A 处，小球受力如图所示，由题意可知，k ·Qqr 2cos α－mg ＝0 ① 在B 处，小球受力如图所示，由题意可知，k ·Qq r2cos α＋mg ＝ma ② 由①②得a ＝2g ＝20 m/s 2小球从A 到B 受到的合力为变力，故不宜用牛顿定律和运动学公式求解，抓住A 、B 处在等势面上由A 到B 电场力做功为零这个特点，用动能定理求解．mgh AB ＝12mv 2B －12mv 2A ，h AB ＝2×0.3tan 37°m ＝0.8 m 解得v B ＝5 m/s[答案] 20 m/s 25 m/s重难强化训练(三)闭合电路欧姆定律的应用(时间：40分钟分值：100分)[基础达标练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1．(多选)如图，a表示某电源路端电压随电流变化的图线，b表示外电阻两端电压随电流变化的图线，下列判断正确的是( )A．阴影部分的面积表示电源内阻上消耗的功率B．阴影部分的面积表示电源的输出功率C．当α＝β时，电源的输出功率最大D．当α＝β时，电源的效率最高BC[阴影部分表示P＝UI，代表外电阻消耗的功率或电源的输出功率，A错误，B正确；当α＝β时说明外电阻的阻值R与电源内阻r相等，此时电源的输出功率最大，C正确；效率为η＝RR＋r＝50%，D错误．]2．如图所示，R1阻值恒定，R2为热敏电阻(热敏电阻阻值随温度降低而增大)，L为小灯泡，当R2所在位置温度升高时( )A．R1两端的电压减小B．小灯泡的亮度变暗C．电流表的示数减小D．通过R2的电流减小B[当R2所在位置温度升高时R2阻值减小，总电阻减小，总电流增大，电流表的示数增大，R1两端的电压U1＝IR1增大，故A、C错误；总电流增大，内电压增大，则路端电压U ＝E－Ir减小，并联部分的电压减小，所以灯泡L变暗，故B正确；通过L的电流减小、而总电流增大，则通过R2的电流增大，故D错误．]3．(多选)M、N是一对水平放置的平行板电容器，将它与一电动势为E，内阻为r的电源组成如图所示的电路，R是并联在电容器上的滑动变阻器，G是灵敏电流计，在电容器的两极板间有一带电的油滴处于悬浮状态，如图所示，现保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向上滑动，则( )A ．在滑片滑动时，灵敏电流计中有从b 向a 的电流B ．在滑片滑动时，灵敏电流计中有从a 向b 的电流C ．带电油滴将向上运动D ．带电油滴将向下运动 BC [电容器两极板间的电压U ＝RR ＋rE ，当将滑动变阻器的滑片向上滑动时，R 增大，U 增大，电容器的电荷量增加，处于充电状态，灵敏电流计中有电流，由于电容器上板带正电，则灵敏电流计中有从a 向b 的电流，故A 错误，B 正确；U 增大，由E ＝U d分析得知，板间场强增大，则带电油滴将向上运动，故C 正确，D 错误．]4．如图所示的电路中，闭合开关后，电压表有示数、电流表指针几乎不动．关于电路故障分析正确的是( )A ．灯泡L 1短路B ．灯泡L 1断路C ．灯泡L 2短路D ．灯泡L 2断路D [如果灯泡L 1短路，电路电阻较小，电流表指针偏转角度应较大．此选项不符合题意；如果灯泡L 1断路，整个电路断路，电压表、电流表指针都不会偏转．此选项不符合题意；如果灯泡L 2短路，电路电阻较小，电流表指针偏转角度应较大；电压表相当于与导线并联无示数．此选项不符合题意；如果灯泡L 2断路，电压表测量电源电压，指针会明显偏转；电路电流特别小，指针几乎不动，此选项符合题意．]5．一台国产智能即热式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示．根据表中提供的数据，计算出此电热水器在额定电压下工作时，通过电热水器的最大电流约为( )最大使用功率 2 000 W 额定压力 0.03－0.6 Mpa额定电压 220 V 电器类别 I 类 额定频率 50 Hz防水等级 IP ×4△C ．9.1 AD ．0.11 A。
2019-2020学年粤教版高中物理选修3-1课时训练：第2章 电路 第1节 Word版含解析
姓名，年级：时间：第二章第一节基础达标一、选择题（在每小题给出的四个选项中，第1~4题只有一项符合题目要求，第5～6题有多项符合题目要求）1．我们做电学实验时经常用到电阻箱,关于电阻箱内的电阻是由什么材料制成的，以下猜测可能正确的是（)A．纯银B．纯铜C．石墨D．某些金属的合金【答案】D【解析】电阻箱内的电阻阻值适中,要由电阻率较大的材料制成,纯银纯铜的电阻率太小，而石墨的电阻率太大，只有某些金属的合金才适合做电阻箱内的电阻材料．2．导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体,下列表述正确的是( ）A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B．长度一定,电阻与导体的横截面积成正比C．电压一定,电阻与通过导体的电流成正比D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比【答案】A【解析】公式R＝ρ错误!是电阻的决定式，横截面积一定，电阻与导体的长度成正比;长度一定,电阻与导体的横截面积成反比；A正确,B错误；公式R＝错误!是电阻的定义式,电阻大小与电压U和电流I无关，CD错误.3．（2019·杭州一模）电线是家庭装修中不可缺少的基础建材，电线的质量直接关系到用电安全．某型号电线每卷长度为100 m,铜丝直径为1。
6 mm.为检验其是否采用了导电性能比较差的劣质铜，现给整卷电线加上1。
50 V恒定电压，测得通过电线的电流为1.20 A，由此可知此电线所用铜的电阻率约为（)A．1。
7×10－9Ω·m B．2.5×10－8Ω·mC．1.1×10－7Ω·m D．5.0×10－6Ω·m【答案】B【解析】给整卷电线加上1.50 V恒定电压,测得通过电线的电流为1。
20 A,则导线的电阻值为R＝错误!＝错误!＝1.25 Ω，且R＝ρ错误!＝ρ错误!＝错误!，1。
6 mm＝0.0016 m，代入数据可得ρ＝2.5×10－8Ω·m。
高二物理粤教版选修3-1课时作业：3.1-3.2我们周围的磁现象认识磁场
3.1-3.2 我们周围的磁现象认识磁场1.(对磁感线的认识)(双选)关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是()A．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的物质B．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止D．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的答案AB解析条形磁铁内部磁感线从S极到N极，选项C错误；磁感线是为了形象描述磁场而假想的一组有方向的闭合的曲线，实际上并不存在，所以选项D错误；磁场是一种客观存在的物质，所以选项A正确；磁感线上每一点切线方向表示磁场方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，小磁针静止时北极受力方向和北极指向均为磁场方向，所以选项B正确．2．(安培定则的理解与应用)(单选)如图6所示，a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧，当这些小磁针静止时，小磁针N极的指向是()图6A．a、b、c均向左B．a、b、c均向右C．a向左，b向右，c向右D．a向右，b向左，c向右答案 C解析小磁针静止时N极的指向与该点磁感线的方向相同，如果a、b、c三处磁感线的方向确定，那么三枚磁针静止时N极的指向也就确定．所以，只要画出通电螺线管的磁感线(如图所示)，即可知a磁针的N 极在左边，b磁针的N极在右边，c磁针的N极在右边．题组一对磁场及磁感线的认识1．(双选)关于磁场，下列说法中正确的是()A．最早发现电流磁效应的科学家是法拉第B．磁场最基本的性质是对放在磁场中的磁体或电流有力的作用C．电流和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的D．磁场的方向和小磁针北极所指的方向相同答案BC解析丹麦物理学家奥斯特在1820年发现电流磁效应，所以A错误；磁场的基本性质是力的性质，对放入其中的磁体或带电体都有力的作用，所以B正确；电流周围也存在磁场，并通过磁场产生力的作用，所以C正确；某点处磁场的方向规定为在该点处小磁针静止时北极所指的方向，所以D错误．2．(单选)下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是()A．磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B．磁感线是磁场中客观存在的线C．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止D．实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线答案 A解析磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，但它不是客观存在的线，可用细铁屑模拟．在磁铁外部磁感线由N极到S极，但内部是由S极到N极．故选A. 3．(单选)如图1所示为某磁场的一条磁感线，其上有A、B两点，则()图1A．A点的磁场一定更强B．B点的磁场一定更强C．因为磁感线是直线，A、B两点的磁场一样强D．条件不足，无法判断两点的磁场强弱答案 D解析由磁场中一根磁感线无法判断磁场强弱．4．(单选)关于磁感线和电场线，下述说法中正确的是()A．磁感线是闭合曲线，而电场线不是闭合曲线B．磁感线和电场线都是一些相互平行的曲线C．磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的强弱D．磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷答案 A解析磁感线和电场线都是为了直观形象地描述场的性质而引入的假想的线，都不是客观存在的．它们不仅可以表示场的强弱，还可以表示场的方向．它们在空间分布都是立体的，不是平面的．画图时因受纸面限制，只能画出各种平面图．在空间任何地方任意两条线都不相交．磁感线是闭合曲线，对于磁体，其内部磁感线从S极指向N 极，其外部磁感线从N极指向S极，是闭合曲线．电场线则是非闭合曲线，静电场中的电场线是从正电荷出发指向负电荷或无穷远处，或从无穷远处指向负电荷，不是闭合曲线．故只有A正确．题组二对安培定则的理解与应用5．(单选)如图2所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是()图2A．物理学家伽利略，小磁针的N极垂直转向纸内B．天文学家开普勒，小磁针的S极垂直转向纸内C．物理学家牛顿，但小磁针静止不动D．物理学家奥斯特，小磁针的N极垂直转向纸内答案 D解析发现电流的磁效应的科学家是奥斯特，根据右手螺旋定则和小磁针N极所指的方向为该点磁场方向可知D对；故选D.6．(单选)关于电流的磁场，下列说法正确的是()A．直线电流的磁场，只分布在垂直于导线的某一个平面内B．直线电流的磁感线，是一些同心圆，距离导线越远处磁感线越密C．通电螺线管的磁感线分布与条形磁铁相同，在管内无磁场D．直线电流、环形电流、通电螺线管，它们的磁场方向都可用安培定则来判断答案 D解析直线电流的磁场，分布在垂直导线的所有平面内，A错误；直线电流的磁感线，是一些同心圆，距离导线越远处磁场越弱，磁感线越疏，B错误；通电螺线管的磁感线分布与条形磁铁相同，在管内存在磁场，方向从S极指向N极，C错误；安培定则可以用来判断直线电流、环形电流、通电螺线管产生的磁场，D正确．7．(单选)如图3所示为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是()图3A．①③B．②③C．①④D．②④答案 C解析由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向，①正确，②错误．③和④为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，可判断出③错误，④正确．故正确选项为C.8．(单选)当接通电源后，小磁针A按如图4所示方向运动，则()图4A．小磁针B的N极向纸外转B．小磁针B的N极向纸里转C．小磁针B不转动D．因电流未标出，所以无法判断小磁针B如何转动答案 A解析由小磁针A的N极运动方向知，螺线管的左侧为S极，右侧为N极，由右手螺旋定则判断电源左端为正极，磁针B上方的导线电流向左，所以小磁针B处的磁场方向向外，小磁针N极受力方向与该处磁场方向一致．故A正确．9．(单选)在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线，如图5所示，四根导线中电流I4＝I3>I2>I1，要使O点磁场增强，则应切断哪一根导线中的电流()图5A．I1B．I2 C．I3D．I4答案 D解析根据安培定则，I1、I2、I3、I4在O点的磁场方向分别为垂直于纸面向里、向里、向里、向外，且I3＝I4，故切断I4可使O点的磁场增强．10．(双选)南极考察经常就南极特殊的地理位置进行科学测量．“雪龙号”考察队员一次实验如下：在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电螺线管，如图6所示．下列说法正确的是()图6A．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将减小B．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大C．若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大D．不论螺线管通电情况如何，弹簧测力计示数均不变答案AC解析在地球南极附近即为地磁N极，螺线管相当于一条形磁铁，根据右手螺旋定则判断出“条形磁铁”的极性．再根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，判断知A、C正确．11．(单选)如图7所示，直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远，认为它们的磁场互不影响，当电键S闭合后，小磁针北极(黑色一端)N的指向正确的是()图7A．a B．b C．c D．d答案 B解析由右手螺旋定则可知，直导线AB的磁场方向(从上往下看)为逆时针，根据小磁针静止时N极的指向即为磁场的方向，则有a磁针方向错误；而通电螺线管左端为S 极，右端为N极，因此c磁针方向错误，b磁针的方向正确；对于电磁铁D左端相当于N极，右端相当于S极，故d磁针的方向错误，故选B.题组三对安培分子电流假说的认识12．(单选)磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是()A．分子电流消失B．分子电流的取向变得大致相同C．分子电流的取向变得杂乱D．分子电流的强度减弱答案 C解析由于高温或猛烈的敲击，会使原来取向一致的分子电流变得杂乱，从而失去磁性，故C选项正确．13．(双选)用安培提出的分子电流假说可以解释的现象是()A．永磁铁的磁场B．直线电流的磁场C．环形电流的磁场D．软铁棒被磁化的现象答案AD解析安培分子电流假说是安培为解释磁体的磁现象而提出来的，所以选项A、D是正确的；而通电导线周围的磁场是由其内部自由电荷定向移动产生的宏观电流而产生的．分子电流和宏观电流虽然都是运动电荷引起的，但产生的原因是不同的，故正确答案为A、D.14．(单选)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，能正确表示安培假设中环形电流方向的是()答案 B解析地磁场是从地球的南极附近出来，进入地球的北极附近，除两极外地表上空的磁场都具有向北的磁场分量，由安培定则，环形电流外部磁场方向向北，可知，B正确．A图地表上空磁场方向向南，A错误．C、D在地表上空产生的磁场方向是东西方向，C、D错误．故选B.。
2019-2020学年度高中选修3-1物理粤教版练习题第八篇
2019-2020学年度高中选修3-1物理粤教版练习题第八篇第1题【单选题】如图所示，两条导线相互垂直但相隔一小段距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，导线CD将(从纸外向纸内看)( )A、顺时针方向转动，同时靠近导线ABB、逆时针方向转动，同时离开导线ABC、顺时针方向转动，同时离开导线ABD、逆时针方向转动，同时靠近导线AB【答案】：【解析】：第2题【单选题】回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，则下列说法正确的是( )A、要增大带电粒子射出时的动能，需增大电场的加速电压B、粒子是从电场中获得能量的C、粒子在磁场中的转速越来越大D、只要磁感应强度及D形金属盒半径趋于无限大，粒子获得的能量就可以无限大【答案】：【解析】：第3题【单选题】如图所示，B为匀强磁场，I为通电直导线，F为磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是( ) A、B、C、D、【答案】：【解析】：第4题【单选题】如图所示，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线将( )A、向纸内偏转B、向纸外偏转C、向下偏转D、向上偏转【答案】：【解析】：第5题【单选题】把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且在线圈平面内，如图所示，当线圈通以图示方向的电流时，线圈将( )A、发生转动，同时远离磁铁B、发生转动，同时靠近磁铁C、不发生转动，只靠近磁铁D、不发生转动，只远离磁铁【答案】：【解析】：第6题【单选题】如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤的读数为FN1 ．现在磁铁上方中心偏右位置固定一通电导线，当通以如图所示的电流后，台秤的示数为FN2 ，则下列说法正确的是( )A、FN1>FN2 ，弹簧长度将变长B、FN1>FN2 ，弹簧长度将变短C、FN1<FN2 ，弹簧长度将变长D、FN1<FN2 ，弹簧长度将变短【答案】：【解析】：第7题【单选题】关于电流的磁场，正确的说法是( )A、直线电流的磁场，只分布在垂直于导线的某一个平面内B、直线电流的磁感线，是一些同心圆，距离导线越远处磁感线越密C、通电螺线管的磁感线分布与条形磁铁相同，在管内无磁场D、直线电流、环形电流、通电螺线管，它们的磁场方向都可用安培定则来判断【答案】：【解析】：第8题【单选题】下列各图标出了磁场方向、运动电荷速度方向以及电荷的受力方向，其中正确的是( ) A、B、C、D、【答案】：【解析】：第9题【单选题】关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是( )A、磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止B、自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的北极C、磁感线的方向就是磁场的方向D、两条磁感线的空隙处不存在磁场【答案】：【解析】：第10题【单选题】依据如图所示的“处在磁场中的通电金属棒在导轨上运动”这一实验现象及相应规律设计的家用电器是( )A、电风扇B、电饭锅C、电热水壶D、电熨斗【答案】：【解析】：第11题【单选题】一通电直导线与匀强磁场方向垂直，电流方向如图所示，设磁场磁感应强度为B，导线长度为L，导线通电电流为I，则导线所受安培力( )A、方向垂直纸面向外B、方向竖直向上C、通电电流越强，导线所受安培力越大D、若将导线平行于磁场方向放入，导线所受安培力不变【答案】：【解析】：第12题【单选题】如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受安培力方向向右的是( )A、B、C、D、【答案】：【解析】：第13题【单选题】如图所示，一束负离子从S点沿水平方向射出，在没有电、磁场时恰好击中荧光屏上的坐标原点O；若同时加上电场和磁场后，负离子束最后打在荧光屏上坐标系的第Ⅲ象限中，则所加电场E和磁场B的方向可能是(不计离子重力及其间相互作用力) ( )A、E向上，B向上B、E向下，B向下C、E向上，B向下D、E向下，B向上【答案】：【解析】：第14题【单选题】如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁体的正下方有一水平放置的长直导线，当导线通以由左向右的电流时，蹄形磁体的运动情况将是( )A、静止不动B、向纸外运动C、N极向纸外转动，S级向纸内转动D、N极向纸内转动，S级向纸外转动【答案】：【解析】：第15题【单选题】如图所示，在“研究影响通电导体棒所受磁场力的因素”实验中，要使导体棒摆动幅度增大，以下操作中可行的是( )A、减少磁铁的数量B、更换成磁性较强的磁铁C、改变导体棒中的电流方向D、减小导体棒中的电流强度【答案】：【解析】：第16题【单选题】一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹( )A、可能为轨迹aB、可能为直线C、可能为轨迹cD、a、b、c都有可能【答案】：【解析】：第17题【多选题】回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的速度，则下列做法中正确的是( )A、增大狭缝的距离B、增大加速电场的电场强度C、增大D形金属盒的半径D、增大匀强磁场的磁感应强度【答案】：【解析】：第18题【多选题】“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器，具有速度快效率高等优点。
物理粤教版选修3-1课后训练：第三章第一节我们周围的
我们周围的磁现象认识磁场练习一、单项选择题1．发现通电导线周围存在磁场的科学家是（）．A．洛伦兹B．奥斯特C．牛顿 D．库仑2．关于磁感线，下列说法中正确的是（）．A．两条磁感线的空隙处不一定存在磁场B．磁感线是磁场中客观存在的、肉眼看不见的曲线C．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D．两个磁场叠加的区域，磁感线有可能相交3．关于磁感线与电场线的描述，正确的是（）．A．电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极B．静电场的电场线一定不闭合，磁感线一定是闭合的C．磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹D．沿磁感线方向磁场逐渐减弱4．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）．二、双项选择题5．如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是（）．A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束D．向左飞行的负离子束6．安培的分子电流假说，可以用来解释（）．A．磁体受到高温后失去磁性B．电磁感应现象C．铁一类物质进入磁场后被磁化D．通电导体周围存在着磁场7．弹簧测力计下挂一条形磁棒，其中条形磁棒N极的一部分位于未通电的螺线管内，如图所示，下列说法正确的是（）．A．若将a接电源正极、b接负极，弹簧测力计示数将减小B．若将a接电源正极、b接负极，弹簧测力计示数将增大C．若将b接电源正极、a接负极，弹簧测力计示数将增大D．若将b接电源正极、a接负极，弹簧测力计示数将减小三、非选择题8．在蹄形铁芯上绕有线圈，如图所示，根据小磁针的指向，画出线圈的绕线方向．参考答案1．答案：B 解析：1820年，奥斯特通过实验发现，给导线通电可以使附近的小磁针发生偏转，从而发现了电流的磁效应．2．答案：C 解析：磁感线是人为画出的描述磁场的曲线，不是客观存在的线条，没有磁感线的地方并不说明没有磁场，所以A、B均错误．空间任意两条磁感线不相交，两个磁场叠加的区域磁感线不可能相交，D错．正确选项为C．3．答案：B 解析：磁感线没有起点也没有终点，是闭合的曲线；静电场中的电场线不是闭合的曲线，起始于正电荷（无穷远），止于负电荷（无穷远）．4．答案：B5．答案：BC 解析：带电粒子束的定向移动可以看做“等效电流”，正电荷定向移动方向和“等效电流”方向相同，负电荷则与之相反；“等效电流”的磁场也可以应用安培定则判定．小磁针N极的指向即是磁针所在处的磁场方向．题中磁针S极向纸内偏转，说明离子束下方的磁场方向指向纸外．由安培定则可判定由离子束的定向运动所产生的电流方向由右向左，故若为正离子，则应是自右向左运动，若为负离子，则应是自左向右运动．6．答案：AC 解析：磁体之所以显示磁性，是因为内部分子电流取向一致．当磁体受到高温后磁体内的分子吸收热量，热运动加剧，分子电流取向会杂乱无章，所以对外就不显示磁性．分子电流假说可以很好地解释做圆周运动的电荷周围会产生磁场和铁一类物质进入磁场后会被磁化，所以A、C正确．7．答案：AC 解析：螺线管未通电时，螺线管间无相互作用，螺线管通电后，螺线管相当于一条形磁铁，同名磁极相斥、异名磁极相吸，可判断出条形磁铁所受螺线管磁场的磁场力方向，从而确定弹簧测力计示数的增减．当a接电源正极、b接电源负极时，由线圈的缠绕方向、由安培定则可知通电螺线管内部磁感线方向自下而上，其上端相当于一个条形磁体的N极，因同名磁极相互排斥，所以磁棒受通电螺线管磁场向上的斥力．由磁棒的平衡条件，弹簧测力计示数将减小，选项A正确，同理，当b接电源正极、a接负极时，通电螺线管上端相当于条形磁体的S极，异名磁极相互吸引，磁棒受向下的拉力，由磁棒平衡条件，弹簧测力计示数将增大，C选项正确．8．答案：见解析解析：先由小磁针静止时N极的指向可以确定，绕在蹄形铁芯上的线圈通电后，产生的磁场磁感线，是从铁芯左方到右方，即蹄形铁芯左方为N极，右方为S极，再根据电源标出电流方向，铁芯左方上端为N极，由安培定则可知，铁芯左方线圈中电流方向如图所示，由此可知左侧线圈的绕线方向如图所示．同理，铁芯右侧上端为S极，根据安培定则可知，线圈中电流方向如图所示，故线圈绕线方向如图所示．。
2019_2020学年高中物理模块综合试卷粤教版选修3_1
模块综合试卷(时间：90分钟 满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分.1～7题为单项选择题，8～12题为多项选择题．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分)1．(2018·德州市期末)比值定义法，就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义．下列不属于比值定义法的是( ) A ．φ＝E p qB ．E ＝F qC ．C ＝Q UD ．I ＝U R答案 D2．(2018·济宁市高一下期末)如图1所示，在两个等量异种点电荷的电场有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间的距离与2、3之间的距离相等，2、5之间的距离与2、6之间的距离相等，2位于两电荷连线的中点，两条虚线互相垂直，那么关于各点电场强度和电势的叙述错误的是( )图1A ．1、3两点电势相等B ．1、3两点电场强度相同C ．4、5两点电势相等D ．5、6两点电场强度相同 答案 A3．A 、B 是某电场中一条电场线上的两点，一正电荷仅在静电力作用下，沿电场线从A 点运动到B 点，其速度－时间图象如图2所示，则( )图2A ．E A ＞E BC．φA＝φBD．φA＞φB答案 A解析根据v－t图象可知，此正电荷速度减小且加速度越来越小，说明正电荷逆着电场线运动，由电势低的点移向电势高的点，且静电力越来越小，即电场变弱，故选项A正确，B、C、D错误．4．(2018·济宁市高一下期末)如图3所示的电路中，U＝90V，滑动变阻器R2的最大阻值为200Ω，R1＝100Ω.当滑片P滑至R2的中点时，a、b两端的电压为( )图3A．30V B．45VC．60V D．75V答案 A解析P位于中点时R并＝50Ω，干路中电流I＝UR22＋R并＝90100＋50A＝0.6A，U ab＝IR并＝0.6×50V＝30V，选项A正确．5.如图4所示，一个静止的质量为m、带电荷量为q的带电粒子(不计重力)，经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子最后落到P点，设OP＝x，下列图线能够正确反映x与U之间的函数关系的是( )图4解析 在加速电场中，由动能定理得：qU ＝12mv 2，解得：v ＝2qUm，磁场中，洛伦兹力提供向心力，有：qvB ＝m v 2r ，解得：r ＝mv qB ＝1B2mUq则得：x ＝2r ＝2B2mUq，B 、m 、q 都一定，则由数学知识得到，x －U 图象是开口向右的抛物线的上半部分，B 正确．6.(2018·张家口市高二上期末)如图5所示，两平行金属板P 、Q 水平放置，上极板带正电，下极板带负电，板间存在匀强电场和匀强磁场(图中未画出)，一个带电粒子在两平行板间做匀速直线运动后，从O 点垂直进入另一个垂直纸面向外的匀强磁场中，粒子做匀速圆周运动，最后打在挡板MN 上的A 点，不计粒子重力．下列说法正确的是( )图5A ．此粒子一定带负电B ．P 、Q 间的磁场一定垂直于纸面向外C ．若另一个带电粒子也能沿相同的轨迹运动，则它一定与该粒子具有相同的比荷D ．若另一个带电粒子也能做匀速直线运动，则它一定与该粒子具有相同的比荷 答案 C解析 粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子向下偏转，粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力竖直向下，应用左手定则可知，粒子带正电，故A 错误；粒子在复合场中做匀速直线运动，粒子所受合力为零，粒子所受电场力竖直向下，则粒子所受洛伦兹力竖直向上，由左手定则可知，P 、Q 间的磁场垂直于纸面向里，故B 错误；粒子在复合场中做匀速直线运动，由平衡条件可知：qvB ＝qE ，解得：v ＝EB，粒子具有相同的速度，不一定具有相同的比荷；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB ＝m v 2r ，解得q m ＝vBr，由于粒子匀速通过P 、Q 间的复合场，则粒子速度v 相同，粒子运动轨迹相同，则粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径r相同，则粒子的比荷相同，故C正确，D错误．7.(2018·洛阳名校高二上第二次联考)如图6所示，有一个带正电的小球套在粗糙的足够长的竖直绝缘木杆上，整个装置处在水平向左的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场组成的足够大的复合场中，小球由静止开始下滑，在整个运动过程中，关于描述小球运动的v－t 图象中正确的是( )图6答案 C解析在小球下滑的过程中，对小球受力分析，如图所示．受到重力mg、电场力qE、洛伦兹力qvB、摩擦力f，还有木杆对小球的支持力F N，开始时，速度较小，qvB较小，F N较大，随着速度的增加，F N在减小，由f＝μF N可知f减小，竖直方向的合力增加，加速度增加；当速度增加到一定程度时，qvB和qE相等，此时F N为零，f为零，加速度为g，达到最大；速度继续增加，F N要反向增加，f增加，竖直方向上的合力减小，加速度减小，当f与mg相等时，竖直方向上的加速度为零，速度达到最大，选项A、B、D 所示的v－t图象不符合所分析的运动规律，C选项符合．8.(2018·德州市期末)如图7，a、b分别表示一个电池组和电阻的伏安特性曲线，以下说法正确的是( )图7A．电阻的阻值为3ΩB．电池组的内阻是0.5ΩC ．将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率为4WD ．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为4W 答案 AD解析 题图图线b 斜率倒数的大小等于电阻的阻值，为R ＝|ΔU ΔI |＝31Ω＝3Ω，故A 正确．图线a 斜率倒数的大小等于电池组的内阻，为r ＝|ΔU ΔI |＝44Ω＝1Ω，故B 错误．两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端的工作状态，则电阻两端的电压为U ＝3V ，电流为I ＝1A ，则电池组的输出功率P ＝UI ＝3×1W＝3W ，故C 错误．由图线a 读出电源的电动势E ＝4V ，当外电阻等于电池组内阻时，该电池组的输出功率最大，电池组的最大输出功率P max ＝E 24r ＝424×1W＝4W ，故D 正确．9.(2018·郴州市高二上期末)如图8所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场．一带电粒子a (不计重力)以一定的初速度由左边界的O 点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O ′点(图中未标出)穿出．若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b (不计重力)仍以相同初速度由O 点射入，从区域右边界穿出，则粒子b ( )图8A ．穿出位置一定在O ′点下方B ．穿出位置一定在O ′点上方C ．运动时，在电场中的电势能一定减小D ．在电场中运动时，动能一定增大 答案 CD解析 a 粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动，则该粒子一定做匀速直线运动，故对粒子a 有：Bqv ＝Eq ，即只要满足E ＝Bv ，无论粒子带正电还是负电，粒子都可以沿直线穿出复合场区，当撤去磁场只保留电场时，由于粒子b 的电性不确定，故无法判断其从O ′点的上方或下方穿出，故A 、B 错误；粒子b 在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类平抛运动，电场力做正功，其电势能减小，动能增大，故C 、D 正确．10．(2018·德州市期末)在如图9所示的电路中，E 为电源，其内阻为r ，R 1为定值电阻(R 1>r )，R 2为电阻箱，R 3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V 为理想电压表，A 为理想电流表，闭合开关后，下列说法正确的是( )图9A ．用光照射R 3，电流表示数变大B ．用光照射R 3，电压表示数变小C ．将变阻箱R 2阻值变大，电流表示数变大D ．将变阻箱R 2阻值变大，电压表示数变小 答案 ACD11．(2018·滨州市期末)如图10所示，把两只完全相同的表头进行改装，已知其内阻R g ＝200Ω，下列说法正确的是( )图10A ．由甲图可知，该表头满偏电流I g ＝2mAB ．甲图是改装成的双量程电压表，其中b 量程为15VC ．乙图是改装成的双量程电流表，R 1＝10Ω，R 2＝50ΩD ．乙图是改装成的双量程电流表，R 1＝5Ω，R 2＝45Ω 答案 ABD12.在光滑绝缘水平面的P 点正上方O 点固定了一电荷量为＋Q 的正点电荷，在水平面上的N 点，由静止释放质量为m 、电荷量为－q 的负检验电荷，该检验电荷经过P 点时速度为v ，图11中θ＝60°，规定电场中P 点的电势为零，则在＋Q 形成的电场中( )图11A ．N 点电势高于P 点电势B ．P 点电场强度大小是N 点的2倍C ．N 点电势为－mv 22qD ．检验电荷在N 点具有的电势能为12mv 2答案 CD解析 根据顺着电场线方向电势降低可知，M 点的电势高于N 点的电势，而M 、P 两点的电势相等，则N 点电势低于P 点电势，故A 错误．P 点电场强度大小是E P ＝k Qr P 2，N 点电场强度大小是E N ＝kQ r N2，则E P ∶E N ＝r N 2∶r P 2＝(2r P )2∶r P 2＝4∶1，故B 错误．根据动能定理得：检验电荷由N 到P 的过程：－q (φN －φP )＝12mv 2，由题知，P 点的电势为零，即φP ＝0，解得，N 点的电势φN ＝－mv 22q ，故C 正确．检验电荷在N 点具有的电势能为E p ＝－qφN ＝12mv 2，故D 正确．二、实验题(本题共2小题，共16分)13．(7分)(2018·全国卷Ⅱ)某同学组装一个多用电表．可选用的器材有：微安表头(量程100μA，内阻900Ω)；电阻箱R 1(阻值范围0～999.9Ω)；电阻箱R 2(阻值范围0～99999.9Ω)；导线若干．要求利用所给器材先组装一个量程为1mA 的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3V 的直流电压表．组装好的多用电表有电流1mA 和电压3V 两挡．图12回答下列问题：(1)在图12虚线框内画出电路图并标出R 1和R 2，其中*为公共接线柱，a 和b 分别是电流挡和电压挡的接线柱．(2)电阻箱的阻值应取R 1＝________Ω，R 2＝________Ω.(保留到个位) 答案 (1)见解析图(3分) (2)100(2分) 2910(2分) 解析 (1)如图所示．(2)接a 时改装成量程为1mA 的电流表，有I g R g ＝(I －I g )R 1解得R 1＝100Ω接b 时改装成量程为3V 的电压表，有U ＝I g R g ＋IR 2解得R 2＝2910Ω.14．(9分)(2018·安徽师大附中高二上期末)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中：(1)现备有以下器材：A．干电池1节；B．滑动变阻器(0～50Ω)；C．滑动变阻器(0～10kΩ)；D．电压表(0～3V)；E．电压表(0～15V)；F．电流表(0～0.6A)；G．电流表(0～3A)；H．开关、导线若干其中滑动变阻器应选________，电流表应选________，电压表应选________．(2)为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框内画出该实验最合理的电路图．(3)某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图13中画出U－I图象，根据图象得到被测电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.12345 6I/A0.050.100.200.250.300.40U/V 1.45 1.40 1.32 1.27 1.22 1.13图13答案(1)B F D(3分，每空1分) (2)见解析图(2分) (3)见解析图(2分) 1.50(1.48～1.52)(1分) 0.94(0.92～0.96)(1分)解析(1)滑动变阻器应选阻值较小的B；电流表应选量程为0.6A的F；电压表应选3V量程的D.(2)实验最合理的电路图如图所示．(3)根据这些数据在图中画出U －I 图象如图所示．根据图象得到被测电池的电动势E ＝1.50V ；内电阻r ＝|ΔU ΔI |＝1.50－1.000.53Ω≈0.94Ω.三、计算题(本题共3小题，共36分)15．(10分)(2018·“商丘九校”高二上期中)如图14所示，质量m ＝1kg 的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度L ＝1m 的光滑绝缘框架上，匀强磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)．右侧回路中，电源的电动势E ＝8V 、内阻r ＝1Ω.额定功率为8W 、额定电压为4V 的电动机M 正常工作．取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度取g ＝10m/s 2.试求：图14(1)电动机的额定电流I M 与通过电源的电流I 总． (2)导体棒受到的安培力大小及磁场的磁感应强度大小． 答案 (1)2A 4A (2)6N 3T解析 (1)电动机正常工作时，有：P M ＝UI M (1分) 代入数据解得：I M ＝2A(1分) 通过电源的电流为：I 总＝E －U r ＝8－41A ＝4A(2分) (2)导体棒静止在绝缘框架上，由共点力的平衡可知，安培力的大小等于重力沿斜面向下的分力，即：F ＝mg sin37°＝6N(2分)流过电动机的电流I 为：I ＝I 总－I M ＝4A －2A ＝2A(2分)F ＝BIL (1分)解得：B ＝3T ．(1分)16．(11分)(2018·淄博市期末)如图15所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成α＝30°角倾斜固定．细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强E ＝2×104N/C.在细杆上套有一个带电荷量为q ＝－3×10－5C 、质量为m ＝3×10－2kg 的小球．现使小球从细杆的顶端A 由静止开始沿杆滑下，并从B 点进入电场，小球在电场中滑至最远处的C 点．已知AB 间距离x 1＝0.4m ，取g ＝10m/s 2.求：(1)小球在B 点的速度v B 的大小；(2)小球进入电场后滑行的最大距离x 2；(3)试画出小球从A 点运动到C 点过程的v －t 图象．图15答案 (1)2m/s (2)0.4m (3)见解析解析 (1)小球在AB 段滑动过程中做匀加速运动．由机械能守恒得：mgx 1sin α＝12mv B 2(2分)可得v B ＝2m/s.(1分)(2)小球进入匀强电场后，在电场力和重力的作用下做匀减速运动，由牛顿第二定律得： |q |E cos α－mg sin α＝ma 2(2分)得a 2＝5m/s 2(1分)小球进入电场后还能滑行到最远处C 点， v B 2＝2a 2x 2(1分)得：x 2＝0.4m ．(1分)(3)小球从A 到B 和从B 到C 的两段位移的平均速度分别为v AB ＝0＋v B 2，v BC ＝v B ＋02，(1分) x 1＋x 2＝v B 2t (1分) 可得t ＝0.8s ，v －t 图象如图所示，(1分)17．(15分)(2018·天津市六校高二上期末)如图16甲所示，离子源在源源不断地产生正离子(质量为m ，电荷量为q )，离子由离子源飞出时的速度可以忽略不计，离子离开离子源后进入一加速电压为U 0的加速电场，偏转电场两极板M 、N 正对且板间距为d ，极板长L ＝d ，紧挨偏转极板右侧空间有一宽度L ＝d 的长条形区域，区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场．在偏转电场的两板间接一周期为T 的变化电压，如图乙所示．离子经过加速电场加速后从两板中央垂直进入偏转电场，已知离子穿越偏转极板过程所用时间非常短，可认为在这段时间内加在M 、N 板上的电压不变．不计离子的重力以及离子间的相互作用力．求：图16(1)离子刚进入偏转电场时的速度v 0的大小；(2)在一个周期T 内，有离子从偏转极板射出的时间为多少；(3)为使从偏转极板射出的离子不从磁场的右边界射出，磁感应强度至少为多大． 答案 (1)2qU 0m (2)23T (3)2＋2d U 0m q解析 (1)根据动能定理：qU 0＝12mv 02－0(1分)解得：v 0＝2qU 0m(1分) (2)设离子恰好打到偏转极板右侧下边缘时的电压为U 1，则根据L ＝d ＝v 0t (1分)d 2＝12at 2(1分) a ＝F m ，F ＝Eq ，E ＝U 1d(1分) 解得：U 1＝2U 0(1分)由图象可知：在一个周期内，有离子从偏转极板射出的时间为23T (1分) (3)从下板边缘射出的离子速度最大，在磁场中运动的半径最大，当其与磁场的右边界相切时，对应的磁场即有最小磁感应强度，设为B .运动轨迹如图所示：设离子从极板边缘飞出时速度的偏向角为θ，则由v y ＝at 代入解得：v y ＝2U 0qmv 0(1分)tan θ＝v yv 0＝1即θ＝45°(1分)则v ＝2v 0＝2qU 0m (1分)在磁场中，满足：r cos45°＋r ＝L ＝d (1分) 根据qvB ＝m v 2r (1分)得r ＝mvqB (1分)解得：B ＝2＋2d U 0mq (2分)。
精选2019-2020年高中物理选修3-1第01节 我们周围的磁象粤教版习题精选九十六
精选2019-2020年高中物理选修3-1第01节我们周围的磁象粤教版习题精选九十六第1题【单选题】下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是( )A、直线电流的磁感线B、直线电流的磁感线C、环形电流的磁感线D、通电螺线圈的磁感线【答案】：【解析】：第2题【单选题】下列说法错误的是( )A、磁体在空间能产生磁场，磁场使磁体间不必接触便能相互作用B、在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向C、同一个磁体周围的任何两条磁感线有时可能相交D、磁体周围的磁感线都是一些闭合的曲线【答案】：【解析】：第3题【单选题】如图所示，两根长直导线竖直插人光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称．导线均通有大小相等、方向向上的电流．已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B=k有误，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离．一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点．关于上述过程，下列说法正确的是( )A、小球先做加速运动后做减速运动B、小球做变加速直线运动C、小球对桌面的压力先减小后增大D、小球对桌面的压力一直在增大【答案】：【解析】：第4题【单选题】指南针是中国古代四大发明之一，它指南北是因为( )A、同名磁极互相吸引B、异名磁极互相排斥C、地磁场对指南针的作用D、指南针能吸引铁、钴、镍等物质【答案】：【解析】：第5题【单选题】下列说法中不正确的是( )A、电场、磁场都是客观存在的特殊物质B、电容器极板的正对面积越大、极板间的距离越近，电容器的电容就越小C、录音机和录像机上用的磁带、计算机上用的磁盘，都含有磁记录用的磁性材料D、电路中自感的作用是阻碍电流的变化【答案】：【解析】：第6题【单选题】如图所示，两根靠近但彼此绝缘的直导线互相垂直，通以大小相同的电流，在哪一个区域两根导线的磁场方向一致且向里( )A、I区B、II 区C、III区D、IV区【答案】：【解析】：第7题【单选题】为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，能正确表示安培假设中环形电流方向的是( )A、B、C、D、【答案】：【解析】：第8题【单选题】如图所示，小磁针放置在螺线管轴线的左侧．闭合电路后，不计其它磁场的影响，小磁针静止时的指向是( )A、N极指向螺线管B、S极指向螺线管C、N极垂直于纸面向里D、S极垂直纸面向里【答案】：【解析】：第9题【单选题】下列几幅图中，由电流产生的磁场方向正确的是( )A、B、C、D、【答案】：【解析】：第10题【单选题】如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，当导线中无电流时，磁铁对斜面的压力为N1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为N2 ，则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是( )A、N1＜N2 ，弹簧的伸长量减小B、N1=N2 ，弹簧的伸长量减小C、N1＞N2 ，弹簧的伸长量增大D、N1＞N2 ，弹簧的伸长量减小【答案】：【解析】：第11题【单选题】安培分子电流假说的实验基础是( )A、软铁被磁化的实验B、奥斯特通电导线周围存在磁场C、直线电流的磁场与环形电流的磁场相似D、通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似【答案】：【解析】：第12题【多选题】关于磁场的概念和规律，下列说法中正确的是( )A、磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线且总是从磁体的N极指向S极B、即使在两个磁场叠加的区域，磁感线都不可能相交C、穿过闭合回路的磁通量发生变化，不一定是磁场发生变化引起的D、安培定则(右手螺旋定则)是判断安培力方向的法则【答案】：【解析】：第13题【填空题】两个绝缘导线环AA′、BB′大小相同，环面互相垂直，环中通有相同大小的恒定电流，如图所示.则圆心O处磁场的方向为(AA′面水平，BB′面垂直纸面)______.【答案】：【解析】：第14题【填空题】从太阳和其他天体上，时刻有大量的高能带电粒子放出形成“宇宙线”，“宇宙线”到达地球附近时，会受到地磁场对它的______力的作用，迫使这些运动电荷改变运动方向，到达地球的______附近，有时会在那里形成美丽的极光。
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课时训练15 我们周围的磁现象 认识磁场
基础夯实
1.发现通电导线周围存在磁场的科学家是( )
A.洛伦兹
B.奥斯特
C.牛顿
D.库仑
答案:B
解析:1820年,奥斯特通过实验发现,给导线通电可以使附近的小磁针发生偏转,从而发现了电流的磁效应.
2.关于磁感线,下列说法中正确的是( )
A.两条磁感线的空隙处不一定存在磁场
B.磁感线是磁场中客观存在的、肉眼看不见的曲线
C.磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致
D.两个磁场叠加的区域,磁感线有可能相交
答案:C
解析:磁感线是人为画出的描述磁场的曲线,不是客观存在的,没有磁感线的地方并不说明没有磁场,所以A 、B 均错误.空间任意两条磁感线不相交,两个磁场叠加的区域磁感线不可能相交,D 错.
3.关于磁感线与电场线的描述,正确的是( )
A.电场线起止于电荷,磁感线起止于磁极
B.静电场的电场线一定不闭合,磁感线一定是闭合的
C.磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹
D.沿磁感线方向磁场逐渐减弱
答案:B
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解析:磁感线没有起点也没有终点,是闭合的曲线;静电场中的电场线不是闭合的曲线,起始于正电荷(无穷远),止于负电荷(无穷远).
4.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的.在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是(
)
答案:B
5.关于磁场的下列说法,正确的是( )
A.只有磁铁周围才有磁场
B.电荷周围除电场外还有磁场
C.磁场和磁感线都是客观存在的
D.电流产生磁场说明电与磁是相互联系的
答案:D
解析:磁体和电流周围都有磁场,A 错.电荷周围有电场,但静止电荷周围无磁场,B 错.磁场客观存在,磁场线只是我们用来形象化描述磁场的一种工具,不是客观存在的,C 错.电与磁是相互联系的一个整体,D 正确.
6.在做“奥斯特实验”时,下列操作中现象最明显的是( )
A.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上
B.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正下方
C.电流沿南北方向放置在磁针的正上方
D.电流沿东西方向放置在磁针的正上方
答案:C
解析:考虑地磁场的作用,放置通电导线一定要南北方向,开始时和小磁针平行.把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的小磁针的正上方,通电时磁针发生明显的偏转,是由于南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向.
7.(多选)下列说法正确的是( )
A.指南针指示的“北”不是真正的北极,两者有一定的差别
B.地球两极与地磁两极不重合,地磁南极在地理南极附近,地磁北极在地理北极附近
C.在任何星球上都能利用指南针进行方向判断
D.我国是最早在航海上使用指南针的国家
答案:AD
解析:因为磁偏角的存在,所以地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,故A正确,B 错误.火星不像地球那样有一个全球性的磁场,因此指南针不能在火星上工作,故C错误.据史书记载,我国是最早在航海上使用指南针的国家,故D正确.
8.(多选)下列说法中正确的是( )
A.软磁性材料磁化后易失去磁性
B.铁磁性物质是弱磁性物质
C.通常所说的磁性材料是指强磁性物质
D.硬磁性材料是指硬度大的材料
答案:AC
9.(多选)安培的分子电流假说,可以用来解释( )
A.磁体受到高温后失去磁性
B.电磁感应现象
C.磁现象与电流无关
D.通电导体周围存在着磁场
答案:AC
解析:磁体之所以显示磁性,是因为内部分子电流取向一致.当磁体受到高温后磁体内的分子吸收热量,热运动加剧,分子电流取向会杂乱无章,所以对外就不显示磁性.分子电流假说可以很好地解释做圆周运动的电荷周围会产生磁场和铁一类物质进入磁场后会被磁化,所以A、C正确.
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10.如图所示,在蹄形铁芯上绕有线圈,根据小磁针的指向,画出线圈的绕线方向
.
答案:见解析
解析:先由小磁针静止时N 极的指向可以确定,绕在蹄形铁芯上的线圈通电后,在小磁针区域产生的磁场磁感线,是从铁芯左方到右方,即蹄形铁芯左方为N 极,右方为S 极,再根据电源标出电流方向,铁芯左方上端为N 极,由安培定则可知,铁芯左方线圈中电流方向如图所示,由此可知左方线圈的绕线方向如图所示.同理,铁芯右方上端为S 极,根据安培定则可知,线圈中电流方向如图所示
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能力提升
11.如图所示,无限长导线,均通以恒定电流I.直线部分和坐标轴接近重合,弯曲部分是以坐标原点O 为圆心的相同半径的一段圆弧,已知直线部分在原点O 处不形成磁场,则图乙中O 处磁感应强度和图甲中O 处磁感应强度相同的是(
)
甲
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页乙
答案:A
解析:由题意可知,图甲中O 点磁感应强度的大小是其中一段在O 点的磁场大小2倍,方向垂直纸面向里.根据右手定则可知,左上段与右下段的通电导线产生的磁场叠加为零,则剩余的两段通电导线产生的磁场大小是其中一段的在O 点磁场的2倍,且方向垂直纸面向里,故A 正确;同理,四段通电导线在O 点的磁场是其中一段在O 点的磁场的4倍,方向是垂直向里,故B 错误;由上分析可知,右上段与左下段产生磁场叠加为零,则剩余两段产生磁场大小是其中一段在O 点产生磁场的2倍,方向垂直纸面向外,故C 错误;与C 选项分析相同,四段在O 点的磁场是其中一段在O 点产生磁场的2倍,方向垂直纸面向外,故D 错误.
12.如图所示,两块软铁放在螺线管轴线上,当螺线管通电后,两软铁将 (选填“吸引”“排斥”或“无作用力”),A 端将磁化为 极
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答案:吸引 S
解析:当螺线管通电后,螺线管中的磁场使两根软铁棒磁化,两棒的左端同为N 极,右端同为S 极,两棒相互吸引,A 端磁化为S 极.。