人教版高中物理选修3-1综合能力测试(附详解答案)
人教版物理选修3-1期末考试综合测试题含答案解析
人教版物理选修3-1期末考试综合测试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，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（）A．物理学家伽利略，小磁针的S极垂直转向纸内B．物理学家楞次，小磁针的N极垂直转向纸内C．物理学家牛顿，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2．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示. 这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙. 下列说法正确的是A．离子回旋周期逐渐增大B．离子回旋周期逐渐减小C．离子从磁场中获得能量D．离子从电场中获得能量3．如图所示，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的方向竖直向下，磁场方向水平（图中垂直纸面向里），一带电油滴P恰好恰好在竖直平面内做匀速圆周运动（轨迹为画出），则下列说法正确的是（）A．油滴电性无法判断B．油滴带负电C．油滴做逆时针圆周运动D．运动方向无法判断4．如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断正确的是A．a代表的电阻丝较粗B．b代表的电阻丝较粗C．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D．图线表示电阻丝的阻值与电压成正比5．粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电．让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动．已知磁场方向垂直纸面向里．以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是（）A．B．C．D．6．如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L标有“6V 12W”字样，电动机线圈的电阻R M=0.5Ω．若灯泡恰能正常发光且电动机转动，以下说法中正确的是（）A．电动机的输入功率是12W B．电动机的输出功率12WC．电动机的热功率是12W D．整个电路消耗的电功率是22W 7．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B．液滴将向上运动C．电容器电容变小D．极板带电荷量将减少8．某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，沿图中虚线由M运动到N，以下说法不．正确的是()A．粒子是正电荷B．粒子在M点的加速度小于在N点的加速度C．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能D．粒子在M点的动能小于在N点的动能二、多选题9．如图所示，在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，其上放了一根导线，当通以图示方向的电流I后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B的方向可能是（）A．垂直纸面向外 B．垂直斜面向下C．竖直向下 D．水平向左10．静电喷涂是利用静电现象制造的，其原理如图所示．以下说法正确的是（）A．涂料微粒带正电B．涂料微粒所受电场力的方向与电场方向相反C．电场力对涂料微粒做正功D．涂料微粒的电势能变大11．如图所示，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T0，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示，现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则()A．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T0B．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T0C．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T0D．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T012．如右图所示的电路图，电源电动势为E，下列说法正确的是（）A．滑动变阻器滑片向下移动时，R2两端电压变小B．滑动变阻器滑片向下移动时，R2两端电压变大EC．滑动变阻器滑片位于中间时，R2两端电压为2ED．滑动变阻器滑片位于中间时，R2两端电压小于2三、实验题13．为了测量一节干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用：A．待测干电池一节B．直流电流表（量程0 ~ 0.6 ~ 3 A，0.6 A挡内阻为0.1Ω，3 A挡内阻为0.02Ω）C．直流电压表（量程0 ~ 3 ~ 15 V，3 V挡内阻为5 kΩ，15 V挡内阻为25 kΩ）D．滑动变阻器（阻值范围为0 ~ 15Ω，允许最大电流为1A）E．滑动变阻器（阻值范围为0 ~ 1000Ω，允许最大电流为0.2 A）F．开关G．导线若干（1）将如图所示中的器材，进行实物连线_______；（2）为尽可能减少实验的误差，其中滑动变阻器选______（填代号）；（3）根据实验记录，画出的U—I图线如图所示，从中可求出待测干电池的电动势为E=_____V，内电阻为r=______Ω．14．现要测定一段粗细均匀、电阻约为60 Ω的合金丝的电阻率，若已测得其长度，要尽量精确的测量其电阻值R，器材有：电池组(电动势3.0 V，内阻约为1 Ω)电流表(量程0～100 mA，内阻约0.5 Ω)电压表(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)滑动变阻器R1(0～10 Ω，允许最大电流2.0 A)；滑动变阻器R2(0～500 Ω，允许最大电流0.5 A)；开关一个、导线若干．(1)以上器材中，所用的滑动变阻器应选________．(填“R1”或“R2”)(2)用螺旋测微器测量合金丝直径时的刻度位置如图7甲所示，读数为________mm.(3)如图乙所示是测量合金丝电阻的电路，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应移到________．(填“最左端”或“最右端”)(4)为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应改进的是________．(填选项前的字母)A．电流表连接方式改为内接法B．滑动变阻器连接方式改为限流式四、解答题15．如图所示，边长为L=0.8m的正方形ABCD区域内存在竖直方向的匀强电场，一带负电的粒子从A点沿AB方向以初速v0=2×105m/s射入电场，最后从C点离开电场．已知带电粒子的电量q=10-8C，质量m=10-16kg，不计粒子重力．（1）试判断电场强度的方向；（2）粒子从A点飞到C点所用的时间t；（3）电场强度E的大小．16．如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M 点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN 之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为.不计空气阻力，重力加速度为g，求（1）电场强度E的大小和方向；（2）小球从A点抛出时初速度v0的大小；（3）A点到x轴的高度h.17．如图所示，在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴正方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向外的匀强磁场．现有一质量为m，电荷量为q的负粒子（重力不计）从坐标原点o射入磁场，其入射方向与y轴负方向成45°角．当粒子运动到电场中坐标为（3L，L）的P点处时速度大小为v0，方向与x轴正方向相同．求：（1）粒子从O点射入磁场时的速度v．（2）匀强电场的场强E（3）粒子从O点运动到P点所用的时间．参考答案1．D【详解】发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特，根据安培定则可知该导线下方飞磁场方向垂直纸面向里，因此小磁针的N 极垂直转向纸内，故ABC 错误，D 正确．【点睛】本题考查了电流磁效应的发现已经直导线周围磁场的分部情况，比较简单，对于类似简单问题不能忽视，要不断加强练习．2．D【解析】 粒子在磁场中的周期2m T qBπ= ，与速度无关，故粒子周期不变，故AB 错误；离子在磁场中受到的洛伦兹力不做功，不能改变离子的动能，所以离子不能从磁场中获得能量．故C 错误；离子每次通过D 形盒D 1、D 2间的空隙时，电场力做正功，动能增加，所以离子从电场中获得能量．故D 正确；故选D ．点睛：回旋加速器是利用磁场中的圆周运动使离子反复加速的，加速电场的强弱不会影响最后的动能，但金属盒的半径制约了最大动能，达到最大半径后，粒子无法再回到加速电场继续加速．3．B【解析】【分析】带电油滴恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，可知电场力和重力平衡，洛伦兹力充当向心力，由左手定则判断旋转的方向。
人教版高中物理选修3-1测试题全套带答案解析.doc
最新人教版高中物理选修3-1测试题全套带答案解析章末检测第一章（时间：90分钟满分：100分）-、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分）1.关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是（）A.电场强度大的地方，电势一定高B.电场强度不变，电势也不变C.电场强度为零时，电势一定为零D.电场强度的方向是电势降低最快的方向答案D解析电场强度是描述静电力的性质的物理量，电势是描述电场能的性质的物理量，电场强度的大小和电势高低没有必然关系，电场线的方向，即电场强度的方向是电势降低最快的方向，选项A、B、C错误，选项D正确.2.如图1所示，空间有一电场，电场屮有两个点a和b.下列表述正确的是（）A.该电场是匀强电场B.Q点的电场强度比b点的人C.Q点的电势比〃点的尚D.正电荷在°、b两点受力方向相同答案C解析由电场线的分布可以看出，此电场不是匀强电场，选项A错误；b点电场线比G点电场线密，故Q 点的电场强度比b点的小，B不正确；根据电场线的方向知Q点的电势比b点的大，故C正确.正电荷在a、方两点受力方向分别沿a、b两点的切线方向，选项D错误.A3.空屮有两个等量的正电荷如和的，分别固定于力、B两点,DC为连线的中垂线，C为4、3两点连线的中点，将一正电荷^rtic点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，下列结论正确的有（）A.电势能逐渐减小B.电势能逐渐增大C.?3受到的电场力逐渐减小D.$受到的电场力逐渐增大答案A解析中垂线CD段上的电场强度方向处处都是竖直向上，故正电荷①由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，电场力做正功，电势能减小，A对，B错；中垂线上由C到D,电场强度先变大后变小，©受到的电场力先变大后变小，C、D错.%=5V 伟=3V~a c图34.如图3所示，a、b、c为电场屮同一条水平方向电场线上的三点，c为“的屮点，a、b电势分别为％= 5V、（p h=3 V.下列叙述正确的是（）A.该电场在c点处的电势一定为4VB.Q点处的场强&一定大于b点处的场强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rhe指向G答案c解析因不知该电场是否是匀强电场，所以£=乡不一定成立，c点电势不一定是4V,所以A、B两项错误.因（p a ＞（p h,电场线方向向右，正电荷从高电势点移到低电势点电场力做正功，电势能减少，受到的电场力指向b,所以C项正确、D项错误.5.空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图4所示稳定的静电场.实线为其电场线，虚线为其等势线，A. B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线对称，贝9（）A./点和B点的电势相同B.C点和D点的电场强度相同C.正电荷从力点移至B点，静电力做正功D.负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先增大后减小答案C解析由题图可知生＞伽,所以正电荷从力移至静电力做正功，故A错误，C正确.C、D两点场强方向不同，故B错误.负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先减小后增大，所以D错误，故选C.6.如图5所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为0的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、〃三个点，d和/>、〃和c、c和〃间的距离均为在a点处有一电荷量为q （q>0）的固定点电荷.已知b点处的场强为零，则〃点处场强的大小为伙为静电力常量）（）.A•谱B.牖C.障D.普詳答案B解析由于b点处的场强为零，根据电场叠加原理知，带电圆盘和a点处点电荷在b处产生的场强大小相等，方向相反.在d点处带电圆盘和°点处点电荷产生的场强方向相同，所以£=佑和+燼=^|器，所以B选项正确.二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分）7.下列各量中，与检验电荷无关的物理量是（）A.电场力FB.电场强度EC.电势差UD.电场力做的功W答案BC解析电场力F=qE,与检验电荷有关，故A项错；电场强度£、电势差U与检验电荷无关，故B、C对; 电场力做功W=qU,与检验电荷有关，故D项错.8.带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到0点，在此过程中克服电场力做了2.6X107 J的功，那么（）A.M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能B.戶点的场强一定小于0点的场强C.戶点的电势一定高于0点的电势D.M在P点的动能一定大于它在0点的动能答案AD解析因克服电场力做功，电势能增加，动能减小，所以A、D项正确；P、Q两点的场强大小不能确定, B项错；粒子电性未知，所以P、0两点的电势高低不能判定，C项错.图69. 如图6所示的电路中，是两金属板构成的平行板电容器.先将电键K 闭合，等电路稳定后再将K 断开，然后将B 板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P 与/板的距离不变.则下列说法正确的 是（）A. 电容器的电容变小B. 电容器内部电场强度大小变大C. 电容器内部电场强度大小不变D. P 点电势升高答案ACD10・带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图7所示，如果带电粒子只受电场力作用从a 到b 运动，下列说 法正确的是（）A. 粒子带正电B. 粒子在。
人教版高中物理选修3-1综合测试题全套及答案.doc
最新人教版高中物理选修3-1综合测试题全套及答案综合评估检测卷（一）静电场一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分.每小题至少一个答案正确）1.图中，实线和虚线分别表示等量杲种点电荷的电场线和等势线，则下列冇关P、Q两点的相关说法屮正确的是（）A.两点的场强等大、反向B・P点电场更强C•两点电势一样高D. 0点的电势较低答案：C2.如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变/、〃两极板帶的电荷量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度（）A.—定增大B. 一定减小C. 一•定不变D.可能不变解析：极板带的电荷虽0不变，当减小两极板间距离，同时插入电介质，则电容C一定增大•由可知两极板间电压U—定减小，静电计指针的偏转角也一定减小，选项B正确・答案：B3.~* b E如图所示屮带箭头的直线是某一电场屮的一•条电场线，在该直线上有Q、〃两点，用位、Q,分別衣示a、b 两点的场强大小，贝”）A.a、b两点场强方向相同B.电场线从a指向b,所以E a>E hC.电场线是直线，所以E a=E hD.不知a、b附近的电场线分布，E。
、E/,大小不能确定解析：由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，而该电场线是直线，故A正确.电场线的疏密表示电场的强弱，只有一条电场线时，则应讨论如下：若此电场线为正点电荷电场中的，则有E a>E h；若此电场线为负点电荷电场中的，则有E（,<E b；若此电场线是匀强电场中的，则有E产Eb；若此电场线是等量异种点电荷电场中那一条直的电场线，则位和价的关系不能确定・故正确选项为A、D.答案：AD4.如图所示，三个等势面上有°、b、C、d四点，若将一止电荷由C经G移到d,电场力做止功忆，若由C经方移到〃，电场力做止功“2，贝|J()A.IV\>IV2 (Pi>(p2B.W}<W2(P\<(P2C.W. = W2D.W\ — W2(p\>(p2解析：由W二Uq可知= W2.由”cd= Uc&q >哄〃>0 , q>0 ,可知U c J>0. 故0>02>03 , D正确・答案：D5.，一B E右图为一匀强电场，某带电粒子从〃点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J,静电力做的功为1.5 J.下列说法止确的是（）A.粒子带负电B.粒了在/点的电势能比在B点少1.5 JC.粒子在/点的动能比在〃点少0.5 JD.粒子在/点的机械能比在B点少1.5 J解析：本题考查电荷在电场中的运动，从粒子运动的轨迹判断粒子带正电，A项错误；因为静电力做正功，电势能减小，所以B项错误；根据动能定理得"+ "（产二・0.5 J , B点的动能小于A点的动能，C项错误；静电力做正功，机械能增加，所以A点的机械能比B点的机械能要小1.5 J , D项正确・答案：D6.如图所示，在某一点电荷0产生的电场中有a 、b 两点,莫中。
高中物理人教版选修3-1综合测试
高中物理人教版选修3-1综合测试1 / 5物理选修3-1综合测试一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1. 四种电场的电场线如图所示．一正电荷q 仅在静电场力作用下由M 点向N 点做加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的（ ）A.B.C.D.2. 在静电场中将一个带电量为q =-2×10-9C 的点电荷由a 点移动到b 点，已知a 、b 两点间的电势差U ab =1.0×104V ，在此过程中，除电场力外，其他力做的功为W =6.0×10-5J ，则该点电荷的动能（ ） A. 增加了4.0×10-5J B. 减少了4.0×10-5J C. 增加了8.0×10-5J D. 减少了8.0×10-5J3. 如图所示，在原来不带电的金属细杆ab 附近P 处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后，则（ ）A. b 端的电势比d 点的低B. a 端带负电，b 端带正电C. 杆内c 处的电场方向由c 指向bD. a 端的电势一定比b 端的低4. 两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a 、b 、c 三点，如图所示，下列说法正确的是（ ） A. a 点电势比b 点高B. a 、b 两点的场强方向相同，b 点场强比a 点大C. c 点场强和电势都为0D. 一个电子在a 点无初速释放，则它将在c 点两侧往复振动 5. 当电场强度超过3.0×106V /m 时，阴雨天的空气会被击穿而放电．现有一片距空旷地面300m 高的带电乌云，乌云与地面间要发生闪电，两者问的电势差至少为() A. 1.0X 10-4V B. 1．O ×104V C. 9.0×108V D. 9.0×109V6. 如图所示，在NaCl 溶液中，正、负电荷定向移动，其中Na +水平向右移动．若测得4s 内分别有1.0×1018个Na +和Cl -通过溶液内部的横截面M ，那么溶液中的电流方向和大小为（ ） A. 水平向左0.8A B. 水平向右 0.08A C. 水平向左0.4A D. 水平向右0.04A二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）7. 两个相同的金属小球带的电荷量之比为1：7，相距为r （r 远大于小球半径），两球相互接触后再放回原来的位置，则它们间的库仑力可能为原来的（ ）A.B.C.D.8. 如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A 点飞向B 点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（ ）A. 粒子带负电B. 粒子在A 点加速度大C. 粒子在B 点动能大D. A 、B 两点相比，B 点电势能较大9. 如图所示，一个质量为m 、带电荷量为q 的粒子，从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入，当入射速度为v 时，恰好穿过电场而不碰金属板．要使粒子的入射速度变为，仍能恰好穿过电场，则必须再使（ ）A. 粒子的电荷量变为原来的B. 两板间电压减为原来的C. 两板间距离增为原来的4倍D. 两板间距离增为原来的2倍10.图中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G 和一个变阻器R 组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是() A. 甲表是电流表，R 增大时量程增大 B. 甲表是电流表，R 增大时量程减小 C. 乙表是电压表，R 增大时量程增大 D. 上述说法都不对 三、实验题探究题（本大题共2小题，共18.0分）11. 在如图实验装置中，充电后的平行板电容器的A 极板与灵敏的静电计相接，B 极板接地． （1）若极板B 稍向上移动一点，则将观察到静电计指针偏角______ （填“变大”或“变小”），此实验说明平行板电容器的电容随______ 而增大； （2）若极板B 稍向左移动一点，则将观察到静电计指针偏角______ （填“变大”或“变小”），此实验说明平行板电容器的电容随______ 而增大．12. 研究灯泡L （3.8V ，1.8W ）的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值，检验其标示的准确性．（1）选出既满足实验要求，又要减小误差的实验电路图______ ．（2）请按电路图连接好图（1）中的实物图．（3）在闭合开关S 前，滑动变阻器触头应放在______ 端．（选填“a ”或“b ”）（4）根据所得到的图象如图（2）所示，求出它在额定电压（3.8V ）下工作时的电阻值R = ______ Ω．四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）13.（10分）把质量是2.0×10-3kg的带电小球B用细线悬挂起来，如图所示．若将带电荷量为4.0×10-8C的小球A靠近B，平衡时细线与竖直方向成45°角，A、B在同一水平面上，相距0.30m，试求：（1）A球受到的电场力多大？（2）B球所带电荷量为多少？14.在xOy平面内，x＞0、y＞0的空间区域内存在匀强电场，场强大小为100V/m．现有一带负电的粒子，电量为q=2×10-7C，质量为m=2×10-6kg，从坐标原点O以一定的初动能射出，经过点P（4m，3m）时，其动能变为初动能的0.2倍，速度方向为y轴正方向．然后粒子从y轴上点M（0，5m）射出电场，此时动能变为过O点时初动能的0.52倍．粒子重力不计．（1）写出在线段OP上与M点等势的点Q的坐标；（2）求粒子由P点运动到M点所需的时间．15.（12分）在示波管中，电子通过电子枪加速，进入偏转电极，然后射到荧光屏上．如图所示，设电子的质量为m（不考虑所受重力），电荷量为e，从静止开始，经过加速电场加速，加速电压为U1，然后进入偏转电场，偏转电极中两板之间的距离为d，板长为L，偏转电压为U2，求电子射到荧光屏上的动能为多大？16.（10分）有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A．求：（1）电动机正常工作时的输出功率及电动机的效率；（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率，并说明电动机为什么不能卡塞．（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）高中物理人教版选修3-1综合测试3 / 5答案和解析【答案】1. D2. A3. A4. B5. C6. B7. CD8. AD9. AD 10. BC11. 变大；极板正对面积增大；变大；板间距离减小 12. 丙；a ；7.613. 解：（1）对B 球受力分析如图所示，由几何关系知：F =mg tan45°=mg =2.0×10-2N ， 由牛顿第三定律知： F BA =F AB =2.0×10-2 N ． （2）又F =k故q B ==C =5.0×10-6 C ．答：（1）A 球受到的电场力2.0×10-2 N ；（2）B 球所带电荷量为5.0×10-6 C ． 14. 解：（1）设初动能为E k ，则粒子运动到P 点和M 点的动能分别为0.2E k 和0.52E k ；粒子由O 点运动到P 点，由动能定理：U OP •（-q ）=0.2E k -E k ； 粒子由O 点运动到M 点，由动能定理得：U OM •（-q ）=0.52E k -E k ； 因为M 点与Q 点等势，由以上两式可得：U OP :U OM =5:3； 如图所示：；由匀强电场中电势差与电场强度的关系U =Ed 可知：在电场强度方向，O 、P 、Q 三点间的距离满足：d OP ：d OQ =5：3；由几何关系不难得出，在直线OP 上，O 、P 、Q 三点间的距离依然满足：OP ：OQ =5：3； 由几何关系可得Q 点坐标为（2.4m ，1.8m ）；即：在线段OP 上与M 点等势的点Q 的坐标为（2.4m ，1.8m ）；（2）OP 与x 轴的夹角α，则：；由于OQ =3m ，而OM cos ∠MOP =3m ，所以MQ 垂直于OP ； 由于MQ 为等势线，因此OP 为电场线，方向从O 到P ；带电粒子从P 到M 过程中做类平抛运动，设运动时间为t ，在x 轴方向上：，；代入数据解得：t =1s ；即：粒子由P 点运动到M 点所需的时间为1s 。
人教版高二物理选修3-1全部内容综合评价检测(含答案)
人教版高二物理选修3-1全部内容综合评价检测（含答案）一、选择题：本题共12小题，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，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．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，此时测得该点的电场强度为()A．大小为E，方向和E相同B．大小为2E，方向和E相同C．大小为E，方向和E相反D．大小为2E，方向和E相反2．在如图所示的电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则U随x变化的图象应为下图中的()3．如图所示，半圆形金属环abc固定在绝缘的水平面上，通有逆时针方向的恒定电流，长直导线MN也固定在水平面上，与ac边平行，通有从M到N的恒定电流，则下列说法正确的是()A．长直导线受到的安培力水平向右B．金属环受到的安培力为零C．金属环受到的安培力水平向右D．ac边与长直导线相互排斥4．如图，半径为R的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A。
已知壳内的场强处处为零；壳外空间的电场，与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样。
一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能E k0沿OA方向射出。
下列关于试探电荷的动能E k与离开球心的距离r的关系图线，可能正确的是()6．电容为C的平行板电容器两板之间距离为d，接在电压为U的电源上。
今有一质量为m，带电量为＋q的微粒，以速度v沿水平方向匀速直线穿过，如图所示。
若把两板间距离减到一半，还要使粒子仍以速度v匀速直线穿过，则必须在两板间()A．加一个2UBvd=，方向向里的匀强磁场B．加一个2UBvd=，方向向外的匀强磁场C．加一个2UBvd=，方向向里的匀强磁场D．加一个UBvd=，方向向外的匀强磁场7．如图所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电量为＋Q的小球P，带电量分别为－q 和＋2q的小球M和N，由绝缘细杆相连，静止在桌面上，P与M相距L，P、M和N视为点电荷，下列说法正确的是()A．M与N的距离大于LB．P、M和N在同一直线上C．在P产生的电场中，M、N处的电势相同D．M、N及细杆组成的系统所受合外力不为零7．在足够大的空间区域内，三条水平直线A1A2、C1C2、D1D2彼此平行，并且A1A2与C1C2间距为d，C1C2与D1D2间距为2d；直线A1A2与C1C2之间有垂直纸面向里的匀强磁场B1，直线C1C2与D1D2之间有垂直纸面向外的匀强磁场B2。
人教版高中物理选修3-1 综合 测试含答案及详细解析
绝密★启用前人教版高中物理选修3-1 综合测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.真空中放置两个点电荷，电量各为q1与q2，它们相距r时静电力大小为F，若将它们的电量分别减为原来的一半，则它们之间的静电力大小是（）A．B．C． 2FD． 4F2.如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带电的小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该带正电的小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20 eV，运动到b点时的动能等于2 eV，若取c点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于-6 eV，它的动能等于（）A． 16 eVB． 14 eVC． 6 eVD． 4 eV3.避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是()A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地D．以上说法都不对4.示波器是一种电子仪器，用它来观察电信号随时间变化的情况．示波器的核心部件是示波管，由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，其原理图如图甲所示，图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图．在偏转电极XX′、YY′上都不加电压时，电子束将打在荧光屏的中心点O.下列是运用偏转电场实现对电子束的控制的方法：①让亮斑沿OY向上移动，要在偏转电极YY′加电压，且Y′比Y电势高；②让亮斑移到荧光屏的左上方，要在偏转电极XX′、YY′加电压，且X比X′电势高、Y比Y′电势高；③让荧光屏上出现一条水平亮线，只需在偏转电极XX′上加特定的周期性变化的电压(扫描电压)；④让荧光屏上出现正弦曲线，需在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电压、在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压；以上说法中正确的是()A．①②B．②③C．②④D．③④5.一个带正电的点电荷以一定的初速度v0(v0≠0)，沿着垂直于匀强电场的方向射入电场，则其可能的运动轨迹应该是以下图中的()A．B．C．D．6.关于逻辑电路，下列说法正确的是()A．逻辑电路就是数字电路B．逻辑电路可存在两种以上的状态C．集成电路由三种最基本的门电路构成D．集成电路可靠性高、寿命长，但耗电量高7.如图所示，电源电动势为12 V，电源内阻为l.0 Ω，电路中的电阻R为1.5 Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω，闭合开关S后，电动机正常转动时，电流表的示数为2.0.则以下判断中正确的是（）A．电动机的输出功率为14.0 WB．电源输出的电功率为20.0 WC．电动机产生的热功率4.0 WD．电动机两端的电压为5.0 V8.如图所示L1灯与L2灯的电阻相同，当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时，两灯亮度变化情况是( )A． L1灯变亮，L2灯变亮B． L1灯变暗，L2灯变亮C． L1灯变暗，L2灯变暗D． L1灯变亮，L2灯变暗9.有一个多用电表，其欧姆挡的四个量程分别为：“×1”“×10”“×100”“×1 k”，某同学把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角很大，为了减小误差，它应该()A．换用“×1 k”挡，不必重新调整调零旋钮B．换用“×10”挡，不必重新调整调零旋钮C．换用“×1 k”挡，必须重新调整调零旋钮D．换用“×10”挡，必须重新调整调零旋钮10.某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程，他按如图甲所示连接电路．先使开关S接1，电容器很快充电完毕．然后将开关掷向2，电容器通过R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I－t曲线如图乙所示．他进一步研究滑动变阻器的阻值变化对曲线的影响，断开S，先将滑片P向右移动一段距离，再重复以上操作，又得到一条I－t曲线．关于这条曲线，下列判断正确的是()甲乙A．曲线与坐标轴所围面积将增大B．曲线与坐标轴所围面积将减小C．曲线与纵轴交点的位置将向上移动D．曲线与纵轴交点的位置将向下移动11.一条形磁体静止在斜面上,固定在磁体中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流,如图所示.若将磁体的N极位置与S极位置对调后,仍放在斜面上原来的位置,则磁体对斜面的压力F N和摩擦力F f的变化情况分别是（）A．F N增大,F f减小B．F N减小,F f增大C．F N与F f都增大D．F N与F f都减小12.如图所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，电子在管内的运动应该是()A．当从a端通入电流时，电子做匀加速直线运动B．当从b端通入电流时，电子做匀加速直线运动C．不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动D．不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动13.磁性是物质的一种普遍属性，大到宇宙星体，小到电子、质子等微观粒子，几乎都会有磁性，地球就是一个巨大的磁体．在一些生物体内也会含有微量磁性物质，鸽子就是利用这种体内外磁性的相互作用来辨别方向的．若在鸽子身上绑一块永久磁铁，且其产生的磁场比附近的地磁场强的多，则在长距离飞行中()A．鸽子仍能如平时一样辨别方向B．鸽子会比平时更容易的辨别方向C．鸽子会迷失方向D．不能确定鸽子是否会迷失方向14.小张在探究磁场对电流作用的实验中，将直导线换作导体板，如图所示，发现在a、b两点之间存在电压U ab.进一步实验结果如表：由表中结果可知电压U ab()A．与电流无关B．与磁感应强度无关C．与电流可能成正比D．与磁感应强度可能成反比15.如图所示，一根金属棒MN，两端用弹簧悬挂于天花板上，棒中通有方向从M流向N的电流．若在图中的虚线范围内加一磁场，可以使弹簧的弹力增大(弹力的方向不变)．关于该磁场的方向，以下判断中正确的是()A．垂直纸面向里B．垂直纸面向外C．平行纸面向上D．平行MN向左第Ⅱ卷二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)16.用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别为0.1 Ω和1 kΩ，如图为所需的器材.（1）请完成它们的实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大.（2）一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图中画出U-I图线，根据图线求出电池的电动势E=_________V，内阻r=________Ω.（3）上述实验的测量结果为E测__________E真（填“>”“<”或“=”）三、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)17.如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力向下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，bd的长度为L，匀强电场的电场强度为E，求：（1）此液滴带何种电荷；（2）液滴的加速度为多少；（3）b、d两点的电势差Ubd .18.在如图所示的电路中，电容器C1＝4.0 μF，C2＝3.0 μF，电阻R1＝8.0 Ω，R2＝6.0 Ω．闭合开关S1，给电容器C1、C2充电，电路达到稳定后，再闭合开关S2，电容器C1的极板上所带电荷量的减少量与电容器C2的极板上所带电荷量的减少量之比是16∶15．开关S2闭合时，电流表的示数为1.0 A．求：电源的电动势和内阻．19.如图所示，A、B为水平放置的间距d=0.2 m的两块足够大的平行金属板，两板间有场强为E=0.1 V/m、方向由B指向A的匀强电场．一喷枪从A、B板的中央点P向各个方向均匀地喷出初速度大小均为=10 m/s的带电微粒．已知微粒的质量均为m=1.0×10﹣5kg、电荷量均为q=﹣1.0×10﹣3C，不计微粒间的相互作用及空气阻力的影响，取g=10 m/s2．求：（1）求从P点水平喷出的微粒打在极板时的水平位移x．（2）要使所有微粒从P点喷出后均做直线运动，应将板间的电场调节为E′，求E′的大小和方向；在此情况下，从喷枪刚开始喷出微粒计时，求经t0=0.02 s时两板上有微粒击中区域的面积和．（3）在满足第（2）问中的所有微粒从P点喷出后均做直线运动情况下，在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=1 T．求B板被微粒打中的区域长度．答案解析1.【答案】A【解析】由库仑定律的公式F=k知，保持它们之间的距离不变，将两个点电荷的电量都减小为原来的一半，则它们之间的静电力大小变为原来的倍．故A正确，B、C、D错误．2.【答案】B【解析】小球自a点运动到b时，电场力做负功：Wab=2 eV-20 eV=-18 eV ①由于相邻两等势面的电势差相等，故电势差的大小关系有：Uab=3Ubc②从b到c电场力做正功，根据动能定理有：Wbc=E kc-E kb③联立①②③可得E kc=8 eV．由于只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变，故在c点：E=E p+E k=8 eV即电势能和动能之和为8 eV，因此当电势能等于-6 eV时动能为14 eV，故A、C、D错误，B正确．3.【答案】B【解析】带电荷的云层靠近避雷针时，在避雷针尖端感应出与云层相反的电荷，达到一定程度就向空中放电，中和云层中的电荷，从而避免遭受雷击，所以只有B正确．4.【答案】D【解析】①电子枪发射出电子，要想让亮斑沿OY向上移动，电子在YY′中受到的电场力必须向上，板间场强必须向下，则需在偏转电极YY′上加电压，且Y比Y′电势高．故①错误；②要想让亮斑移到荧光屏的左上方，电子在偏转电极XX′间受到的电场力指向X′、在YY′间受到的电场力指向Y，则需在偏转电极XX′、YY′上加电压，且X′比X电势高，Y比Y′电势高．故②错误；③设加速电场的电压为U1，偏转电场的电压为U2，偏转电极的长度为L，板间距离为d，根据推论得知，偏转距离为y＝，可见，偏转距离与偏转电压U2成正比，由几何知识得知，电子在荧光屏偏转的距离也与偏转电压成正比，则偏转电极XX′上加上随时间作线性变化的电压时，电子在荧光屏偏转的距离与时间也是线性关系，形成一条亮线，若电压是周期性变化，就可以使电子在水平方向不断扫描．故③正确；④由③的分析知，电子在荧光屏偏转的距离与偏转电压成正比，则在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压，电子在荧光屏偏转的距离按正弦规律变化，而在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电压，水平方向电子不断从右向左匀速扫描，在荧光屏上出现一条正弦曲线．故④正确．5.【答案】B【解析】点电荷垂直于电场方向进入电场时，电场力垂直于其初速度方向，电荷做类平抛运动，故本题选B.6.【答案】A【解析】数字电路遵循逻辑关系计算，所以又叫逻辑电路，A正确；从逻辑关系看，门电路的输入端或输出端只有两种状态，无信号以“0”表示，有信号以“1”表示．也可以规定：低电平为“0”，高电平为“1”，B错误；集成电路是由与、或、非、与非、或非等基本逻辑门为基本单元构建的，C 错误；集成电路可靠性高、寿命长，耗电量低，D错误；故选A.7.【答案】B【解析】电路中电流表的示数为2.0 A，所以电动机的电压为：U=E﹣U内﹣UR0=12 V﹣Ir﹣IR0=(12﹣2×1﹣2×1.5) V=7 V，故D错误；电动机的总功率为：P总=UI=7×2 W=14 W，电动机的发热功率为：P热=I2R=22×0.5 W =2 W，所以电动机的输出功率为：P机=14 W﹣2 W=12 W，故A错误，C错误；电源的输出的功率为：P输出=EI﹣I2R=(12×2﹣22×1) W=20 W，故B正确.8.【答案】A【解析】与R并联后与串联再与并联；当滑片向上滑动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中电流减小，由可知，路端电压增大，故的亮度增大；因路端电压增大，则中的电流增大，但因总电流减小，故流过的电流减小，故分压减小，则并联部分电压增大，故变亮，A正确.9.【答案】D【解析】某同学把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角很大，即读数较小，所选量程较大，应换用较小挡位，所以A、C错．而换挡时必须重新调零，所以B错．D对．10.【答案】D【解析】I－t图线与坐标轴所围成的面积表示电容器放电的电荷量，而电容器的带电量Q＝CE，没有变化，所以曲线与坐标轴所围面积不变，故A、B错误．将滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻增大，由闭合电路欧姆定律知，将开关掷向2时电容器开始放电的电流减小，则曲线与纵轴交点的位置将向下移动，故C错误，D正确．11.【答案】C【解析】在磁铁的N极位置与S极位置对调前，根据左手定则判断可知，导线所受的安培力方向斜向下，由牛顿第三定律得知，磁铁所受的安培力方向斜向上，设安培力大小为F安，斜面的倾角为α，磁铁的重力为G，由磁铁的力平衡得：斜面对磁铁的支持力：F=（G-F安）cosα，摩擦力：f=（G-F安）sinα，在磁铁的N极位置与S极位置对调后，同理可知，斜面对磁铁的支持力：F=（G+F ）cosα，摩擦力：f=（G+F安）sinα，可见，F、f都增大，故 A、B、D错误，C正确.安12.【答案】C【解析】电子的速度v∥B，F洛＝0，电子做匀速直线运动．13.【答案】C【解析】鸽子能准确的飞行靠的是地磁场，若在鸽子身上捆绑一块永磁体，会影响鸽子周围的磁场．14.【答案】C【解析】由表格数据可知，当电流I不变时，电压U与磁感应强度B成正比，当磁感应强度B不变时，则有电压U与电流I成正比，综合所述可知，电压可能与电流或磁感应强度成正比，故C 正确，A、B、D错误.15.【答案】B【解析】磁场方向垂直纸面向里，金属棒所受的安培力方向竖直向上，根据平衡，知弹簧的拉力减小．故A错误．磁场方向垂直纸面向外，金属棒所受的安培力方向竖直向下，根据平衡，知弹簧的拉力增大．故B 正确．磁场方向平行于纸面向上，则安培力方向垂直纸面向外，当平衡时，弹簧拉力的方向不在竖直方向上．故C错误．磁场方向平行MN向左，则电流的方向与磁场的方向平行，不受安培力的作用，拉力不变．故D 错误．16.【答案】(1)见解析图(2)U-I图象见解析 1.460.72(3) <【解析】（1）根据要求，变阻器的滑动触头滑至最左端时，其使用电阻值最大，电源的内阻是比较小的，为了减小误差，采用电流表的内接法，按要求连实验实物图，如图（2）根据这些数据作出U-I图象如图．在U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.46 V，图象中的斜率表示电源的内阻，所以电源的内阻为0.72 Ω.（3）由图所示电路可知，相对于电源来说，电流表采用内接法，由于电压表的分流作用，使所测电源电动势小于电动势真实值.17.【答案】（1）负电（2）（3）【解析】（1）由b到a，液滴做直线运动，所受合力沿bd所在直线，对液滴受力分析可知，电场力水平向右，与电场方向相反，所以小球带负电.（2）由图可知，液滴所受合力根据牛顿第二定律F=ma，解得液滴的加速度（3）由图可知，电场力qE=mg由b到d，沿电场方向的距离沿电场方向电势降低，应有<0，所以18.【答案】16 V 2.0 Ω【解析】只闭合开关S1时，电容器C1的电荷量Q1＝C1E，C2的电荷量Q2＝C2E，式中E为电源的电动势，再闭合开关S2后，电流表的示数为I，则C1的电荷量Q1′＝C1IR1，C2的电荷量Q2′＝C2IR2根据题意有：由闭合电路的欧姆定律，有：E＝I(R1＋R2＋r)联立解得：E＝16 V，r＝2.0 Ω．19.【答案】（1）从P点水平喷出的微粒打在极板时的水平位移x．（2）0.1 V/m，方向竖直向下 0.02 s【解析】（1）微粒在匀强电场做类平抛运动，微粒的加速度：根据运动学：得运动的半径为：解得：（2）要使微粒做直线，电场应反向，且有：qE'=mg故电场应该调节为方向向下，大小为：E'=0.1 V/m经t0=0.02 s时，微粒运动的位移为：极板上被微粒击中区域为半径为r的圆，其中S=2πr2=0.06π m2（3）微粒做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力：m=1.0×10﹣5kg竖直向下射出的微粒打在B板的左端恰好与B板相切，如图甲所示：d1=0.1 m 当粒子源和B板右边击中点距离为直径时距离最远：如图乙所示：故r板被微粒打中的区域的长度都为.。
人教版高中物理选修3-1第一章综合能力测试.docx
高中物理学习材料第一章综合能力测试本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(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符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，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)1．2012年9月19日鹤壁市山城区4名小学生校园遭雷击，引起了市委、市政府的高度重视，要求有关部门加大防雷避雷知识的宣传，提高广大人民群众的防范意识，做好防雷工作，保障人民群众安全。
假如在户外我们遭遇雷电，下列防雷措施可行的是( )①在大树下避雷雨②停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨③不要快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔④在空旷地带，最好关掉手机电源A．①③ B．②③ C．①④ D．③④答案：D解析：表面具有突出尖端的导体，在尖端的电荷分布密度很大，使得其周围电场很强，就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电。
因此不要在大树下避雨；别停留在山顶、山脊的凉亭等地方；快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔，身体的跨步越大，电压就越大，雷电也越容易伤人；在空旷地带使用手机通话，手机很有可能成为闪电的放电对象。
2．(2012·寿光高二检测)如图所示某区域电场线关于O1、O2对称，正方形ABCD也关于O1O2对称。
关于A、B、C、D四点场强的大小和电势的高低关系中，正确的是( )A．E A＝E B＝E C＝E DB．E A＝E B>E C＝E DC．φA＝φD>φB＝φCD．φA>φD>φC>φB答案：BD解析：根据电场线的分布情况可知，该区域的电场是等量异种点电荷形成的电场，由对称性可知：E A＝E B，E C＝E D，由电场线的疏密程度可知：E A>E D，E B>E C，故A错B对，根据沿电场线电势降低得φA>φB，φD>φC，又由等势面与电场线垂直得：φA>φD，φC>φB。
【人教版】选修3-1物理：综合测评(含解析)新人教版选修3-1
【骄子之路】2015年秋高中物理 综合测评（含解析）新人教版选修3-1(时间：90分钟 满分：100分)第Ⅰ卷(选择题，共44分)一、选择题(本大题共11小题，每小题4分，共44分，每小题至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)1．两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为1∶3，相距为r 时相互作用的库仑力大小为F ，今使两小球接触后再分开放到相距为2r 处，则此时的库仑力大小可能为( )A ．112F B ．16F C ．14F D ．13F 解析：设两个小球相互接触之前所带电荷量分别为q 和3q ，由库仑定律得F ＝k3q2r 2.由于两个导体小球完全相同，故接触后它们的带电情况完全相同．若它们原来带同种电荷，则接触后它们的电荷量均为2q ，于是有F 1＝k q2r 2＝13F ；若它们原来带异种电荷，则接触后它们的电荷量均为q ，于是有F 2＝k q 2r2＝112F . 答案：AD2．下列说法中正确的是( )A ．根据E ＝F q，可知电场中某点的场强与静电力成正比B ．根据E ＝kQ r2，可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比 C ．根据场强的叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强 D ．电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹解析：这个问题涉及到有关电场的基本概念．E ＝F q作为电场强度的定义式，给出了电场强度的一种测量方法．而对于静电场中的某一确定的点，放在该处的试探电荷的电荷量不同，电荷受到的静电力也不同，但静电力和电荷量的比值却是不变的，即电场强度与静电力及试探电荷的电荷量无关，而由场源电荷及研究点在场中的位置决定．对于点电荷形成的电场，确定点的场强与形成电场的场源电荷的电荷量成正比．电场强度是矢量，合场强由平行四边形法则确定，作为合场强的平行四边形的对角线不一定比作为分场强的平行四边形的邻边长．只有当电场线是直线，带电粒子只在静电力的作用下，电荷的初速度为零或初速度方向与电场线重合时，电荷的运动轨迹才会与电场线重合．答案：B3．如图所示，两个等量异种电荷在真空中相隔一定距离，OO ′代表两点电荷连线的中垂面，在两点电荷所在的某一平面上取图示1、2、3三点，则这三点的电势大小关系是( )A ．φ1>φ2>φ3B ．φ2>φ1>φ3C ．φ2>φ3>φ1D ．φ3>φ2>φ1解析：本题所涉及的是等量异种电荷周围的电场线和等势面，先画出等量异种电荷周围的电场线和等势面如图所示，根据沿着电场线电势越来越低，所以φ1>φ2>φ3.答案：A4．如图所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等．则这两个电路中的U 甲、U 乙、R 甲、R 乙之间的关系，正确的是( )A ．U 甲>2U 乙B ．U 甲＝2U 乙C ．R 甲＝4R 乙D ．R 甲＝2R 乙解析：两电路的总电流分别为I 和2I ，所以U 甲＝2U 乙，R 甲消耗的功率为P 总－2P 灯，R 乙消耗的功率也为P 总－2P 灯，所以I 2R 甲＝4I 2R 乙，R 甲＝4R 乙．答案：BC5．(2014·天津)如图所示，电路中R 1、R 2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C 的极板水平放置，闭合电键S ，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )A ．增大R 1的阻值B ．增大R 2的阻值C ．增大两板间的距离D ．断开电键S解析：电容器并联在电阻R 1两端，电容器两端电压等于电阻R 1两端电压，油滴受到电场力和重力作用，处于平衡状态．增大R 1的阻值，可以增大R 1两端电压，根据电压和场强的关系E ＝Ud可知，电场强度变大，油滴向上运动，故A 选项错误；和电容器相连的电阻相当于短路，故增大R 2的阻值，不会改变极板间的电场场强，油滴静止不动，故B 选项正确；增大两板间的距离，根据电压和场强的关系E ＝U d可知，电场强度变小，油滴向下运动，故C 选项错误；断开电键S ，电容器放电，电场减弱，油滴向下运动，故D 选项错误．答案：B6．一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1－Ir E解析：电动机消耗的总功率为UI ，选项A 正确；电动机消耗的热功率为I 2R ，选项B 错误；电源的总功率为EI ，电源的输出功率为EI －I 2r ，所以电源的效率为1－IrE，选项C 错误，D 正确．答案：AD7．有两根长直导线a 、b 互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在图示的平面内，O 点为两根导线连线的中点，M 、N 为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O 点的距离相等．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I ，则关于线段MN 上各点的磁感应强度的说法中正确的是( )A ．M 点和N 点的磁感应强度大小相等，方向相同B ．M 点和N 点的磁感应强度大小相等，方向相反C ．在线段MN 上各点的磁感应强度都不可能为零D ．在线段MN 上只有一点的磁感应强度为零解析：M 点、N 点的磁感应强度大小相等，方向相反，选项B 正确；在线段MN 上中点O 的磁感应强度为零，选项D 正确．答案：BD8．(2015·巴中模拟)某电场的电场线分布如图所示，电场中有A 、B 两点，则以下判断正确的是( )A ．A 点的场强大于B 点的场强，B 点的电势高于A 点的电势B ．若将一个电荷由A 点移到B 点，电荷克服电场力做功，则该电荷一定为负电荷C ．一个负电荷处于B 点的电势能大于它处于A 点的电势能D ．若将一个正电荷由A 点释放，该电荷将在电场中做加速度减小的加速运动解析：电场线的疏密程度表示场强的强弱，A 点的场强大于B 点的场强，沿电场线电势逐渐降低，B 点电势高于A 点的电势，A 选项正确；将一个电荷由A 点移到B 点，电荷克服电场力做功，说明电场力与场强同向，该电荷一定是正电荷，B 选项错误；负电荷在电势低的地方电势能大，故负电荷在B 点的电势能小于在A 点的电势能，C 选项错误；正电荷在A 点释放，将做加速度增大的加速运动，D 选项错误．答案：A9．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 VB ．a 点处的场强一定大于b 点处的场强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解析：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 ＝q φ知选项C 正确．答案：C10．(2014·河南一模)如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端等高，分别处于沿水平方向的匀强磁场和匀强电场中．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，M 、N 为轨道最低点，则下列说法中正确的是( )A ．两个小球到达轨道最低点的速度v a ＜v bB ．两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力F a ＞F bC ．小球第一次到达M 点的时间大于小球第一次到达N 点的时间D ．磁场中小球能到达轨道另一端最高处，电场中小球不能到达轨道另一端最高处解析：a 运动到M 的过程中，重力做功，洛伦兹力不做功，根据动能定理得mgR ＝12mv 2a ，同理，b 运动到N 的过程中，重力做功，电场力做负功，根据动能定理得mgR －qER ＝12mv 2b ，比较可知v a >v b ，故A 选项错误；分析小球在最低点的受力，列向心力关系式F 合＝m v 2R ，磁场中F a ＝mg ＋qv a B ＋m v 2a R ，电场中F b ＝mg ＋m v 2bR，比较可知F a >F b ，故B 选项正确；在磁场中，洛伦兹力与运动方向垂直，不会影响小球的运动时间，在电场中，电场力存在着与运动方向相反的分力，阻碍小球的运动，故电场中运动时间长，C 选项错误；根据A 选项的分析可知，洛伦兹力不做功，动能和重力势能相互转化，小球可以到达轨道的另一端，电场力做负功，机械能减小，小球不能到达轨道的另一端，故D 选项正确．答案：BD11．如图所示直线MN 上方有磁感应强度为B 的匀强磁场．正、负电子同时从同一点O 以与MN 成30°角的同样速度v 射入磁场，设电子质量为m ，电荷量为e ，则( )A ．正、负电子在磁场中运动的半径和周期是相同的B ．正、负电子从磁场中射出点到O 点的距离相等C ．正、负电子在磁场中运动的时间差是4πm3BeD ．正、负电子在磁场中运动的时间差是πmBe解析：正、负电子的半径和周期是相同的，选项A 正确；正、负电子偏转方向相反，先确定圆心，画出半径，由对称性知：射入、射出点和圆心恰好组成正三角形，所以从磁场中射出点到O 点的距离相等，选项B 正确；由图还看出经历时间相差2T /3，时间差为Δt ＝4πm 3Be，选项C 正确、D 错误．答案：ABC第Ⅱ卷(非选择题，共56分)二、实验题(本大题包括2小题，共12分)12．(2014·浙江)小明对2B 铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值． (1)图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出．(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B 铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U I 图上，如图2.在图中，由电流表外接法得到的数据点是用_________(填“○”或“×”)表示的．(3)请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为_________Ω.解析：(1)根据电路图连接实物图，应先串后并，先连控制电路后连测量电路，如图所示：(2)电流表外接时，对应同一电压值，电流值偏大，故由电流表外接法得到的数据点是用×表示的． (3)连线如图所示：选择一组数据，U ＝0.6 V ，I ＝0.5 A ，根据欧姆定律得，R ＝U I＝1.2 Ω. 答案：(1)见解析 (2)× (3)1.213．(2014·天津)现要测量一个未知电阻R x 的阻值，除R x 外可用的器材有：多用电表(仅可使用欧姆挡)；一个电池组E (电动势6V)；一个滑动变阻器R (0～20 Ω，额定电流1 A)；两个相同的电流表G(内阻R g ＝1 000 Ω，满偏电流I g ＝100 μA)；两个标准电阻(R 1＝29 000 Ω，R 2＝0.1 Ω)；一个电键S 、导线若干．(1)为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是_________(填字母代号)．A ．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆B ．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆C ．如需进一步测量可换“×1”挡，调零后测量D ．如需进一步测量可换“×1 k”挡，调零后测量(2)根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．解析：(1)用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，说明通过电路的电流很大，被测电阻很小，只有几欧姆，需要换用低倍率，即“×1”档．故AC 选项正确．(2)测电阻的本质是闭合电路的欧姆定律，即伏安法，根据题干所给的器材，利用R 2和G 改装成电流表，用R 1和G 改装成电压表，为了使电路能耗较小，选用限流接法，电路如图所示：答案：(1)AC (2)三、计算题(本大题共4小题，共44分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的题要注明单位)14．一质量为m 、电荷量为q 的小球，从与水平方向成45°角的两块平行金属板A 、B 的A 板上的小孔P 沿水平方向射入，如图所示，小球在A 、B 板间做直线运动，设两板的间距为d ，问：(1)A 、B 两板间的电压是多少；(2)小球入射的速度v 0至少多大才能到达B 板．解析：(1)对小球进行受力分析，如图所示，可得小球做匀减速直线运动，则q U d cos45°＝mg ，解得：U ＝2mgd q. (2)设小球的初速度最小为v 0时能到达B 板，由能量守恒得：qU ＝12mv 20，解得：v 0＝22gd . 答案：(1)2mgdq(2) 22gd15．如图所示，水平放置的两平行金属导轨间距L ＝0.5 m ，所接电源的电动势E ＝1.5 V ，内阻r ＝0.2 Ω，金属棒的电阻R ＝2.8 Ω，与平行导轨垂直，其余电阻不计，金属棒处于磁感应强度B ＝2.0 T 、方向与水平方向成60°角的匀强磁场中．在接通电路后金属棒还是静止，则(1)金属棒受到的安培力的大小和方向如何？(2)若棒的质量m ＝5×10－2kg ，此时导轨对它的支持力是多少？解析：(1)由闭合电路欧姆定律有：I ＝E R ＋r ＝ 1.52.8＋0.2A ＝0.5 A ， 安培力F ＝BIL ＝2.0×0.5×0.5 N＝0.5 N ，由左手定则可知其方向与导轨平面成30°角斜向左上方． (2)设金属棒所受支持力为F N ， 由竖直方向受力平衡知：F N ＋F sin30°－mg ＝0解得：F N ＝0.25 N.答案：(1)0.5 N ，方向与导轨平面成30°角斜向左上方 (2)0.25 N16．如图所示，Q 为固定的正点电荷，A 、B 两点在Q 的正上方和Q 相距分别为h 和0.25h ，将另一点电荷从A 点由静止释放，运动到B 点时速度正好又变为零．若此电荷在A 点处的加速度大小为34g ，试求(静电力常量为k )：(1)此电荷在B 点处的加速度；(2)A 、B 两点间的电势差(用Q 和h 表示)．解析：(1)这一电荷必为正电荷，设其电荷量为q ，由牛顿第二定律，在A 点时mg －kQq h 2＝m ·34g ， 在B 点时kQqh2－mg ＝m ·a B ，解得：q ＝mgh 24kQ，a B ＝3g ，方向竖直向上．(2)从A 到B 过程，由动能定理得mg (h －0.25h )＋qU AB ＝0解得：U AB ＝－3kQh.答案：(1)3g ，方向竖直向上 (2)－3kQ h17．(2014·文登市二模)如图甲所示，偏转电场的两个平行极板水平放置，板长L ＝0.08 m ，板间距足够大，两板的右侧有水平宽度l ＝0.06 m 、竖直宽度足够大的有界匀强磁场．一个比荷为qm＝5×107C/kg 的带负电粒子以速度v 0＝8×105m/s 从两板中间沿与板平行的方向射入偏转电场，若从该粒子进入偏转电场时开始计时，板间场强恰好按图乙所示的规律变化，粒子离开偏转电场后进入匀强磁场并最终垂直磁场右边界射出．不计粒子重力，求：(1)粒子在磁场中运动的速率v ；(2)粒子在磁场中运动的轨道半径R 和磁场的磁感应强度B ； (3)粒子从进入偏转电场到离开磁场所用的时间．解析：(1)带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，得出在电场中运动的时间t ＝L v 0＝0.088×105 s ＝1×10－7s ，粒子在一个周期内飞出电场；在0～5×10－8s 的时间内，竖直方向位移：y ＝ 12at 2＝qE 2m t 2＝5×107×2.4×105－822m ＝1.5×10－2m 在 5×10－8 s ～10×10－8s 的时间内，粒子做匀速直线运动，速度不变，根据动能定理qEy ＝12mv 2－12mv 20，代入数据解得，v ＝2qEy m＋v 20＝1×106m/s.(2)带电粒子运动轨迹如图所示： 根据几何关系可知，sin θ＝l R ＝v yv，解得R ＝0.1 m ；根据洛伦兹力提供向心力，qvB ＝m v 2r ，得B ＝mvqR＝0.2 T.(3)粒子在电场中运动的时间t 电＝1×107s ，在磁场中运动的圆心角sin θ＝lR＝0.6，解得θ＝37°，根据qvB ＝m4π2T2r ，解得T ＝2πm qB ，运动时间t 磁＝θ360°·T ＝37°360°·2πm qB＝6.45×10－8s ，总时间t ＝t 电＋t 磁 ＝1.645×10－7s .答案：(1) 1×106m/s (2)0.1 m 0.2 T (3)1.645×10－7s。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（精心整理，诚意制作）选修3-1综合能力测试（附详解答案）本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(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符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，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．如图所示，有一金属箔验电器，起初金属箔闭合，当带正电的棒靠近验电器上部的金属板时，金属箔张开．在这个状态下，用手指接触验电器的金属板，金属箔闭合，问当手指从金属板上离开，然后使棒也远离验电器，金属箔的状态如何变化？从下图中的①～④4个选项中选取一个正确的答案．( ) A．图①B．图②C．图③D．图④答案：B解析：手指接触一下，验电器上带负电，手指离开，棒也远离，金属箔张开，B正确．2．如图所示，用两个一样的弹簧测力计吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流，当棒静止时，弹簧测力计的读数之和为F1；若将棒中的电流反向，当棒静止时，弹簧测力计的示数之和为F2，且F2>F1，根据这两个数据，可以确定( )A．磁场的方向B．磁感应强度的大小C．安培力的大小D．铜棒的重力答案：ACD解析：由弹簧测力计示数F2>F1可知电流向右时F安方向向上，再由左手定则可确定磁场方向垂直于纸面向里．再由题意，电流自左向右时，F1＋F安＝mg，电流反向后，F2－F安＝mg，解得F安＝12(F2－F1)，mg＝12(F1＋F2)，由于I、L未知，故不能确定磁感应强度B的大小．3．(20xx·广州模拟)如图为“热得快”热水器的电路图和示意图．现接通电源，发现该热水器没有发热，并且热水器上的指示灯也不亮，现用交流电压表测得热水器A、B两端的电压为220V，指示灯两端的电压为220V.那么该热水器的故障在于( )A．连接热水器和电源之间的导线断开B．连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路C．电阻丝熔断，同时指示灯烧毁D．同时发生了以上各种情况答案：C解析：电压表测得AB两点间电压为220V，说明连接热水器和电源之间的导线是完好无损的，热水器不发热说明电阻丝熔断了，指示灯不亮，说明指示灯被烧毁了，故只有选项C正确．4.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗．如下图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A，电动机启动时电流表读数为58A，若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了( )A．35.8W B．43.2WC．48.2W D．76.8W答案：B解析：车灯电阻为R＝EI－r＝12.510Ω－0.05Ω＝1.2Ω，电动机未启动时车灯的电功率P1＝I2R＝102×1.2W＝120W.电动机启动后，电源内阻消耗的电压U r＝Ir ＝58×0.05V＝2.9V，车灯与电动机的并联电压为U＝E－U r＝(12.5－2.9)V＝9.6V ，车灯的电功率为P 2＝U2R ＝9.621.2W ＝76.8W ，车灯电功率降低了ΔP ＝P 1－P 2＝43.2W.5．静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针的张角大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小．如图所示，A 、B 是平行板电容器的两个金属板，G 为静电计．开始时开关S 闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开角度增大些，下列采取的措施可行的是( )A ．断开开关S 后，将A 、B 分开些B ．保持开关S 闭合，将A 、B 两极板分开些C ．保持开关S 闭合，将A 、B 两极板靠近些D ．保持开关S 闭合，将变阻器滑动触头向右移动答案：A6．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m ，升降机静止时电流表示数为I 0，某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程中( )A ．物体处于失重状态B ．物体处于超重状态C ．升降机一定向上匀加速运动D ．升降机可能向上匀减速运动答案：B解析：电流表示数增大，说明电阻阻值减小，由压敏电阻的特点知压力增大，即压力大于重力，物体处于超重状态，加速度方向向上，故升降机可能向上加速运动，也可能向下减速运动，故选项B 正确．7.在图中，a 、b 带等量异种电荷，MN 为ab 连线的中垂线，现有一个带电粒子从M 点以一定初速度v0射入，开始时一段轨迹如图中实线，不考虑粒子重力，则在飞越该电场的整个过程中( )A ．该粒子带负电B．该粒子的动能先增大，后减小C．该粒子的电势能先减小，后增大D．该粒子运动到无穷远处后，速度的大小一定仍为v0答案：ABCD解析：等量异种电荷连线的中垂线一定是等势线，且与无穷远处等电势，这是本题考查的重点．至于粒子的动能增减、电势能变化情况，可以根据粒子轨迹的弯曲情况结合功能关系判断出来．由粒子开始时一段轨迹可以判定，粒子在该电场中受到大致向右的电场力，因而可以判断粒子带负电，A正确．因为等量异种电荷连线的中垂面是一个等势面，又由两个电荷的电性可以判定，粒子在运动过程中，电场力先做正功后做负功，所以其电势能先减小后增大，动能先增大后减小，所以B、C正确．因为M点所处的等量异种电荷连线的中垂面与无穷远等电势，所以在由M 点到无穷远运动的过程中，电场力做功W＝qU＝0，所以粒子到达无穷远处时动能仍然为原来值，即速度大小一定为v0.8．(20xx·上海模拟)如图所示，真空中存在范围足够大的匀强电场，A、B为该匀强电场的两个等势面．现有三个完全相同的带等量正电荷的小球a、b、c，从等势面A上的某点同时以相同速率v0向不同方向开始运动，其中a的初速度方向垂直指向等势面B；b的初速度方向平行于等势面；c的初速度方向与a相反．经过一段时间，三个小球先后通过等势面B，已知三个小球始终在该匀强电场中运动，不计重力，则下列判断正确的是( )A．等势面A的电势高于等势面B的电势B．a、c两小球通过等势面B时的速度相同C．开始运动后的任一时刻，a、b两小球的动能总是相同D．开始运动后的任一时刻，三个小球电势能总是相等答案：AB解析：由a、b、c三球经过一段时间后均通过等势面B，可得：电场方向竖直向下，故A正确，由动能定理得，三个小球通过等势面B时，电场力做功相等，三球的速度大小相同，但a、c方向相同，均与b方向不同，同一时间，电场力做功不同，因此同一时刻的动能不相同，C错误；三个小球运动后不可能在同一时刻位于同一等势面上，故电势能不可能相等，D错误．9．如图所示电路中，电源内阻不计，三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压，开始时只有S1闭合，当S2也闭合后，下列说法正确的是( ) A．灯泡L1变亮B．灯泡L2变亮C．电容器C的带电量将增加D．闭合S2的瞬间流过电流表的电流方向自右向左答案：AD解析：只S1闭合时，L1和L2串联，电容器两端的电压等于电源两端的电压，S2闭合后，L3和L2并联，再和L1串联，则L1两端的电压增大，故L1变亮，电容器两端的电压减小，故电容器放电，电量减小，电流表上的电流是电容器的放电电流，故方向从右向左．10．如下图甲所示，以MN为界的两匀强磁场B1＝2B2，一带电＋q、质量m 的粒子从O点垂直MN进入B1磁场，则经过多长时间它将向下通过O点(不计粒子重力) ( )A．2πm/qB1B．2πm/qB2C．2πm/(B1＋B2)q D．πm/(B1＋B2)q答案：B解析：因为r=T=2πm/qB而B1=2B2所以r2=2r1T2=2T1.由图乙分析示意可知，从粒子垂直MN经O点向上进入B1磁场，到粒子垂直MN经O点向下进入B2磁场，所需最短时间为t=T1+=T2=2πm/qB2.第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，共15分．把答案直接填在横线上)11．(4分)磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能．下图是磁流体发电机的装置：A、B组成一对平行电极，两极间距为d，内有磁感强度为B的匀强磁场，现持续将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而整体呈中性)垂直喷射入磁场，每个离子的速度为v ，电量大小为q，忽略两极之间的等效内阻，稳定时，磁流体发电机的电动势E ＝________，设外电路电阻为R，则R上消耗的功率P＝____________________.答案：Bvd；∵qvB=q ∴E=Bvd P=I2R=12．(4分)如图所示，平行的金属板M、N与电源相连，一个带负电的小球悬挂在两板间，闭合电键后，悬线偏离了竖直方向的夹角为θ，若N板向M板靠近，θ角将；把电键断开，再使N板向M靠近，θ角将.答案：变大；不变解析：极板与电源相连，当减小板间距时，电场增强，所以θ角变大．当断开电源时，减小板间距，电场强度不变所以θ角不变．13．(7分)20xx年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家．材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻－磁感应强度特性曲线，其中R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B.请按要求完成下列实验．(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图2的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0T，不考虑磁场对电路其它部分的影响)．要求误差较小．提供的器材如下：A．磁敏电阻，无磁场时阻值R0＝150ΩB．滑动变阻器R，全电阻约20ΩC．电流表Ⓐ，量程2.5mA，内阻约30ΩD．电压表，量程3V，内阻约3kΩE．直流电源E，电动势3V，内阻不计F．开关S，导线若干(2)正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表：12345 6U(V)0.000.450.91 1.50 1.79 2.71I(mA)0.000.300.60 1.00 1.20 1.80 根据上表可求出磁敏电阻的测量值R B＝______Ω，结合图1可知待测磁场的磁感应强度B＝______T.(3)试结合图1简要回答，磁感应强度B在0－0.2T和0.4～0.1T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？(4)某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻－磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称)，由图线可以得到什么结论？答案：(1)如下图所示(2)1500 0.90(3)在0～0.2T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或不均匀变化)；在0.4～1.0T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化)(4)磁场反向，磁敏电阻的阻值不变．三、论述·计算题(共5小题，共45分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(8分)如图所示，在水平方向的匀强电场中一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC，其下端(C端)距地面高度h=0.8m.有一质量500g的带电小环套在直杆上，正以某一速度，沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过C端的正下方P 点处．(g取10m/s2)求：(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；(2)小环从C运动到P过程中的动能增量；(3)小环在直杆上匀速运动速度的大小v0.答案：(1)15．(9分)在竖直平面内有一圆形绝缘轨道，半径为R＝0.4m，匀强磁场垂直于轨道平面向里，一质量为m＝1×10－3kg、带电量为q＝＋3×10－2C的小球，可在内壁滑动，如图甲所示，开始时，在最低点处给小球一个初速度v0，使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动，如图乙(a)是小球在竖直平面内做圆周运动的速率v随时间变化的情况，图乙(b)是小球所受轨道的弹力F随时间变化的情况，结合图像所给数据，(取g＝10m/s2)求：(1)磁感应强度的大小？(2)初速度v0的大小？答案：(1)0.25T (2)8m/s解析：(1)从乙图(a)可知，小球第二次到达最高点时，速度大小为4m/s，而由乙图(b)知，此时轨道与球间的弹力为零，故代入数据得：B=0.25T(2)从图乙可知，小球最初在最低点时，轨道与球之间的弹力为F=0.11N，根据牛顿第二定律得：代入数据得：v0=8m/s16．(9分)环保汽车在为20xx年奥运会馆服务中，受到世界各国运动员的一致好评．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×103kg.当它在水平路面上以v＝36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50A，电压U＝300V.在此行驶状态下，(1)求驱动电机的输出功率P电；(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P ，求汽车所受阻力与车重的比值(g取10m/s2)；机(3)设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需太阳能电池板的最小面积．结合计算结果，简述你对该设想的思考．已知太阳辐射的总功率P0＝4×1026W，太阳到地球的距离r＝1.5×1011m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%.答案：(1)1.5×104W (2)0.045 (3)101m2对该设想的思考，只要正确即可解析：(1)驱动电机的输入功率P电＝IU＝1.5×104W(2)在匀速行驶时P机＝0.9P电＝F v＝f v，f＝0.9P电/v，汽车所受阻力与车重之比f/mg＝0.045；(3)当太阳光垂直电池板入射时，所需电池板面积最小，设其为S距太阳中心为r的球面面积S0＝4πr2若没有能量损耗，太阳能电池板接收到的太阳能功率为P′，则P′P0＝SS0设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P则P＝(1－30%)P′，所以PP0(1－30%)＝SS0由于P电＝15%P，所以电池板的最小面积S＝PS00.7P0＝4πr2P电0.15×0.7P0＝101m2对该设想提出合理的改进建议，只要正确即可．17．(9分)如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d ＝40cm.电源电动势E＝24V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝15Ω.闭合S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0＝4m/s竖直向上射入板间．若小球带电量为q＝1×10－2C，质量为m＝2×10－2kg，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？(取g＝10m/s2)答案：8Ω；23W解析：(1)小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零．设两板间电压为UAB由动能定理得①将已知数据代入上式得：滑动变阻器两端电压U滑＝U AB＝8V②设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得I＝E－U滑R＋r＝1A③滑动变阻器接入电路的电阻R滑＝U滑I＝8Ω④(2)电源的输出功率P出＝I2(R＋R滑)＝23W⑤11 / 11 18.(10分)(20xx·潍坊)如图所示，有界匀强磁场的磁感强度B=2×10-3T ；磁场右边是宽度L=0.2m 、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，在磁场中偏转后进入右侧的电场，最后从电场右边界射出．求：(1)大致画出带电粒子的运动轨迹(画在给出的图中)；(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Ek.答案：(1)如图 (2)R ＝0.4m (3)E k ＝7.68×10－18J解析：(1)轨迹如图．。