高中物理选修3-1：《电场》《恒定电流》《磁场》综合测试卷含解析
《电场》《恒定电流》《磁场》综合测试卷(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．下列说法不正确的是()A．法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互规律——库仑定律，并测出了静电力常量k的值B．英国物理学家法拉第发明了回旋加速器，能在实验室中产生大量的高能粒子C．英国物理学家法拉第最早引入了场概念，并提出用电场线表示电场D．美国物理学家密立根通过实验精确测定了元电荷e的电荷量，获得诺贝尔奖2．电流表的内阻是R g＝200 Ω，满刻度电流值是I g＝500 μA，现欲将其改装成量程为2.0 V的电压表，正确的方法是()A．应串联一个0.05 Ω的电阻B．应并联一个0.05 Ω的电阻C．应串联一个3 800 Ω的电阻D．应并联一个3 800 Ω的电阻3．有一个电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源．下列电阻与其连接后，使电阻的功率大于2 W，且使该电源的效率大于50%的是()A．0.5 ΩB．1 ΩC．1.5 ΩD．2 Ω4.如图所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是()A．电流表坏了或未接好B．从点a经过灯L1到点b的电路中有断路C．灯L2的灯丝断开或灯座未接通D．电流表和灯L1、L2都坏了5．某区域的电场线分布如图所示，其中中间一根电场线是直线．一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点．取O点为坐标原点，沿直线向右为x 轴正方向．粒子的重力忽略不计．在O到A运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化、粒子的动能E k和运动径迹上电势φ随位移x的变化图线可能正确的是()6．一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D 形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连．下列说法正确的是()A．质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大B．若加速电压提高到4倍，其他条件不变，则质子获得的最大速度就提高到2倍C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D．质子每次经过D形盒间缝隙时都能得到加速，故在磁场中做圆周运动一周所用时间越来越小7.如图所示，三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形匀强磁场区域的上边缘射入，当它们从下边缘飞出时相对入射方向的偏向角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动的时间之比为()A．1∶1∶1 B．1∶2∶3C．3∶2∶1 D．1∶2∶ 3二、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．关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是()A．电场强度的方向处处与等电势面垂直B．电场强度为零的地方，电势也为零C．随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D．任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向9．如图所示，虚线a、b、c、d表示某静电场中的四个等势面，它们的电势分别为φa、φb、φc、φd，且φa>φb>φc>φd，相邻的等势面之间的距离相同，一带电的粒子射入电场后，只在电场力作用下的运动轨迹如实线ABCDE所示，则粒子()A．带负电B．在A、E两点时的加速度相同C．运动过程中，其动能与电势能之和保持不变D．从C点到D点与从D点到E点的电场力做功数值之比为2∶110．如图所示，a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc＝120°.现将三个等电荷量的点电荷＋Q固定在a、b、c三个顶点上，将一个电荷量为＋q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d点处，两点相比()A．＋q在d点所受的电场力较小B．＋q在d点所具有的电势能较小C．d点的电场强度大于O点的电场强度D．d点的电势高于O点的电势11．如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，k为轨道最低点，Ⅰ处于匀强磁场中，Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点k的过程中，下列说法中正确的是()A．在k处，球b速度最大B．在k处，球c对轨道压力最大C．球b需时最长D．球c机械能损失最多12．如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器，即中心线半径为R的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射的电场，方向沿径向指向圆心O，且与圆心O等距的各点电场强度大小相等；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M.由粒子源发出的不同带电粒子，经加速电场加速后进入静电分析器，某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场，最终打到胶片上的某点．粒子从粒子源发出时的初速度不同，不计粒子所受重力．下列说法中错误的是()A．从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等B．从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等C．打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等D．打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越大13．(10分)(1)现有一个由新材料制成的电阻，某同学要测量其阻值，用多用电表的电阻“×10”挡进行测量时表盘的示数如图甲所示，请读出其阻值约为________Ω.甲乙(2)某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5 Ω的保护电阻R0，实验电路如图乙所示．①连好电路后，当该同学闭合电键时，发现电流表示数为0，电压表示数不为0，检查各接线柱均未接错，接触良好且未发生短路；他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是____________________________________________________________．②排除故障后，该同学顺利完成实验，测量得到下列数据，请根据数据在图丙所示的坐标图中画出U－I图线，由图知：电池的电动势为________，内阻为________.丙③考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是________________________________________________________________________．④实验所得的电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较：E测_____E真，r测_____r真(填“>”、“＝”、“<”).四、计算题(本题共3小题，共32分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．) 14．(10分)如图，一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点．已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力．求A、B两点间的电势差．15.(10分)如图所示，中轴线PQ将矩形区域MNDC分成上下两部分，上部分充满垂直纸面向外的匀强磁场，下部分充满垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度皆为B.一质量为m、带电荷量为q的带正电的粒子从P点进入磁场，速度与边MC的夹角θ＝30°.MC边长为a，MN边长为8a，不计粒子重力．则：(1)若要该粒子不从MN边射出磁场，其速度最大值是多少？(2)若要该粒子恰从Q点射出磁场，其在磁场中的运行时间最少是多少？16．(12分)在如图甲所示的坐标系中，y轴右侧有宽度为L的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，y轴和x＝L处虚线是磁场的左右边界．两块相距很近的平行于y轴放置的小极板a、b中间各开有一小孔，b极板小孔A在y轴上，A点到原点O的距离也为L，两极板间电压U ab的变化如图乙所示，电压的最大值为U0、周期为t0，从极板a孔连续不断地由静止释放质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计重力)，粒子经电场加速后垂直y轴进入磁场，(粒子在两极板间的运动时间不计，粒子通过两极板间可认为极板间电压保持不变)．若在t＝t0时刻(此时U ab＝U0)释放的粒子恰好通过磁场右边界与x轴的交点D.求：(1)所加磁场的磁感应强度B的大小；(2)E是OD的中点，求从E点射出的粒子通过极板时的加速电压；(3)若使所有由极板a处释放的粒子进入磁场经磁场偏转后都垂直x轴射出，只需要部分磁场，直接写出磁场下边界的函数表达式.参考答案与解析1．[181] 【解析】选B.A 、C 、D 选项符合物理学史实，正确．美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，能在实验室中产生大量的高能粒子．2．[182] 【解析】选C.电流表改装成电压表时，应串联一个电阻．由串联电路的特点有U ＝I g (R g ＋R )，解得，R ＝3 800 Ω.3．[183] 【解析】选C.由闭合电路欧姆定律得，I ＝E R ＋r ，η＝IRI （R ＋r ）×100 %>50 %，P ＝I 2R >2 W ，即⎝⎛⎭⎫E R ＋r 2R >2 W ，解得，12 Ω<R <2 Ω，要使电源的效率大于50 %，应使R >r＝1 Ω，故选项C 正确．4．[184] 【解析】选B.因电压表有示数，则说明电流表与灯L 2没有断路，可能是从点a 经过灯L 1到点b 的电路中有断路，选项B 正确．5．[185] 【解析】选B.带正电的粒子从O 点向A 点运动，电场线先变疏再变密，电场强度先变小，后变大，故电场力和粒子的加速度也是先变小，后变大，选项B 正确；粒子从O 向A 运动，一直加速，但加速度先变小，后变大，其速度－时间图象的斜率应是先变小，后变大，选项A 错误；从O 到A ，电场强度先变小，后变大，单位长度上的电势降落应是先变小，后变大，选项C 错误；根据E k ＝12m v 2＝Fx ，E k －x 图象的斜率为力F ，从O到A ，粒子所受的电场力先变小，后变大，故E k －x 图象的斜率应先变小，后变大，选项D 错误．6．[186] 【解析】选A.质子被加速后的最大速度就是达到最大转动半径时对应的速度，由q v B ＝m v 2R 得：v ＝qBR m ，可知最大速度与B 、R 、q m 有关，与加速电压无关，但v 不能被加速到任意值，一旦速度很大，质子的质量就要发生变化，就会导致回旋周期发生变化，从而破坏了与电场变化周期同步，因此选项A 正确，选项B 、C 错误；而质子在磁场中的转动周期T ＝2πmqB，与速度无关，因此选项D 错误．所以答案选A.7．[187] 【解析】选C.由粒子运动的偏向角等于圆弧轨迹所对的圆心角α，t ＝α360°T 可知，它们在磁场中运动的时间之比为90°∶60°∶30°＝3∶2∶1，选项C 正确．8．[188] 【解析】选AD.电场线(电场强度)的方向总是与等电势面垂直，选项A 正确．电场强度和电势是两个不同的物理量，电场强度等于零的地方，电势不一定等于零，选项B 错误．沿着电场线方向，电势不断降落，电势的高低与电场强度的大小无必然关系，选项C 错误．电场线(电场强度)的方向总是从高的等电势面指向低的等电势面，而且是电势降落最快的方向，选项D 正确．9．[189] 【解析】选AC.由等势面电势的高低可知该电场为负点电荷形成的电场，根据粒子的弯曲方向可知粒子带负电，A 正确；粒子在A 、E 两点时的加速度方向不同，B 错误；只有电场力做功，故动能与电势能之和保持不变，C 正确；相邻等势面间的电势差不相等，D 不正确．10．[190] 【解析】选AB.由对称性可知，a 、c 两处的＋Q 在O 点处的电场相互抵消，若设菱形的边长为l ，则O 点处的场强E O ＝4kQ l 2，d 点处的场强E d ＝kQ l 2＋2×kQ l 2cos 60°＝2kQl 2，故选项C 错误，由F ＝Eq 可知，＋q 在O 点所受的静电力较大，选项A 正确；由场强的叠加可知，O 点处的电势高于d 点处的电势，故选项D 错误；由ΔE p ＝－W 可知，＋q 从O 点运动至d 点时静电力对其做正功，电荷的电势能减少，选项B 正确．11．[191] 【解析】选BC.从最高点到最低点，合力对c 球做功最多，对b 球做功最少，根据动能定理可知在k 处球c 动能最大，速度最大，A 错；求出最低点动能后，在k 处由牛顿第二定律可得在k 处球c 对轨道压力最大，B 对；任一高度处根据动能定理可知，b 球速度最小，即b 球全程平均速率最小，路程一定时，b 球运动时间最长，C 对；球c 电场力做正功，电势能减小，机械能增加，D 错．12．[192] 【解析】选ABD.在14圆形通道中，能沿半径为R 的14圆弧运动，最终从S 处射出的粒子，其在通道中所受的电场力充当向心力，Eq ＝m v 2R①，v ＝EqR m ，E k ＝12m v 2＝12EqR .由于粒子源发出的是不同带电粒子，故从S 处射出的粒子的速度与其比荷有关，动能与其电荷量有关，A 、B 项均不正确；在磁场中，q v B ＝m v 2R ′②.①②联立得R ′＝Ev B R ，故打在胶片上同一点的粒子速度大小一定相等，C 项正确；由上式知R ′与比荷无关，故D 项错误．13．[193] (1)190 (2)①R 断路 ②如图所示 1.50 V 0.75 Ω③电压表内阻分流 ④< <14．[194] 【解析】设带电粒子在B 点的速度大小为v B .粒子在垂直于电场方向的速度分量不变，即v B sin 30°＝v 0sin 60°① 由此得v B ＝3v 0②设A 、B 两点间的电势差为U AB ，由动能定理有 qU AB ＝12m (v 2B －v 20)③ 联立②③式得 U AB ＝m v 20q .【答案】m v 20q15．[195] 【解析】(1)设该粒子恰不从MN 边射出磁场时的轨迹半径为r ，由几何关系得：r cos 60°＝r －12a ，解得r ＝a又由q v B ＝m v 2r解得最大速度v ＝qBam.(2)粒子每经过分界线PQ 一次，在PQ 方向前进的位移为轨迹半径R 的3倍 设粒子进入磁场后第n 次经过PQ 线时恰好到达Q 点，有n ×3R ＝8a ，且R <a 解得n >83＝4.62 n 所能取的最小自然数为5 粒子做圆周运动的周期为T ＝2πmqB粒子每经过PQ 分界线一次用去的时间为 t ＝13T ＝2πm 3qB粒子到达Q 点的最短时间为 t min ＝5t ＝10πm3qB. 【答案】(1)qBa m (2)10πm3qB16．[196] 【解析】(1)粒子在电场中加速，根据动能定理得 qU 0＝12m v 20设磁感应强度为B ，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则 q v 0B ＝m v 20R 0由几何关系可知，由D 点射出的粒子的半径R 0＝L解得B ＝1L2mU 0q. (2)设由E 点射出的粒子半径为R 1，速度为v 1，由几何关系可知(L －R 1)2＋⎝⎛⎭⎫L 22＝R 21 解得R 1＝58L在磁场中q v 1B ＝m v 21R 1解得v 1＝5qBL8m设由E 点射出的粒子对应的加速电压为U 1，则 qU 1＝12m v 21解得U 1＝2564U 0.(3)磁场的下边界的函数关系式为y ＝－x ＋L . 【答案】见解析。
人教版高中物理选修3-1《磁场》综合测试
俯视逆时针转动后，导线abc的电流有与直导线O 电流同向平行的分量，故两导线相吸，所以
通电线圈 abcd将如选项 A 所述运动，最终使自身激发的磁场方向与所处位置的外磁场方向一 致．
答案：A
5．(2011海·南卷)空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．一细
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《磁场》综合测试
时间：90 分钟 分值：100分 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案
第Ⅰ卷 (选择题，共 40 分) 一、选择题(每小题 4 分，共 40分)
1．如图所示，当开关S 闭合的时候，导线ab受力的方向应为( )
A．向右
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A．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
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B．甲、乙两物块间的摩擦力不变
C．甲、乙向左运动的加速度不断减小
D．甲对乙的压力不断减小
答案：B
9．我国第 21次南极科考队在南极观看到了美丽的极光．极光是由来自太阳的高能带
电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时，被地球磁场俘获，从而改变原有运动方向，向两极 做螺旋运动，如上图所示．这些高能粒子在运动过程中与大气分子或原子剧烈碰撞或摩擦从而 激发大气分子或原子，使其发出有一定特征的各种颜色的光．地磁场的存在，使多数宇宙粒子 不能达到地面而向人烟稀少的两极偏移，为地球生命的诞生和维持提供了天然的屏障．科学家 发现并证实，向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的，这主要与下列哪些 因素有关( )
A．洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小 B．空气阻力做负功，使其动能减小 C．靠近南北两极磁感应强度增强 D．以上说法都不对
物理选修3-1恒定电流试题及答案(K12教育文档)
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金坛市金沙高级中学高二物理第二章测试一．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，前5题只有一个选项正确，后5题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。
1、如图所示，当滑动变阻器滑动触头向左移动时，灯泡A、B、C的亮度将：A.都变亮B.都变暗C。
A、B变亮,C变暗 D.A、C变亮,B变暗2、如图所示电路中，r是电源的内阻，R1和R2是外电路中的电阻，如果用P r,P1和P2分别表示电阻r，R1，R2上所消耗的功率，当R1=R2= r时，P r∶P1∶P2等于：A、1∶l∶1B、2∶1∶1C、1∶4∶4D、4∶l∶13、将一根电阻丝接在某恒定电压上，电流做工的功率为P。
若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接在该恒定电压上，则它的功率为:A.4P B。
0。
25P C。
16P D。
0.125P4、如图所示，当R 1的触头向右移动时，电压表V1和电压表V2的示数的变化量分别为△U1和△U2（均取绝对值）；则△U1和△U2的大小关系为:A．△U1＞△U2B．△U1=△U2C．△U1＜△U2D．条件不足,无法确定△U1和△U2的大小关系5、已知两电阻1R、2R的I—U的关系图像如图所示,把1R、2R 并联接到一个电源上,1R消耗的电功率为6W，则电源的输出功率为:A．8W B．10W C．4W D．15W6、如图所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入1，输出端Y输出1时,A、B 端的输入分别可能是（）A、0、0B、0、1C、1、0D、1、17、如图所示为用直流电动机提升重物的装置，重物的重量为500N，电源电动势为110V，不计电源内阻及各处摩擦,当电动机以0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流为5。
人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》测试题(含答案)
第二章《恒定电流》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．两根材料相同的粗细均匀导线甲和乙，其横截面积之比为1∶3，阻值之比为3∶2，则导线甲、乙的长度之比为（）A．1∶3B．1∶2C．2∶3D．3∶12．铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）A．无论接不接入外电路，蓄电池两极间的电压都为2 VB．蓄电池内每通过1 C电荷量，电源把2 J的化学能转变为内能C．蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变为电能D．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1.5 V）的大3．日常生活中，在下列电器中，哪些属于纯电阻用电器？（）A．电扇和电吹风B．空调和电冰箱C．电烙铁和电热毯D．电解槽4．如图为滑动变阻器的示意图，A、B、C、D为4个接线柱，当滑动片P由C向D移动时，若要使变阻器接入电路的电阻由大变小，应将电阻器的哪两个接线柱连入电路A．A和B B．A和D C．B和C D．C和D5．如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C，闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为△U，电流表示数的变化量为△I，则（）A．电压表示数U和电流表示数I的比值不变B．变化过程中△U和△I的比值保持不变C．电阻R0两端电压减小，减小量为△UD．电阻R0两端电压增大，增大量为△U6．如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论错误的是A．电源的电动势为6.0 V B．电源的内阻为2 ΩC．电源的短路电流为0.5 A D．当外电阻为2 Ω时电源的输出功率最大7．如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表的示数减小△U（电压表为理想电表），在这个过程中：（）A．R2两端的电压增加，增加量一定等于△UB．流过R的电流会减小C．路端电压减小，减少量一定等于△UD．△U和干路电流的变化△I的比值保持不变8．如图，在“用多用表测电阻”的实验中，选用“×10”倍率的欧姆挡测量一电阻时，指针指在刻度20和30间的中央位置，该被测电阻的阻值R所在区间为（）A．20Ω＜R＜25ΩB．25Ω≤R＜30ΩC．200Ω＜R＜250ΩD．250Ω≤R＜300Ω9．如图所示电路，电源电势为E，内阻为r．当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作．已知指示灯L的电阻为0R，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R，则下列说法中正确的是（）A ．电动机的额定电压为IRB ．电动机的输出功率为2IE I R -C ．电源的输出功率为2IE I r -D ．整个电路的热功率为()20I R r +10．在新农村建设的街道亮化工程中，全部使用太阳能路灯，如图是某行政村使用的太阳能路灯的电池板铭牌，则电池板的内阻值约为（ ）A ．0.14ΩB ．7.35ΩC ．6.23ΩD ．0.16Ω11．如图所示，闭合直角三角形线框，底边长为l ，现将它匀速拉过宽度为d 的匀强磁场（l ＞d ）．若以逆时针方向为电流的正方向，则以下四个I ﹣t 图象中正确的是（ ） 12．在如图所示的并联电路中，保持干路上的电流I 不变，当增大R 1的阻值时（ ）A ．R 1和R 2上的电压减小B ．R 1上的电流I 1增大C ．R 2上的电流I 2减小D ．I 1和I 2之和不变13．成都七中某研究性学习小组设计了一个加速度计，如图所示。
人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流综合测试题答案及详解.docx
高中物理学习材料桑水制作第二章恒定电流综合测试题答案及详解本卷分第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．答案：C解析：电视机在不使用时，应切断电源以保证安全，所以可排除②，故选C.2．答案：A3．答案：D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．4．答案：AD解析：R1增大→R增大→I减小→U R减小，R2减小→R减小→I增大→U减小→UR1增大→U R减小，∴A、D正确．5．答案：D解析：整个回路为断路，稳定后电流强度为零，故伏特表示数为零，D正确，静电计上电势差不为零为E，其它选项错误．6．答案：A解析：由题给条件知L1中电流变小，L2中电流变大，只有R1断路才会出现这种结果．7．答案：C解析：可变电阻的滑片向a移动，使支路的电阻减小，从而引起整个电路的外电阻R外减小，据闭合电路欧姆定律可知，电路的总电流I总＝ER外＋r增大，电路的外电压U外＝E－I总r减小，即R1两端的电压U1＝U外减小，通过R1的电流I1减小．又因I总增大，I1减小，通过R2的电流I2＝I总－I1增大．8．答案：B解析：本题答案为B.设每个灯泡正常发光时，其电流为I，则图(甲)中总电流为3I，图(乙)总电流为I，所以，P1＝3IU，P2＝IU，P1＝3P2，故选B.9．答案：B解析：a中回路未闭合，故a方式为“关挡”，b中总电阻R b＝R1＋R2，c中总电阻为R c＝R 1，d 中总电阻为R d ＝R 1R 2R 1＋R 2，由公式P ＝U 2R，故d 方式为“高”档，c 方式为“中”档，b方式为“低”档，所以B 对，A 、C 、D 错．10． 答案：AD解析：由直线a 可知R ＝U I ＝22Ω＝1Ω，由直线b 可知E ＝3V ，r ＝E I 短＝36Ω＝0.5Ω.电源的输出功率：P 出＝I 2R ＝(E R ＋r )2·R ＝(31＋0.5)2×1W ＝4W ，∴选项A 对，选项B 错．电源的效率η＝I 2R I 2(R ＋r )×100%＝11＋0.5×100%≈67%，所以选项C 错，D 对．第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、填空题(共4小题，共21分．把答案直接填在横线上) 11．答案：L 1，L 3；串；L 2，L 3；并；L 312．答案：电路图如图所示．电流表的示数为0.20A ，电压表的示数为4.0V ，小灯泡L 的电阻为R ＝U I ＝4.0V0.20A＝20Ω.13．答案：(1)略 (2)也逐渐增大 (3)增大解析：在图像中，斜率k ＝1R，从斜率随电压的逐渐增大而逐渐减小可知，灯泡的电阻在逐渐增大，这是由于电压越大，灯泡的电功率大，则其温度就越高，根据金属的电阻率随温度的升高而增大，故灯泡的钨丝电阻越来越大．14．答案：①如下图所示②2.86,5.70～6.(两位有效数字均给分) ③CD(含有错误答案不给分)三、论述·计算题(共5小题，共39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)15．答案：本题看起来虽然简单，但实际上是一道开放型试题，它可以几乎计算出所有电学中的基本物理量，能够涉及到所有的电学概念和定律．题中隐含的条件：额定电压下，灯泡的额定功率，且灯泡正常发光．可求出的物理量有： (1)灯泡两端的实际电压：U 实＝U 额＝12V (2)灯泡的额定功率P 实＝P 额＝36W (3)通过灯泡的电流I 实＝I 额＝P /U ＝3A(4)灯泡原电阻R L ＝U 2/P ＝4Ω. 通电 10s(5)通过灯泡的电荷量Q ＝It ＝30C (6)灯泡消耗的电能W L ＝Pt ＝360J(7)灯泡、电阻两端的电压U 总＝ U R ＝U L ＝12V (8)通过电阻的电流I R ＝U /R ＝12V/6Ω＝2A(9)电阻消耗的电能W R ＝UI R t ＝12V ×2 A ×10s ＝240J (10)电阻的功率P R ＝UI R ＝12V ×2A ＝24W(11) 电阻上的电热Q R ＝(I R )2Rt ＝(2A)2×6Ω×10s ＝240J 16．(8分)答案：(1)E ＝6V ；r ＝1Ω (2)当R ＝r ＝1Ω时，P m ＝9W解析：(1)由闭合电路欧姆定律E ＝U 1＋U 1R 1r ①E ＝U 2＋U 2R 2r ②联立①②并代入数据解得E ＝6V ，r ＝1Ω (2)由电功率表达式P ＝E 2(R ＋r )2R ③将③式变形为P ＝E 2(R －r )2R＋4r ④ 由④式知，当R ＝r ＝1Ω时P 有最大值P m ＝E 24r＝9W.17．答案：(1)R 1＝1.4Ω R 3＝2.0Ω (2)U ＝1.0V P 2＝2.0W解析：(1)R 3＝U 3I 3＝3.01.5Ω＝2.0Ω由E ＝I 3(R 1＋R 3＋r )代入数据有6.0＝1.5(R 1＋2.0＋0.6) 解得：R 1＝1.4Ω (2)S 闭合后，R 总＝R 1＋r ＋R 2·R 3R 2＋R 3＝2.4Ω电压表的示数U ＝E R 总×R 2·R 3R 2＋R 3＝62.4×0.4V ＝1V R 2上消耗的功率P 2＝U 2R 2＝120.5W ＝2.0W18．答案：(1)F ＝mg tan θ (2)F ＝mgI ′kh(R 0＋kL )·(I ′－I 0) 解析：(1)有风力时，对金属球P ，受力如图所示F ＝F 1·sin θ mg ＝F 1·cos θ 所以F ＝mg tan θ(2)无风时，电路中 U ＝I 0(R 0＋kL ) 有风力时，电路中 U ＝I ′(R 0＋kL ′) L ′＝L －h ·tan θ 由以上三式解出F ＝mgI ′kh(R 0＋kL )·(I ′－I 0) 19．答案：(1)见解析(2)0.03kW ·h 1.3A 原因见解析解析：(1)从表中可想到工作电压是我们国家的民用交流电压；洗涤电动机的工作功率为110W ，脱水电动机的工作功率为176W ；用欧姆定律I ＝U R求出的电流和工作电流是不同的，原因是欧姆定律适合纯电阻电路，而电动机主要是用来输出机械能的，不是用来发热的，不是纯电阻电路．(2)从洗衣机洗涤为正、反转和停的时间程序图可知，停和转的时间分别为125s 和775s ，由洗涤做功W 洗＝P 洗·t ＝UIt ＝220×0.5×10－3×0.215kW ·h ≈0.0237kW ·hW 脱＝P 脱·t ＝UIt ＝220×0.8×10－3×260kW ·h ＝0.0059kW ·h则W ＝W 洗＋W 脱＝0.0237kW ·h ＋0.0059kW ·h ≈0.03kW ·h当洗涤和脱水同时操作时， 就相当于两个用电器并联，则流过插座的电流应为两个用电器单独使用时工作电流之和，故I ＝I 洗＋I 脱＝(0.5＋ 0.8)A ＝1.3A.。
选修3-1《静电场、恒定电流、磁场》最新测试题
选修3-1《静电场、恒定电流、磁场》测试题高二物理阶段性质量检测（精品推荐）制作时间：2018.1本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。
考试时间90分钟。
注意事项：1．答卷前将学校、姓名、准考号填写清楚。
2．选择题的每小题选出答案后，用铅笔把机读卡上对应题目的答案标号涂黑。
其它小题用钢笔或圆珠笔将答案写在答题卡上。
3、QQ：33509855，难度适中。
第一卷（选择题，共48分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48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，全部选对得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
）1、下列说法中正确的是( )A．在电场中，电场强度大的点，电势必定高B．电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大C．电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快D．一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能一定变化2、下列说法正确的是（）A．指南针指出的“北”不是真正的北，两者有一定的差别B．地球两极与地磁两极不重合，地磁南极在地球南极附近，地磁北极在地球北极附近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3、两个小灯泡，分别标有“1 A 4 W”和“2 A 1 W”的字样，则它们均正常发光时的电阻阻值之比为( )A．2∶1 B．16∶1 C．4∶1 D．1∶16的电子,沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与4、初速度为v电子的初始运动方向如图所示,则( )A.电子将向右偏转,速率不变B.电子将向左偏转,速率改变C.电子将向左偏转,速率不变D.电子将向右偏转,速率改变5、如图2所示，当滑动变阻器的滑动触头向左移时，灯泡L 1、L 2、L 3的亮度将( )A 、都变亮B 、都变暗C 、L 1、L 2变亮，L 3变暗D 、L 1、L 3变亮，L 2变暗6、一辆电瓶车，质量为500 kg ，由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24 V 的电压，当电瓶车在水平地面上以0.8 m/s 的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为5 A ，设车所受的阻力是车重的0.02倍(g ＝10 m/s 2)，则此电动机的内阻是( )A 、4.8 ΩB 、3.2 ΩC 、1.6 ΩD 、0.4 Ω7、如下图所示，直线b 为电源的U －I 图像，直线a 为电阻R 的U －I 图像，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别是 ( ) A 、电源的输出功率为6WB 、电源的输出功率为2WC 、电源的效率为33.3%D 、电源的效率为67%8、一带正电的粒子在电场中做直线运动的v －t 图象如图3所示，t 1、t 2时刻分别经过M 、N 两点，已知在运动过程中粒子仅受电场力作用，则下列判断正确的是( )A、该电场可能是由某正点电荷形成的B、M点的电势高于N点的电势C、在从M点到N点的过程中，电势能逐渐增大D、带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力9、一带电粒子沿着图3中曲线JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的电势面，其中φa <φb<φc<φd，若不计粒子受的重力，可以确定( )A、该粒子带正电B、该粒子带负电C、从J到K粒子的电势能增加D、粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变10、(2013江苏省扬大附中高二考试)如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导线,当通以电流I时,欲使导线静止在斜面上,外加匀强磁场B的大小和方向可能是( )A、B=,方向垂直斜面向上B、B=,方向垂直斜面向下C、B=,方向竖直向上D、B=,方向水平向左11、如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时( )A、小球的动能相同B、丝线所受的拉力相同C、小球所受的洛伦兹力相同D、小球的向心加速度相同12、如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔．右极板电势随时间变化的规律如图乙所示．电子原来静止在左极板小孔处．(不计重力作用)下列说法中正确的是( )A、从t＝0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上B、从t＝0时刻释放电子，电子可能在两板间振动C、从t＝T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上D、从t＝3T/8时刻释放电子，电子必将打到左极板上选修3-1《静电场、恒定电流、磁场》测试题高二物理阶段性质量检测（精品推荐）本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。
人教版高中物理选修3-1第三章磁场综合测试题答案及详解
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第三章磁场综合测试题答案及详解本卷分第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．答案：ABD解析：只有当通电导线和磁场平行时，才不受安培力的作用，而A、D中导线均与磁场垂直，B中导线与磁场方向夹角为60°，因此受安培力的作用，故正确选项为A、B、D.2．答案：D解析：因为带电小球静止，所以不受磁场力的作用．3．答案：A解析：用双线绕成的螺丝管，双线中的电流刚好相反，其在周围空间产生的磁场相互抵消，所以螺线管内部磁感应强度为零．4．答案：C解析：通电后，弹簧的每一个圈都相当一个环形电流，且各线圈都通以相同方向的电流，根据同向电流相互吸引，弹簧收缩，下端脱离水银面，使电路断开，电路断开后，弹簧中的电流消失，磁场作用失去，弹簧在弹力和自身重力作用下下落，于是电路又接通，弹簧又收缩……如此周而复始，形成弹簧上下跳动．正确答案为C.5．答案：A解析：离导线越远磁感应强度越小，电子的轨道半径越大．6．答案：A解析：由于m甲∶m乙＝4∶1，q甲∶q乙＝2∶1，v甲∶v乙＝1∶1，故R甲∶R乙＝2∶1.由于带电粒子只受洛伦兹力的作用，而洛伦兹力充当粒子做圆周运动的向心力，由左手定则判断，甲、乙所受洛伦兹力方向相反，则可判断，A选项正确．7．答案：ABD解析：当磁场方向垂直斜面向下时，据平衡条件知在沿斜面方向上mg sin30°＝BIL所以B＝mg2IL，因此选项A正确；当磁场方向竖直向下时，由左手定则知安培力应水平向左，直导体受力如图所示．由平衡条件知在沿斜面方向上mg sin30°＝BIL cos30°所以B ＝mg3IL，故选项B 正确；若磁感应强度垂直斜面向上，由左手定则知安培力应沿斜面向下，这样直导体不可能静止在斜面上，所以选项C 不正确；若B 水平向左，由左手定则知，安培力方向应竖直向上，此时若满足BIL ＝mg ，即B ＝mgIL，则直导体仍可静止在斜面上，所以D 选项正确．8．答案：ACD解析：各粒子做圆周运动的周期T ＝2πmqB，根据粒子的比荷大小可知：T 1＝T 2<T 3，故A正确；由于r 1>r 2>r 3结合r ＝m vqB及粒子比荷关系可知v 1>v 2>v 3，故B 错误；粒子运动的向心加速度a ＝q v Bm，结合各粒子的比荷关系及v 1>v 2>v 3可得：a 1>a 2>a 3，故C 正确；由图可知，粒子运动到MN 时所对应的圆心角的大小关系为θ1<θ2<θ3，而T 1＝T 2，因此t 1<t 2，由T 2<T 3，且θ2<θ3，可知t 2<t 3，故D 正确．9．答案：ABD解析：带负电小球由槽口下滑到P 点的过程中，磁场力不做功，支持力不做功，只有重力做功．小球在P 点受磁场力方向竖直向上．根据机械能守恒mgR ＝12m v 2v ＝2gR在P 点N ＋Bq v －mg ＝m v 2RN ＝3mg －qB 2gRM 对地面压力N ′＝Mg ＋N ＝(M ＋3m )g －qB 2gR 当qB 2gR ＝2mg 时N ′＝(M ＋m )g 当qB 2gR ＝3mg 时N ′＝Mg 选项A 、B 、D 正确． 10．答案：CD解析：在A 图中刚进入复合场时，带电小球受到方向向左的电场力、向右的洛伦兹力、竖直向下的重力，在重力的作用下，小球的速度要变大，洛伦兹力也会变大，所以水平方向受力不可能总是平衡，A 选项错误；B 图中小球要受到向下的重力、向上的电场力、向外的洛伦兹力，小球要向外偏转，不可能沿直线通过复合场，B 选项错误；C 图中小球受到向下的重力、向右的洛伦兹力、沿电场方向的电场力，若三力的合力恰好为零，则小球将沿直线匀速通过复合场，C 正确；D 图中小球只受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力可以沿直线通过复合场，D 正确．第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、填空题(共4小题，每小题5分，共20分．把答案直接填在横线上)11．答案：由安培定则判定答案如下图所示．12．答案：竖直向下 垂直纸面向里 E 2ghgB2πEgB ＋32h g 22gh π13．答案：0.5T解析：金属杆偏离竖直方向后受力如图所示，杆受重力mg ，绳子拉力F 和安培力F 安的作用，由平衡条件可得：F sin30°＝BIL ① F cos30°＝mg ②①②联立，得mg tan30°＝BIL∴B ＝mg tan30°IL＝0.5T14．答案：速度，荷质比解析：由直线运动可得：qE ＝qB v 进而可知：v ＝EB，可得速度相同，再由在后面只有磁场空间内半径相同，可得mq相同．三、论述·计算题(共5小题，共40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)15．答案：11V解析：ab 棒受到的安培力：F ＝BIL ＝0.04N 所以I ＝2A I 总＝3AE ＝I 总(r ＋R ·R abR ＋R ab)＝11V .16．答案：P ＝BIa解析：将原图的立体图改画成从正面看的侧视图，如图所示，根据左手定则判断出电流受力方向向右．F ＝BIh ，P ＝F S ＝F ah ＝BIh ah ＝BIa点评：本题的物理情景是：当电流I 通过金属液体沿图中方向向上时，电流受到磁场的作用力，这个磁场力即为驱动液态金属流动的动力，由于这个驱动力而使金属液体沿流动方向产生压强．17．答案：(1)轨迹图见解析(2)2L (L 2＋d 2)2mU q解析：(1)作粒子经电场和磁场中的轨迹图，如图(2)设粒子在M 、N 两板间经电场加速后获得的速度为v ，由动能定理得：qU ＝12m v 2①粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r ，则：q v B ＝m v 2r②由几何关系得：r 2＝(r －L )2＋d 2③ 联立求解①②③式得：磁感应强度B ＝2L (L 2＋d 2)2mUq .18．答案：(1)6×10－3J (2)0.6m解析：(1)从M →N 过程，只有重力和摩擦力做功．刚离开N 点时有 Eq ＝Bq v即v ＝E /B ＝42m/s ＝2m/s.根据动能定理mgh －W f ＝12m v 2所以W f ＝mgh ＋12m v 2＝1×10－3×10×0.8－12×1×10－3×22＝6×10－3(J)．(2)从已知P 点速度方向及受力情况分析如附图由θ＝45°可知 mg ＝Eq f 洛＝2mg ＝Bq v p所以v P ＝2mg Bq ＝2EB＝22m/s.根据动能定理，取M →P 全过程有mgH －W f －Eqs ＝12m v 2P求得最后结果s ＝mgH －W f －12m v 2PEq＝0.6m.19．答案：(1)3.46m (2)1.53s解析：(1)设垒球在电场中运动的加速度为a ，时间为t 1，有：qE ＝ma h ＝12at 21 d ＝v 0t 1代入数据得：a ＝50m/s 2，t 1＝35s ，d ＝23m ＝3.46m(2)垒球进入磁场时与分界面夹角为θtan θ＝at 1v 0＝3，θ＝60°进入磁场时的速度为v ＝v 0cos θ＝20m/s设垒球在磁场中做匀速圆周运动的半径为R由几何关系得：R ＝dsin θ＝4m又由R ＝m v qB ，得B ＝m vqR＝10T球在磁场中运动时间为：t 2＝360°－2×60°360°TT ＝2πm qB ，故t 2＝4π15s运动总时间为：t ＝2t 1＋t 2＝1.53s。
人教版物理选修3-1《磁场对通电导线的作用力》综合练习及答案
磁场对通电导线的作用力综合练习1．下列四图中的通电导线在磁场中受力分析正确的是( )解析：选C.注意安培定则与左手定则的区别，判断通电导线在磁场中的受力用左手定则．2．在如图所示的电路中，电池均相同，当开关S分别置于a、b两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小分别为F a、F b，可判断两段导线( )A．相互吸引，F a>F b B．相互排斥，F a>F bC．相互吸引，F a<F b D．相互排斥，F a<F b解析：选D.无论开关置于a还是置于b，两导线中通过的都是反向电流，相互间作用力为斥力，A、C错误．开关置于位置b时电路中电流较大，导线间相互作用力也较大，B错误D正确．故选D.3. (2013·河北唐山一中高二月考)由导线组成的直角三角形框架放在匀强磁场中(如图所示)，若导线框中通以如图方向的电流时，导线框将( )A．沿与ab边垂直的方向加速运动B．仍然静止C．以c为轴转动D．以b为轴转动解析：选B.ab和bc两段电流的等效长度等于ac，方向由a到c的一段电流，由左手定则以及安培力公式可知ab和bc两段电流所受安培力的合力方向和ac受到的安培力方向相反，大小相等，线框整体合力为0，仍然静止，故选B.4.如图所示，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( )A．F N减小，F f＝0 B．F N减小，F f≠0C．F N增大，F f＝0 D．F N增大，F f≠0解析：选C.如题图所示，电流I处的磁场方向水平向左，由左手定则知电流I受安培力方向竖直向上．根据牛顿第三定律知，电流对磁铁的作用力方向竖直向下，所以磁铁对桌面的压力增大．由于磁铁没有相对于桌面的运动趋势，故桌面对磁铁无摩擦力作用．故选C.5. (2013·南京外国语学校高二检测)如图所示，一根长L＝0.2 m的金属棒放在倾角θ＝37°的光滑斜面上，并通过I＝5 A的电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度B＝0.6 T 竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？(sin 37°＝0.6)解析：从侧面对棒受力分析如图，安培力的方向由左手定则判出为水平向右，F＝ILB＝5×0.2×0.6 N＝0.6 N.由平衡条件得重力mg＝Ftan 37°＝0.8 N.答案：0.8 N一、选择题1．一根容易形变的弹性导线，两端固定．导线中通有电流，方向如图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图中正确的是( )解析：选D.A图中导线不受力，故它不会弯曲，A错误．B图中导线受到垂直纸面向里的安培力，它不会向右弯曲，B错误．C图中导线受到水平向右的安培力，导线不会向左弯曲，C错误．D图中导线受到水平向右的安培力，故它向右弯曲，D正确．故选D.2.如图所示，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为( )A．0 B．0.5BIlC．BIl D．2BIl解析：选C.V形通电导线的等效长度为图中虚线部分，所以F＝BIl，故选C.3.在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示．过c点的导线所受安培力的方向( )A．与ab边平行，竖直向上B．与ab边平行，竖直向下C．与ab边垂直，指向左边 D．与ab边垂直，指向右边解析：选C.根据直线电流相互作用的规律可知a与c相互吸引，b与c也相互吸引，所以导线c所受的合力方向一定指向左边且与ab边垂直，故选C.4. (2013·清华附中高二检测)如图所示，abcd为闭合四边形线框，a、b、c三点的坐标分别为(0，L,0)，(L，L,0)，(L,0,0)，整个空间中有沿y轴正方向的匀强磁场，线框中通有方向如图所示的电流I.关于线框各条边所受安培力的大小，下列叙述中正确的是( )A．ab边与bc边受到的安培力大小相等B．cd边受到的安培力最大C．cd边与ad边受到的安培力大小相等D．ad边不受安培力作用解析：选B.根据安培力的计算公式可得，ab边所受安培力的大小为F ab＝BIl ab，bc边平行于磁场方向，受力为零，ad边所受安培力的大小为F ad＝BIl Od，cd边所受安培力的大小为F cd＝BIl cd，故选B.5. (2013·长沙市第一中学阶段性考试)如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则( )A．如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是N极B．如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是N极C．无论如何台秤的示数都不可能变化D．以上说法都不正确解析：选A.如果台秤的示数增大，说明导线对磁铁的作用力竖直向下，由牛顿第三定律知，磁铁对导线的作用力竖直向上，根据左手定则可判断，导线所在处磁场方向水平向右，由磁铁周围磁场分布规律可知，磁铁的左端为N极，故选A.6.一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，当两线圈通以如图所示的电流时，从左向右看，线圈L1将( )A．不动B．顺时针转动C．逆时针转动D．向纸面内平动解析：选B.法一：等效分析法把线圈L1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流L2的中心，通电后，小磁针的N 极应指向该环形电流L2的磁场方向，由安培定则知L2产生的磁场方向在其中心竖直向上，而L1等效成小磁针，转动前N极应指向纸里，因此应由向纸里转为向上，所以从左向右看，线圈L1顺时针转动．故选B.法二：利用结论法环形电流L1、L2之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止，据此可得L1的转动方向应是：从左向右看线圈L1顺时针转动．故选B.7.如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是( )A．棒中的电流变大，θ角变大B．两悬线等长变短，θ角变小C．金属棒质量变大，θ角变大D ．磁感应强度变大，θ角变小解析：选A.棒中电流变大，金属棒所受安培力变大，θ角变大，A 正确；两悬线等长变短，θ角不变，B 错误；金属棒质量变大，θ角变小，C 错误；磁感应强度变大，金属棒所受安培力变大，θ角变大，D 错误．故选A.☆8.如图所示，用两根轻细金属丝将质量为m 、长为l 的金属棒ab 悬挂在c 、d 两处，置于匀强磁场内．当棒中通以从a 到b 的电流I 后，两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态．为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为( )A.mg Iltan θ，竖直向上 B.mg Iltan θ，竖直向下C.mg Ilsin θ，平行悬线向下 D.mg Ilsin θ，平行悬线向上解析：选D.要求所加磁场的磁感应强度最小，应使棒平衡时所受的安培力有最小值．由于棒的重力恒定，悬线拉力的方向不变，由画出的力的三角形可知，安培力的最小值为F min ＝mg sin θ，即IlB min ＝mg sin θ，得B min ＝mg Ilsin θ，方向应平行于悬线向上．故选D.☆9.如图所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度．天平的右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L ，共N 匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面．当线圈中通有电流I (方向如图所示)时，在天平两边加上质量分别为m 1、m 2的砝码时，天平平衡；当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m 的砝码后，天平又重新平衡．由此可知( )A ．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为m 1－m 2g NILB ．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为mg2NILC ．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为m 1－m 2g NILD ．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为mg 2NIL解析：选B.由题目所给条件，先判断出磁场的方向再根据天平的工作原理列出对应关系式．因为电流反向时，右边再加砝码才能重新平衡，所以此时安培力竖直向下，由左手定则判断磁场向里．电流反向前，有m 1g ＝m 2g ＋m 3g ＋NBIL ，其中m 3为线圈质量．电流反向后，有m 1g ＝m 2g ＋m 3g ＋mg －NBIL .两式联立可得B ＝mg2NIL.故选B.二、非选择题10.如图所示，PQ 和MN 为水平、平行放置的金属导轨，相距1 m ，导体棒ab 跨放在导轨上，导体棒的质量m ＝0.2 kg ，导体棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量M ＝0.3 kg ，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5.匀强磁场的磁感应强度B ＝2 T ，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在导体棒中通入多大的电流？方向如何？解析：为了使物体匀速上升，导体棒所受安培力方向应向左，由左手定则可知，导体棒中的电流方向应为a →b .由平衡条件得：BIL ＝Mg ＋μmg 解得：I ＝Mg ＋μmgBL＝2 A.答案：2 A 方向a →b11.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I ＝1 A ，方向垂直纸面向外，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，B ＝0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？(g 取10 m/s 2)解析：支持力为0时导线的受力如图所示， 由平衡条件得：F 安＝mgtan 37°＝6×10－2×100.75 N＝0.8 N 由F 安＝BIL 得B ＝F 安IL＝0.81×0.4T ＝2 T由B＝0.4t得t＝B0.4＝20.4s＝5 s.答案：5 s☆12.如图所示为某种电流表的原理示意图．质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧的劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流大小．(1)当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？(重力加速度为g)(2)若要使电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？(3)若k＝2.0 N/m，ab＝0.20 m，bc＝0.05 m，B＝0.20 T，此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的影响)(4)若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？解析：(1)设弹簧的伸长为Δx，则有mg＝kΔx①由①式得Δx＝mg k.(2)为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN上的安培力必须向下，因此M 端应接正极．(3)设满量程时通过MN 的电流大小为I m ，则有 BI m ab ＋mg ＝k (bc ＋Δx )②联立①②式并代入数据得I m ＝2.5 A.(4)设量程扩大后，磁感应强度变为B ′，则有 2B ′I m ab ＋mg ＝k (bc ＋Δx )③由①③式得B ′＝kbc 2I m ab，代入数据得B ′＝0.10 T. 答案：(1)mg k (2)M 端应接正极 (3)2.5 A(4)0.10 T。
高二物理选修3-1 电场和恒定电流测试题
高二物理选修3-1 电场和恒定电流测试题考试时间：90分钟 分值：100分一、选择题（不定项选择)(4Χ10=40）1．R 1、R 2两电阻的I （电流）—U （电压）图线如图所示，依据图线可判断（ ） A ．R 1导线的电阻小于R 2导线的电阻 B ．R 1消耗的电功率大于R 2消耗的电功率C ．将R 1、R 2串联在电路中，R 1两端电压大于R 2两端的电压D ．将R 1、R 2并联在电路中，通过R 1的电流大于过R 2的电流2．测两个电池a 、b 的电动势得到如图所示的U —I 图线，则（ ） A ．电池a 的电动势较大，内电阻较小 B ．电池a 的电动势较大，内电阻较大 C ．电池b 的电动势较小，内电阻较大 D ．电池b 的电动势较大，内电阻较大3．用伏安法测电阻可以采用电流表内接法或电流表外接法，下列说法正确的是（ ） A ．待测电阻阻值大时用外接法 B ．待测电阻阻值小时用内接法 C ．用外接法测得的阻值比真实值偏大 D ．用外接法测得的阻值比真实值偏小 4．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV ，短路电流为40mA ，若将该电池板与一阻值为60Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电是 （ ） A ．0.10VB ．0.20VC ．0.40VD ．0.60V 5．在图电路中，当滑动变阻器的滑动触点向b 端移动时 （ ）A ．电压表V 的读数变大，电流表A 的读数增大B ．电压表V 的读数变大，电流表A 的读数变小C ．电压表V 的读数减小，电流表A 的读数增大D ．电压表V 的读数减小，电流表的A 的读数变小6．灯泡中灯丝断了，将灯丝搭接起来再用，则以下判断正确的是（ ） A ．和原来一样亮B ．搭接起来的地方容易烧断，其它地方不易断C ．比原来更亮D ．搭接起来的地方不容易断，其它地方容易断 7．有人在调试电路时，用一个“100k Ω81W ”的电阻和一个“300k Ω81W ”的电阻串联作为400 k Ω的电阻使用，此时两只串联电阻允许耗散的最大功率为（ ） A ．W 21B ．W 41C ．W 61D ．W 818．如下图所示电路中，若两只灯泡L 1、L 2均不亮，用电压表检查电路时，测得U ac =U b d > 0,且U c d =U a b >0，则故障的原因可能是（ ） A ．L 1灯丝烧断 B ．L 1、L 2灯丝均烧断C ．变阻器R 短路D ．变阻器R 断路R 3R 1E rbR 3 aR 2abd12L19．图中实线表示电场中的三个等势面，各等势面的电势值如图中所示。
高中物理人教版选修3-1课后练习：静电场恒定电流磁场-综合检测卷
2018-2019学年上学期山西省浑源县第七中学校高二物理选修3-1——静电场、恒定电流、磁场综合测试卷命题教师：贾培清(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(共5小题，每小题4分，共20分)1．物理学的发展是许多物理学家奋斗的结果，下面关于一些物理学家的贡献说法正确的是() A．安培通过实验发现了通电导线对磁体有作用力，首次揭示了电与磁的联系B．奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并提出了著名的洛伦兹力公式C．库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律——库仑定律D．安培不仅提出了电场的概念，而且采用了画电场线这个简洁的方法描述电场2．如图1所示，在等量的异种点电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C点为连线中垂线距A点距离也为d的一点，则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较，正确的是()图1A．E A＝E C>E B；φA＝φC>φBB．E B>E A>E C；φA＝φC>φBC．E A<E B，E A<E C；φA>φB，φA>φCD．因为零电势点未规定，所以无法判断电势的高低3．如图2所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中，金属杆ab垂直导轨放置，当杆中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab 刚好静止．则( )图2A．磁场方向竖直向上B．磁场方向竖直向下C．ab受安培力的方向平行导轨向上4．在研究微型电动机的性能时，应用如图3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0.50 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功率为( )图3A ．32 WB ．44 WC ．47 WD ．48 W5．如图4所示，有一倾角为30°的光滑斜面，匀强磁场垂直斜面，匀强电场沿斜面向上并垂直斜面底边．一质量为m 、带电荷量为q 的小球，以速度v 在斜面上做半径为R 的匀速圆周运动．则( )图4A ．小球带负电B ．匀强磁场的磁感应强度大小B ＝m v qRC ．匀强电场的场强大小为E ＝mg qD ．小球在运动过程中机械能守恒二、多项选择题(共5小题，每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，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)6．如图5所示，MN 是一负点电荷产生的电场中的一条电场线．一带正电的粒子(不计重力)从a 到b 穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是( )图5A ．带电粒子从a 到b 过程中动能逐渐减小D．带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度7．如图6所示，两根长直导线竖直插入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．已知长直导线周围产生的磁场的磁感应强度B＝k Ir，式中k是常数，I是导线中的电流、r为某点到导线的距离．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( )图6A．小球先做加速运动后做减速运动B．小球一直做匀速直线运动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8．如图7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( )图7A．U甲>2U乙B．U甲＝2U乙C．R甲＝4R乙D．R甲＝2R乙9．如图8所示，有一混合正离子束先后通过正交的电场、磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径r相同，则它们一定具有相同的( )图8A．速度B．质量C．电荷量D．荷质比成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( )图9A ．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4πm 3BeD ．正、负电子在磁场中运动的时间差是πm Be三、实验题(本题共2小题，共16分)11．(8分)如图10所示为J0411多用电表示意图．其中A 、B 、C 为三个可调节的部件．某同学在实验室中用它测量一阻值约为1 kΩ～3 kΩ的电阻．他测量的操作步骤如下：图10(1)调节可调部件______________，使电表指针指向________________．(2)调节可调部件B ，使它的尖端指向__________位置．(3)将红、黑表笔分别插入正、负插孔中，两笔尖相互接触，调节可动部件_____________，使电表指针指向欧姆零刻度位置．(4)将两只表笔分别与待测电阻两端相接，进行测量读数．(5)换测另一阻值为20 kΩ～25 kΩ的电阻时，应调节B ，使它的尖端指向“×1 k ”的位置，此时还必须重复步骤____________，才能进行测量，若电表读数如图所示，则该待测电阻的阻值是____________．箱、一个开关和导线若干，该同学按如图11甲所示电路进行实验，测得的数据如下表所示．图11(1)若利用图像确定电池的电动势和内阻，则应作________(选填“R －I ”或“R －1I”)图像； (2)利用测得的数据在图乙所示坐标纸上画出适当的图像；(3)由图像可知，该电池的电动势E ＝__________V ，内阻r ＝________Ω．四、计算题(共4小题，共44分)13．(8分) 如图12所示，已知电源电动势E ＝20 V ，内阻r ＝1 Ω，当接入固定电阻R ＝4 Ω时，电路中标有“3 V , 6 W”的灯泡L 和内阻R D ＝0.5 Ω的小型直流电动机D 都恰能正常工作．试求电动机的输出功率．图1214．(10分)如图13所示，光滑的平行导轨间距为L，倾角为θ，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源，电路中其余电阻不计，将质量为m、电阻为R的导体棒由静止释放，求：图13(1)释放瞬间导体棒所受安培力的大小和方向；(2)导体棒在释放瞬间的加速度．15．(12分)如图14所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L=0.1 m，两板间距离d=0.4 cm，有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量为m=2×10－6kg，电荷量q=－1.6×10－13C，电容器电容为C=10－6 F．求：(g=10 m/s2)图14(1)为使第一个粒子能落在下板中点，则微粒入射速度v0应为多少？(2)以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少落到下极板上？16．(14分)如图15所示，在y>0的空间中存在着沿y轴正方向的匀强电场；在y<0的空间中存在垂直x Oy平面向里的匀强磁场．一个带负电的粒子(质量为m，电荷量为q，不计重力)，从y轴上的P(0，b )点以平行x轴的初速度v0射入电场，经过x轴上的N(2b，0)点．求：图15(1)粒子经过N点时的速度大小和方向；(2)已知粒子进入磁场后恰好通过坐标原点，求匀强磁场的磁感应强度B和粒子从P到O运动的时间．答案：一、单项选择题(共5小题，每小题4分，共20分)1．物理学的发展是许多物理学家奋斗的结果，下面关于一些物理学家的贡献说法正确的是() A．安培通过实验发现了通电导线对磁体有作用力，首次揭示了电与磁的联系B．奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并提出了著名的洛伦兹力公式C．库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律——库仑定律D．安培不仅提出了电场的概念，而且采用了画电场线这个简洁的方法描述电场答案 C解析奥斯特将通电导体放在小磁针上方时，小磁针发生了偏转，说明通电导体周围存在磁场，奥斯特是第一个发现了电与磁之间的联系的物理学家，故A错误；洛伦兹认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并提出了洛伦兹力公式，故B错误；真空中两个点电荷间存在相互的作用．库仑利用扭秤装置，研究出两个静止点电荷间的相互作用规律：点电荷间的相互作用力跟两个点电荷的电荷量有关，跟它们之间的距离有关，这个规律就是库仑定律，故C正确；19世纪30年代，法拉第提出电荷周围存在一种场，并且是最早提出用电场线描述电场的物理学家，故D错点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C点为连线中垂线距A点距离也为d的一点，则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较，正确的是()图1A．E A＝E C>E B；φA＝φC>φBB．E B>E A>E C；φA＝φC>φBC．E A<E B，E A<E C；φA>φB，φA>φCD．因为零电势点未规定，所以无法判断电势的高低答案 B解析电场线分布如图所示，电场线在B处最密集，在C处最稀疏，故E B>E A>E C，中垂线为等势线，φA＝φC；沿电场线方向电势降低，φA>φB.综上所述，选项B正确．3．如图2所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中，金属杆ab垂直导轨放置，当杆中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止．则()图2A．磁场方向竖直向上B．磁场方向竖直向下C．ab受安培力的方向平行导轨向上D．ab受安培力的方向平行导轨向下答案 A4．在研究微型电动机的性能时，应用如图3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0.50 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功率为()图3A．32 W B．44 W C．47 W D．48 W答案 A解析由数据0.50 A和2.0 V算出电动机线圈电阻R＝2.0/0.50 Ω＝4 Ω，根据IU＝P＋I21R代入数据计算得P＝32 W.图4A ．小球带负电B ．匀强磁场的磁感应强度大小B ＝mv qRC ．匀强电场的场强大小为E ＝mg qD ．小球在运动过程中机械能守恒答案 B解析 因为小球在斜面上做匀速圆周运动，所以沿斜面向上的电场力和沿斜面向下的重力的分量平衡，即Eq ＝mg sin 30°，解得E ＝mg 2q ，小球带正电；又Bqv ＝m v 2R ，解得磁感应强度大小B ＝mv qR；由于小球运动中电场力做功，所以小球的机械能不守恒．选项B 正确．二、多项选择题(共5小题，每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，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)6．如图5所示，MN 是一负点电荷产生的电场中的一条电场线．一带正电的粒子(不计重力)从a 到b 穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是( )图5A ．带电粒子从a 到b 过程中动能逐渐减小B ．负点电荷一定位于M 点左侧C ．带电粒子在a 点时具有的电势能大于在b 点时具有的电势能D ．带电粒子在a 点的加速度小于在b 点的加速度答案 CD解析 由粒子运动的轨迹可知，带电粒子受到的静电力向右，电场力对带电粒子做正功，带电粒子的电势能减小，动能逐渐增大，负电荷一定在N 侧，带电粒子在a 点受到的静电力小于在b 点受到的静电力，所以在a 点的加速度小于在b 点的加速度，C 、D 项正确．7．如图6所示，两根长直导线竖直插入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．已知长直导线周围产生的磁场的磁感应强度B ＝k I r，式中k 是常数，I 是导线中的电流、r 为某点到导线的距离．一带正电的小球以初速度v 0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．小球一直做匀速直线运动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BD解析本题考查带电物体在磁场中的运动规律，意在考查学生对带电物体在磁场中运动规律的理解，由右手螺旋定则可知，M处的通电导线在MO区域产生的磁场垂直于MO向里，离导线越远磁场越弱，所以磁场由M到O逐渐减弱，N处的通电导线在ON区域产生的磁场垂直于ON向外，由O到N逐渐增强，带正电的小球由a点沿连线运动到b点，受到的洛伦兹力F＝Bqv为变力，则从M到O洛伦兹力的方向向上，随磁场的减弱而减小，从O到N洛伦兹力的方向向下，随磁场的增强而增大，所以对桌面的压力一直在增大，C错误，D正确；由于桌面光滑，洛伦兹力始终沿竖直方向，所以小球在水平方向上不受力，做匀速直线运动，A错误，B正确．8．如图7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()图7A．U甲>2U乙B．U甲＝2U乙C．R甲＝4R乙D．R甲＝2R乙答案BC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I2R甲＝4I2R乙，R甲＝4R乙．9．如图8所示，有一混合正离子束先后通过正交的电场、磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径r相同，则它们一定具有相同的()图8A．速度B．质量C．电荷量D．荷质比答案AD解析离子束在区域Ⅰ中不偏转，一定有qE＝qvB1，v＝EB1，A正确．进入区域Ⅱ后，做匀速圆周运动的半径相同，由r＝mvqB2知，因v、B2相同，所以只能是荷质比相同，故D正确，B、C错误．10．如图9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答案 ABC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 ＝4πm3Be，选项C 正确，D 错误．三、实验题(本题共2小题，共16分)11．(8分)如图10所示为J0411多用电表示意图．其中A 、B 、C 为三个可调节的部件．某同学在实验室中用它测量一阻值约为1 kΩ～3 kΩ的电阻．他测量的操作步骤如下：图10(1)调节可调部件______________，使电表指针指向________________． (2)调节可调部件B ，使它的尖端指向__________位置．(3)将红、黑表笔分别插入正、负插孔中，两笔尖相互接触，调节可动部件_____________，使电表指针指向欧姆零刻度位置．(4)将两只表笔分别与待测电阻两端相接，进行测量读数．(5)换测另一阻值为20 kΩ～25 kΩ的电阻时，应调节B ，使它的尖端指向“×1 k”的位置，此时还必须重复步骤____________，才能进行测量，若电表读数如图所示，则该待测电阻的阻值是____________．答案 (1)A 左边零刻度处 (2)“×100”的倍率挡 (3)C (5)(3) 22 kΩ12．(8分)某同学要测量一节旧干电池的电动势E 和内阻r ，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图11甲所示电路进行实验，测得的数据如下表所示．(1)若利用图像确定电池的电动势和内阻，则应作________(选填“R －I ”或“R －1I”)图像；(2)利用测得的数据在图乙所示坐标纸上画出适当的图像；(3)由图像可知，该电池的电动势E ＝__________V ，内阻r ＝________Ω．答案 (1)R －1I(2)见解析图 (3)6.0(5.8～6.2都正确) 2.0(1.8～2.2都正确)解析 (1)根据闭合电路欧姆定律有E ＝I (R ＋r )，得R ＝EI－r ，若作出R －I 图像，图线为曲线，无法根据图线的截距和斜率求出电源电动势E 和电源内阻r .若作R －1I 图像，则图线为直线，图线斜率等于电源的电动势，与R 轴截距的绝对值为r ，故应作R －1I图像．(2)用描点法作出图像如图所示．(3)R －1I 图线斜率等于电源的电动势，则E ＝ΔR Δ1I＝28.0－4.05.0－1.0V ＝6.0 V ，图线与R 轴截距的绝对值为2.0 Ω，所以r ＝2.0 Ω.四、计算题(共4小题，共44分)13．(8分) 如图12所示，已知电源电动势E ＝20 V ，内阻r ＝1 Ω，当接入固定电阻R ＝4 Ω时，电路中标有“3 V , 6 W”的灯泡L 和内阻R D ＝0.5 Ω的小型直流电动机D 都恰能正常工作．试求电动机的输出功率．图12答案 12 W解析 灯泡L 正常发光，电路中的电流为I ＝P LU L＝2 A由闭合电路欧姆定律可求得，电动机的额定电压为 U D ＝E －I (r ＋R )－U L ＝20－2×(1＋4) V －3 V ＝7 V 电动机的总功率为P 总＝IU D ＝2×7 W ＝14 W电动机的热功率为P 热＝I 2R D ＝22×0.5 W ＝2 W所以电动机的输出功率为P 出＝P 总－P 热＝14 W －2 W ＝12 W14．(10分)如图13所示，光滑的平行导轨间距为L ，倾角为θ，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E 、内阻为r 的直流电源，电路中其余电阻不计，将质量为m 、电阻为R 的导体棒由静止释放，求：图13(1)释放瞬间导体棒所受安培力的大小和方向； (2)导体棒在释放瞬间的加速度．答案 (1)BLE R ＋r 水平向右 (2)g sin θ－BLE cos θm R ＋r解析 (1)导体棒中电流I ＝ER ＋r①导体棒所受安培力F ＝BIL ②由①②得 F ＝BLER ＋r根据左手定则，安培力方向水平向右(2)由牛顿第二定律得：mg sin θ－F cos θ＝ma解得：a ＝g sin θ－BLE cos θm R ＋r15．(12分)如图14所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L =0.1 m ，两板间距离d =0.4 cm ，有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量为m =2×10－6kg ，电荷量q =－1.6×10－13C ，电容器电容为C =10－6 F ．求：(g =10 m/s 2)图14(1)为使第一个粒子能落在下板中点，则微粒入射速度v 0应为多少？ (2)以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少落到下极板上？ 答案 (1)2.5 m/s (2)2.34×1012个解析 (1)第一个粒子只受重力：d 2＝12gt 2，t ＝0.02 sv 0＝L2t＝2.5 m/s(2)以v 0速度入射的带电粒子，恰好打到下极板右边缘B 时：t 1＝L v 0＝0.04 s ，d 2＝12at 21解得：a ＝2.5 m/s 2由mg －qUd＝ma 得：U ＝3.75×105 V ，Q ＝CU ＝0.375 C落到下极板上的粒子个数：n ＝Qq≈2.34×1012个16．(14分)如图15所示，在y >0的空间中存在着沿y 轴正方向的匀强电场；在y <0的空间中存在垂直xOy 平面向里的匀强磁场．一个带负电的粒子(质量为m ，电荷量为q ，不计重力)，从y 轴上的P (0，b )点以平行x 轴的初速度v 0射入电场，经过x 轴上的N (2b ，0)点．求：图15(1)粒子经过N 点时的速度大小和方向；(2)已知粒子进入磁场后恰好通过坐标原点，求匀强磁场的磁感应强度B 和粒子从P 到O 运动的时间．答案 (1)2v 0 与x 轴正方向成45°角 (2)mv 0qb ＋b 2v 0解析 (1)粒子在匀强电场中做类平抛运动，垂直于电场方向：x ＝2b ＝v 0t沿电场方向：y ＝b ＝12at 2，则v y ＝at ＝v 0在N 点速度：v ＝v 20＋v 2y ＝2v 0 方向与x 轴正方向成45°角(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示由几何关系知：R ＝2b粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律有：qvB ＝mv 2R则B ＝mv qR ＝mv 0qb由T ＝2πR v 可得粒子在磁场中运动的周期为T ＝2πm qB则粒子在磁场中运动的时间为：t ＝34T ＝34×2πm qB ＝3πb2v 0所以t OP ＝2b v 0＋3πb2v 0＝＋b 2v 0。
重点高中物理选修3-1恒定电流测试题及参考答案
高中物理选修3-1恒定电流测试题1.如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻。
当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。
以下说法正确的是(?????? )A. 若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大B. 若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量减少C．若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加D．若仅用更强的光照射R1 ，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变2.如图所示，E为电源，其内阻不可忽略，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，L为指示灯泡，C为平行板电容器，G为灵敏电流计。
闭合开关S，当环境温度明显升高时，下列说法正确的是A．L变亮B．两端电压变大C．C所带的电荷量保持不变D．G中电流方向由a→b3.一个直流电动机，线圈电阻是0.5Ω，当它两端所加电压为6V时，通过电动机的电流是2A。
由此可知A．电动机消耗的电功率为10W B．电动机发热的功率为10WC．电动机输出的机械功率为10W D．电动机的工作效率为20%4.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5.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比. 在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为、. 由图可知、的值分别为（）A. 、B. 、C. 、D. 、6.图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I 图线. 用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4. 8 V. 则该电路可能为（）7.某同学设计了一个转向灯电路（如图），其中L为指示灯，、分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源. 当S置于位置1时，以下判断正确的是（）A. L的功率小于额定功率B.亮，其功率等于额定功率C. 亮，其功率等于额定功率D. 含L支路的总功率较另一支路的大8.如图所示电路，电源内阻不可忽略. 开关S闭合后，在变阻器的滑动端向下滑动的过程中（）A. 电压表与电流表的示数都减小B. 电压表与电流表的示数都增大C. 电压表的示数增大，电流表的示数减小D. 电压表的示数减小，电流表的示数增大9.在右图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是（）A. 变大，变大B. 变小，变大C. 变大，变小D. 变小，变小10.如图所示是一实验电路图. 在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是（）A.路端电压变小? ? ? ?B. 电流表的示数变大? ? ?C. 电源内阻消耗的功率变小? ? ? ?D. 电路的总电阻变大11.如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，为定值电阻，、为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部. 闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F. 调节、，关于F的大小判断正确的是（）A. 保持不变，缓慢增大时，F将变大B. 保持不变，缓慢增大时，F将变小C. 保持不变，缓慢增大时，F将变大D. 保持不变，缓慢增大时，F将变小12.有一个电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源, 下列电阻与其连接后, 使电阻的功率大于 2 W, 且使得电源的效率大于50%的是()A. 0. 5 ΩB. 1 ΩC. 1. 5 ΩD. 2 Ω13.如图所示电路中，4个电阻阻值均为R，电键S闭合时，有质量为m带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间。