2019-2020年人教版高中物理选修3-1模块综合检测含答案
... ... 模块综合检测 (时间：90分钟 满分：110分) 一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分，第1～8小题只有一个选项符合题意，第9～14小题有多个选项符合题意；全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 1.如图所示，把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面，当线圈内通入图示方向的电流时，线圈将( ) A．向左运动 B．向右运动 C．静止不动 D．无法确定 解析：选A 方法一：等效法。把通电线圈等效成小磁针，由安培定则可知，线圈等效成小磁针后，左端是S极，右端是N极，根据异名磁极相互吸引，线圈将向左运动。选项A正确。 方法二：电流元法。取线圈的上、下两小段分析，如图所示，根据其中心对称性可知线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动。选项A正确。 2.如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为－q外，其余各点处的电荷量均为＋q，则圆心O处( )
A．场强大小为kqr2，方向沿OA方向
B．场强大小为kqr2，方向沿AO方向 C．场强大小为2kqr2，方向沿OA方向 D．场强大小为2kqr2，方向沿AO方向 解析：选C 在A处放一个－q的点电荷与在A处同时放一个＋q和－2q的点电荷的效果相当，因此可以认为O处的场是五个＋q和一个－2q的点电荷产生的场合成的，五个＋q处于对称位置上，在圆心O处产生的合场强为0，所以O点的场强相当于－2q在O处产生的场强。故选C。 3．以下说法正确的是( )
A．根据电势差的定义式UAB＝WABq，带电荷量为1 C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1 J，则A、B点的电势差为－1 V B．运动电荷在磁场中一定受到力的作用 ... ... C．磁感应强度的方向就是小磁针北极所指的方向 D．表征磁场中某点磁场的强弱是把一小段通电导线放到该点时受到的磁场力与该段导线长度和电流乘积的比值 解析：选A 从A点移动到B点克服电场力做功为1 J，所以电场力做功为－1 J，由
定义式UAB＝WABq，可得A、B点的电势差为－1 V，故A正确。当运动电荷在磁场中运动方向与磁场平行时，不受力的作用，故B错误。磁场的方向就是小磁针静止时N极所指的方向，故C错误。磁感应强度B＝FIL是表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线“垂直磁场的方向”放到该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值，故D错误。 4.电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作。设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过R做功为W1，产生的热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生的热量为Q2，则有( ) A．U1＜U2，Q1＝Q2 B．U1＝U2，Q1＝Q2 C．W1＝W2，Q1＞Q2 D．W1＜W2，Q1＜Q2 解析：选A 电动机是非纯电阻，其两端电压U2＞IR＝U1，B错误；电流做的功W1＝U1It，W2＝U2It，故W1＜W2，C错误；产生的热量由Q＝I2Rt可判断Q1＝Q2，A正确，D错误。
5.两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m、电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射入电场，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA间距为h，则此电子的初动能为( )
A.edhU B. dUeh
C.eUdh D.eUhd 解析：选D 电子从O点到达A点的过程中，仅在电场力作用下速度逐渐减小，根据动能定理可得－eUOA＝0－Ek，因为UOA＝Udh，所以Ek＝eUhd，所以正确选项为D。 6.医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看做匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 μV，磁感应强度的大小为0.040 T。则血... ... 流速度的近似值和电极a、b的正负为( ) A．1.3 m/s，a正、b负 B．2.7 m/s，a正、b负 C．1.3 m/s，a负、b正 D．2.7 m/s，a负、b正 解析：选A 根据左手定则，正离子在磁场中受到洛伦兹力的作用向上偏，负离子在磁场中受到洛伦兹力的作用向下偏，因此电极a为正极，电极b为负极；当达到平衡时，血
液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，则qE＝Bqv，又E＝Ud，得v＝UBd＝160×10－60.04×3×10－3 m/s＝1.3 m/s，选项A正确。
7．如图所示，在一平面正方形MNPQ区域内有一匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度为B，一质量为m，电荷量为q的粒子以速度v从Q点沿着与边QP夹角为30°的方向垂直进入磁场，从QP边界射出，已知QP边长为a，不计粒子的重力，下列说法正确的是( ) A．该粒子带正电 B．运动过程中粒子的速度不变
C．粒子在磁场中运动的时间为πm3qB
D．粒子的速度的最大值为qBa2m 解析：选C 粒子从PQ边射出磁场，粒子刚射入磁场时受到的洛伦兹力垂直于速度斜向右下方，由左手定则可知，粒子带负电，故A错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子速度大小不变而方向发生变化，粒子速度发生变化，故B错误；粒子在磁场中转过的圆
心角θ＝2×30°＝60°，粒子在磁场中的运动时间：t＝θ360°T＝60°360°×2πmqB＝πm3qB，故C正确；粒子从P点射出磁场时轨道半径最大，粒子速度最大，此时粒子轨道半径r＝a，由牛顿第二定律得：qvB＝mv2r，粒子的最大速度：v＝qBrm＝qBam，故D错误。 8．在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而
成，L1、L2是红、绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，下列说法中正确的是( ) A．L1、L2两个指示灯都变亮 B．L1、L2两个指示灯都变暗 C．L1变亮，L2变暗 D．L1变暗，L2变亮 解析：选B 当电位器向a段滑动时，电路的总电阻减小，干路电流增大，所以内电压... ... 增大，路段电压减小，所以灯L1变暗；通过电阻R1的电流变大，所以电位器两端的电压减小，即通过灯L2两端的电压减小，所以灯L2变暗，故B正确。 9.长为L的直导线ab斜放(夹角为θ)在水平轨道上，轨道平行且间距为d，通过ab的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，如图所示，则导线ab所受安培力的大小为( )
A.IdBcos θ B. IdBsin θ C．ILBsin θ D．ILB 解析：选BD 导线ab所受安培力的大小为F＝BIL＝IdBsin θ，选项B、D正确。 10．(2015·海南高考)如图，两电荷量分别为Q(Q＞0)和－Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方，取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是( )
A．b点电势为零，电场强度也为零 B．正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右 C．将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功 D．将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能的变化较大 解析：选BC 因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为水平指向负电荷，所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势为零，故b点的电势为零，但是电场强度不为零，A错误；等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向水平向右，在中点O处电势为零，O点左侧电势为正，右侧电势为负，又知道正电荷在正电势处电势能为正，故B正确；O点的电势低于a点的电势，电场力做负功，所以必须克服电场力做功，C正确；O点和b点的电势相等，所以先后从O、b点移到a点，电场力做功相等，电势能变化相同，D错误。 11．如图所示，有a、b、c、d四个粒子，它们带等量同种电荷，质量不等，有ma＝mb＜mc＝md，以不等的速率va＜vb＝vc＜vd进入速度选择器后，有两种粒子从速度选择器中射出，进入B2磁场，由此可判定( ) A．射向P1的是a粒子 B．射向P2的是d粒子 C．射向A1的是c粒子 D．射向A2的是d粒子
解析：选AB 在速度选择器中，只有满足Bqv＝Eq，即v＝EB的粒子才能通过速度选择器，四种粒子的速度va＜vb＝vc＜vd，故只有b、c粒子穿过速度选择器，因为这两种粒子在磁场中向左偏转，根据左手定则可得这四种粒子都带正电，在速度选择器中，因为va＜vd，... ... 所以a粒子受到的洛伦兹力小于电场力，向左偏，即射向P1，d粒子受到的洛伦兹力大于电场力，故向右偏，射向P2，A、B正确；在匀强磁场中，受到的洛伦兹力F＝Bqv＝mv2r，运动
半径r＝mvBq，由于mb＜mc，所以b的运动半径小于c的运动半径，故射向A1的是b粒子，射向A2的是c粒子，故C、D错误。 12．如图所示，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的场强为E，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，一质量为m的带电粒子，在场区内的一竖直平面内做匀速圆周运动，则可判断该带电质点( )
A．带有电荷量为mgE的负电荷 B．沿圆周逆时针运动 C．运动的角速度为gBE D．运动的速率 解析：选AC A．带电粒子在竖直平面内做匀速圆周运动，有mg＝qE，求得电荷量q
＝mgE，根据电场强度方向和电场力方向判断出粒子带负电，故A正确；B.由左手则可判断
粒子沿顺时针方向运动，故B错误；C.由qvB＝mvω得ω＝qBm＝mgBEm＝gBE，故C正确；D.在速度选择器装置中才能判断带电粒子的速度，故D错误。 13．如图所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置。底部是正方形的长方体绝缘容器，内部高为L，厚度为d，容器左右两侧等高处装有两根完全相同的开口向上的竖直管子a、b，容器的顶、底部各装有电极C(正极)和D(负极)，并经过开关S与电源连接，容器中注满能导电的液体，液体密度为ρ。将容器置于一个匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当开关S断开时，竖直管子a、b中的液面高度相同，当开关S闭合后，竖直管子a、b中的液面出现高度差h，电路中电流表的示数为I，则( ) A．导电液体中电流的方向为由C到D B．导电液体中电流的方向为由D到C
2019-2020年秋人教版物理选修3-1第一章《静电场》测试试题含答案
绝密★启用前2019-2020年秋人教版物理选修3-1第一章《静电场》测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O点静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和α粒子质量之比为1∶2∶4，电量之比为1∶1∶2且粒子重力不计)．下列说法中正确的是()A．三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1B．三种粒子出偏转电场时的速度相同C．在荧光屏上将只出现1个亮点D．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶22.真空中相距为3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上x1＝0和x2＝3a的两点上，在它们连线上各点场强随x变化关系如图所示，以下判断中正确的是()A．x＝a点的电势高于x＝2a点的电势B．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4∶1C．点电荷M、N一定为异种电荷D．x＝2a处的电势一定为零3.下列关于点电荷的说法中，正确的是()A．带电球体一定可以看成点电荷B．直径大于1 cm的带电球体一定不能看成点电荷C．直径小于1 cm的带电球体一定可以看成点电荷D．点电荷与质点都是理想化的模型4.正电荷Q周围的电场线如图所示，由图可知，下列判断正确的是（）A．Ea＞EbB．Ea=EbC．Ea＜EbD．无法确定5.如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是()A．速度变大，加速度变大B．速度变小，加速度变小C．速度变大，加速度变小D．速度变小，加速度变大6.在光滑绝缘桌面上，带电小球A固定，带电小球B在A、B间库仑力作用下以速率v0绕小球A做半径为r的匀速圆周运动，若使其绕小球A做匀速圆周运动的半径变为2r，则B球的速率大小应变为()A．v0B．v0C． 2v0D．7.在前人研究的基础上，有一位物理学家利用图所示的扭秤装置进行研究，提出真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律，这位物理学家是( )A．牛顿B．伽利略C．库仑D．焦耳8.如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b 带负电，a所带的电荷量比b所带的电荷量小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是()A．F1B．F2C．F3D．F49.关于点电荷的说法，正确的是（）A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷B．点电荷一定是电量很小的电荷C．体积很大的带电体一定不能看作点电荷D．带电体能否看成点电荷，是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否能忽略不计10.将两个带正电量之比为2：5的相同金属小球A、B分别固定在相距为r的两处（均可视为点电荷），它们之间库仑力的大小为F．现将第三个与A、B两小球完全相同的不带电绝缘金属小球C 先后与A、B相互接触后拿走，A、B间距离保持不变，则两球间库仑力的大小为（）A．FB．FC．FD．F11.如图所示，一带正电的粒子处于电场中，图中能正确表示该粒子所受静电力的是（）A．F1B．F2C．F3D．F412.电场中等势面如图所示，下列关于该电场描述正确的是()A．A点的电场强度比C点的小B．负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C．电荷沿等势面AB移动的过程中，电场力始终不做功D．正电荷由A移动到C，电场力做负功13.如图所示，点电荷A、B固定且带有等量同种电荷，将第三个点电荷C放在A、B连线中点恰好处于平衡状态．现将B缓慢地沿A、B连线远离A移动，则C的运动情况是()A．靠近A移动B．远离A移动C．仍然不动D．可能靠近，也可能远离A移动14.如图所示为一个均匀带正电的细圆环，半径为R.取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴．设轴上某点P到O点的距离为x，设无穷远处的电势为零，P点的电势为φ，真空中静电力常量为k.下面判断正确的是()A．图中P点电场强度E的方向是沿x轴负方向，O点电势φ为零B．图中P点电场强度E的方向是沿x轴正方向，O点电场强度E为零C．从O点到P点，电场强度E一定逐渐增大，电势φ一定逐渐增大D．从O点到P点，电场强度E一定逐渐减小，电势φ一定逐渐减小15.在如图所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定()A．电源的电动势E一定小于击穿电压UB．电容器所带的最大电荷量一定为CEC．闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大D．在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等16.如图所示，匀强电场的场强为E，A与B两点间的距离为d，AB与电场线的夹角为α，则A、B 两点间的电势差为（）A．EdB．Ed cosαC．Ed sinαD．Ed tanα17.如图所示，一个均匀的带电圆环，带电荷量为＋Q，半径为R，放在绝缘水平桌面上．圆心为O 点，过O点作一竖直线，在此线上取一点A，使A到O点的距离为R，在A点放一检验电荷＋q，则＋q在A点所受的电场力为()A．，方向向上B．，方向向上C．，方向水平向左D．不能确定18.如图所示，电场中a、b、c三点，ab=bc，则把点电荷+q从a点经b移到c的过程中，电场力做功的大小关系有（）A．Wab＞WbcB．Wab=WbcC．Wab＜WbcD．无法比较19.如图为某位移式传感器的原理示意图，平行金属板A、B和介质P构成电容器．则()A．A向上移，电容器的电容变大B．P向左移，电容器的电容变大C．A向上移，流过电阻R的电流方向从N到MD．P向左移，流过电阻R的电流方向从M到N20.如图所示，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计．开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度．下列操作可使指针张开角度增大一些的是()A．保持开关S闭合，将R上的滑片向右移动B．保持开关S闭合，将A、B两极板介开一些C．断开开关S后，将A、B两极板靠近一些D．断开开关S后，将A、B两极板分开一些第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.假设两个电荷量为1 C的点电荷相距r时它们间的静电力大小等于F，如果某两个质量都等于m 的质点在相距r时它们的万有引力也等于F，则m约为多少kg？22.如图所示，在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm，两点间的电势差为5 V，M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？23.在真空中的O点放一点电荷Q=1. 0×10﹣9C，直线MN过O点，OM=30 cm，M点放有一点电荷q=﹣2.0×10﹣9C，如图所示．求：（1）电荷Q在M点产生的电场强度的大小；（2）若M点的电势比N点的电势高20 V，则电荷q从M点移到N点，电势能变化了多少？24.在如图所示水平向右的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝10 cm，bc＝15 cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成53°角．电荷量为q＝4×10－7C的正电荷从a点移到b点，电场力做功为W ＝1.2×10－5J，已知sin 53°＝0.8.求：(1)匀强电场的场强的大小？(2)该正电荷从a点移到c点，电场力所做的功为多少？答案解析1.【答案】C【解析】根据动能定理得qU1＝mv－0，则进入偏转电场的速度v0＝，因为质子、氘核和α粒子的比荷之比为2∶1∶1，则初速度之比为∶1∶1，则运动的时间t＝，知时间之比为1∶∶.故A错误．在竖直方向上的分速度v y＝at＝，则出电场时的速度v＝＝.因为粒子的比荷不同，则速度的大小不同．故B错误．偏转位移y＝at2＝··，因为qU1＝mv－0，则y＝，与粒子的电量和质量无关，则粒子的偏转位移相等，荧光屏将只出现一个亮点．故C正确．偏转电场的电场力对粒子做功W＝qEy，因为E和y相同，电荷量之比为1∶1∶2，则电场力做功之比为1∶1∶2.故D错误．2.【答案】B【解析】由于不知道M、N的所带电荷的性质，故需要讨论，若都带正电荷，则0～2a场强的方向向右，而沿电场线方向电势降低，故x＝a点的电势高于x＝2a点的电势；若都带负电荷，则0～2a场强的方向向左，故x＝a点的电势低于x＝2a点的电势，故A错误．M在2a处产生的场强E1＝，而N在2a处产生的场强E2＝，由于2a处场强为0，故E1＝E2，所以QM＝4QN，故B正确．由于M、N之间的场强的方向相反，故点电荷M、N一定为同种电荷，故C错误．由于电势是一个相对性的概念，即零电势的选择是任意的，人为的，故x＝2a处的电势可以为零，也可以不为零，故D错误．3.【答案】D【解析】点电荷与质点一样都是理想化的模型，一个带电体是否可看做点电荷，不以带电体的几何尺度大小而定，而是要分析带电体与发生作用的另外一个带电体之间的距离跟它的几何尺度的大小关系，如果带电体的形状和大小带来的影响很小，可忽略不计时，该带电体则可视为点电荷．4.【答案】A【解析】根据公式E=k可知，E与r的平方成反比，则距点电荷越近处电场强度越大．故A正确，BCD错误．5.【答案】C【解析】因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同，故电荷将一直做加速运动，又由于两电荷间距离增大，它们之间的静电力越来越小，故加速度越来越小．6.【答案】A【解析】半径为r时，对B球：k＝mB半径为2r时，对B球k＝mB解得v＝v0，A正确．7.【答案】C【解析】库仑发现了两点电荷之间的相互作用规律，牛顿发现了万有引力定律，伽利略利用理想斜面实验推导出了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因，焦耳发现了焦耳定律，故C正确8.【答案】B【解析】据“同电相斥，异电相吸”规律，确定金属小球c受到a和b的静电力方向，考虑a的带电荷量小于b的带电荷量，故Fac与Fbc的合力只能为F2，选项B正确．9.【答案】D【解析】当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体、大小及电荷分布对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做带电的点电荷，故ABC错误，D正确；故选D.10.【答案】C【解析】设A、B两球的带电量分别为2Q和5Q．开始时，由库仑定律得：F=k…①当小球C和A接触后，A球带电为Q，C再和B球接触时，B球带电量为=3Q因此此时：F1=k…②由①②得：F1=F，故ABD错误，C正确．11.【答案】B【解析】正电荷在电场中受到的电场力的方向是沿着电场线的切线方向，由此可知，沿着电场线的切线方向的是F2，所以能正确表示正电荷的受到电场力的为．12.【答案】C【解析】等势面越密集的地方电场强度越大，故A点的电场强度比C点的大，A错误；负电荷在电势越高的位置电势能越小，B错误；沿等势面移动电荷，电场力不做功，C正确；正电荷由A移动到C，电场力做正功，D错误．13.【答案】D【解析】若C与A、B的电性相反，则C受到A、B的库仑引力大小相等、方向相反，当B向右移动时，B对C的库仑引力减小，故C所受A、B的库仑力的合力向左，即靠近A移动．若C与A、B电性相同，则C受到A、B的库仑斥力大小相等、方向相反，当B向右移动时，B对C的库仑斥力减小，故C所受库仑斥力的合力沿连线向右，即C远离A移动．14.【答案】B【解析】将圆环看成若干个点电荷，则由电场强度相互叠加可知，P点电场强度E的方向是沿x轴正方向，O点电场强度E为零，设无穷远处的电势为零，因沿着电场线的方向，电势降低，则P点的电势大于零，故A错误，B正确；从O点到P点，电场强度E可能一直逐渐增大，也可能先增大后减小，而电势却是一直减小，故C、D错误．15.【答案】D【解析】电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压U时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光灯两端电压小于U，断路，电源再次给电容器充电，达到电压U时，闪光灯又被击穿，电容器放电，如此周期性充放电，使得闪光灯周期性短暂闪光．要使得充电后达到电压U，则电源电动势一定大于U，A项错误；电容器两端的最大电压为U，故电容器所带的最大电荷量为Q＝CU，B项错误；闪光灯闪光时电容器放电，所带电荷量减少，C项错误；充电时电荷通过R，通过闪光灯放电，故充放电过程中通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等，D项正确．16.【答案】B【解析】图中A、B两点之间沿电场方向的距离为d cosα，电势差，故B正确，A、C、D错误.17.【答案】B【解析】先把带电圆环分成若干个小部分，每一小部分可视为一个点电荷，各点电荷对检验电荷的库仑力在水平方向上相互抵消，竖直方向上的电场力大小为＝，方向向上，故选B.18.【答案】C【解析】电场线疏密表示场强的大小，由图象知从左到右场强逐渐增大，电场力做功W=qU=qEd，ab=bc，所以Wab＜Wbc．故选：C.19.【答案】D【解析】A向上移时，板间距离增大，根据电容的决定式C＝，得知电容器的电容变小，故A 错误．P向左移，拔出电介质，根据电容的决定式C＝，得知电容器的电容变小，故B错误．A向上移，电容减小，而电容器板间电压不变，由电容的定义式C＝，分析可知电容器的电量减小，通过R放电，则流过电阻R的电流方向从M到N.故C错误．P向左移，电容减小，而电容器板间电压不变，由电容的定义式C＝，分析可知电容器的电量减小，通过R放电，则流过电阻R的电流方向从M到N.故D正确．20.【答案】D【解析】保持开关闭合，电容器两端的电势差等于电源的电动势，故电容器两端的电势差不变，则指针张角不变，故A、B均错误；断开开关，电容器带电量不变，将A、B靠近一些，则d减小，根据C＝知，电容增大，根据U＝知，电势差减小，指针张角减小，故C错误；断开开关，电容器带电量不变，将A、B分开一些，则d增大，根据C＝知，电容减小，根据U＝知，电势差增大，指针张角增大，故D正确．21.【答案】kg【解析】两电荷间的静电力为：F=k，两电荷间的万有引力为：F=G，得：k=G则有：m==kg．22.【答案】500 V/m【解析】由E=得，E=V/m=500 V/m即电场强度为500 V/m．23.【答案】（1）100 N/C（2）4×10﹣8J【解析】（1）由点电荷的场强公式可知，N/C，所以电荷Q在M点产生的电场强度大小是100 N/C.（2）电荷q从M点移到N点，电场力做的功为：J, 所以电势能增加了．24.【答案】(1)300 V/m(2)2.28×10－5J【解析】(1)根据电场力做功公式W＝Uq得ab两点间的电势差Uab＝，根据匀强电场电势差和电场强度的关系式得E＝＝300 V/m.(2)a、c间电势差Uac＝Ed＝E(dab＋dbc cos 53°)，电荷从a点移到c点，电场力所做的功Wac＝qUac，联立解得，Wac＝2.28×10－5J.。
2019-2020学年物理人教版选修3-1课后检测：2.2 电动势 Word版含解析
2电动势记一记电动势知识体系3个电源参数——电动势、内阻、容量1个公式——E＝W q辨一辨1.电源只能把电能转化为其他形式的能．(×)2．电动势与电势差实质上是一样的．(×)3．电源的电动势由电源自身决定．(√)4．电源电动势越大，非静电力做功的本领越强．(√)5．在电源内部，电荷移动过程中，电场力做负功，电荷电势能增加．(√)6．电动势在数值上等于一秒内静电力所做的功．(×)7．E＝Wq只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源内非静电力的特性决定．(√)想一想1.电动势和电压单位是相同的，它们的意义相同吗？提示：不相同．电动势是描述电源把其他形式的能量转化为电能本领的物理量，和非静力做功有关，而电压是和电场力做功相联系的，涉及的能量转化方向是由电能转化为其他形式的能量．2．电源的电动势和电源两极间电压有何关系？提示：电源的电动势是恒定的，与外电路的结构关系，而电源两极间电压是随电路结构的变化而变化的．电源两极间电压总小于或等于电源电动势．3．电源电动势越大，转化的电能一定越多吗？提示：电动势是反映电源把其他形式的能量转化为电能本领的物理量，■■值上等于在电源内部非静电力移动单位电荷所做的功——即移动单位电荷而转化的电能，可知电源转化的电能多少除跟电动势有关外，还和移动的电荷量有关．故电动势大，转化的电能不一定多．思考感悟：练一练1.[2019·江苏常州中学模拟]下列说法正确的是()A．某同学订购的iPhone 4s手机的电池铭牌为“3.7 V 1 430 mA·h”，相比iPhone 4的“3.7 V 1 420 mA·h”，电池容量前者大B．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C．电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领，所以非静电力做功越多，电源电动势越大D．新旧1号电池对小灯泡供电时，发现旧电池供电时灯泡较暗，主要原因是旧电池的电动势比新电池电动势高很多解析：由题可知，前者容量为1 430 mA·h，而后者为1 420 mA·h，故说明前者电池容量大，故A项正确；电动势的大小由电，源自身的性质决定，与外电路无关，故B项错误；电动势E＝Wq 故电动势的大小比较的是移送单位电荷时做功的多少，故C项错误；新旧1号电池对小灯泡供电时，发现旧电池供电时灯泡较暗，主要原因是旧电池内阻比新电池内阻大很多，故D项错误．答案：A2．(多选)[2019·山东潍坊一中月考]太阳能电池已经越来越多地应用于我们生活中，有些太阳帽前安装的小风扇就是靠太阳能电池供电的．可以测得某太阳能电池可产生0.6 V的电动势，这表示()A．电路中每通过1 C电荷量，太阳能电池把0.6 J的太阳能转化为电能B．太阳能电池的内阻为零C．太阳能电池在1 s内将0.6 J的太阳能转化为电能D．太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节于电池(电动势为1.5 V)将化学能转化为电能的本领小解析：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功，即把太阳能转化为电能的多少，而不是在1 s内转化的电能；电动势越大，将其他形式的能转化为电能的本领越大，故A、D两项正确．C项错误．太阳能电池也有内阻，故B项错误．答案：AD3．(多选)[2019·上海交大附中期末]如图所示为伏打电池示意图，由于化学反应，在A、B两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b.沿电流方向绕电路一周，非静电力做功的区域是()A ．RB ．bC ．rD ．a 解析：电源就是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置．在电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能，从而实现向外电路供电的目的．由于化学反应，在A 、B 两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a 、b ，所以非静电力做功的区域是a 、b .r 处是内电路，电源内阻在此把电势能转化为内能，此处是静电力做功，同样R 处是外电路，也是静电力做功．答案：BD4．[2019·深圳中学期中考试]将某一蓄电池接入电路后，电路中的电流为I ＝0.5 A ，且在t ＝1 min 的时间内可将180 J 的化学能转化为电能．则蓄电池的电动势为( )A ．12 VB ．3 VC ．6 VD ．9 V解析：1 min 内通过蓄电池内部的电荷量q ＝It ＝0.5×60 C ＝30 C ，由E ＝W q 得，蓄电池的电动势E ＝18030 V ＝6 V ，C 项正确．答案：C要点一对静电力和非静电力的理解1.以下说法正确的是()A．在外电路和电源电部，正电荷都受到静电力作用，所以能不断地走向移动形成电流B．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少C．在电源内部，正电荷能从负极到达正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D．静电力移动电荷做功，电势能减小；非静电力移动电荷做功，电势能增加解析：在电源内部，电荷既受到电场力，也受非静电力作用，但在电源内部，正电荷应是在非静电力作用下走向移动而形成电流的，所以A、C两项错误．另外，电场力做功的过程，是将电能转化为其他形式能的过程，而非静电力做功的过程，是其他形式的能转化为电能的过程，可知B项错误，D项正确．答案：D2．(多选)关于电动势E的说法正确的是()A．电动势E的大小，与非静电力所做的功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关C．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量D．电动势E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同解析：电动势是由电源本身性质决定的，是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，可知，A项错误，B、C两项正确．电动势和非静力做功相联系，而电势差和静电力做功相联系，且涉及的能量转化方向恰恰相反，用此电动势和电势差是性质完全不同的两个物理量，故D项错误．答案：BC3．(多选)以下说法中正确的是()A．在外电路中，正电荷受非静电力作用，所以能不断地定向移动形成电流B．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能增加C．在电源内部正电荷能从负极到达正极是因为电源内部存在非静电力作用D．静电力移动电荷做功，电势能减少；非静电力移动电荷做功，电势能增加解析：外电路中正电荷在电场力的作用下从正极向负极定向移动形，成电流，电场力做正功将电势能转化为其他形式的能．在电源内部正电荷在非静电力的作用下从负极向正极移动，克服电场力做功将其他形式的能转化为电势能，电势能增加，故A、B 两项错误，C、D两项正确．答案：CD4．(多选)关于电源的说法正确的是()A．电源外部存在着由正极指向负极的电场，内部存在着由负极指向正极的电场B．在电源外部电路中，负电荷在电场力作用下由电源的负极流向正极C．在电源内部电路中，正电荷在非静电力作用下由电源的负极流向正极D．在电池中，是化学作用使化学能转化为电势能解析：电源内部和外部电场都是由正极指向负极，故A项错误．在外电路中负电荷在电场力作用下向正极移动，电场力做正功将电势能转化为其他形式的能；在电源内部非静电力做功将正电荷从负极搬运到正极，将其他形式的能转化为电势能，电池中的非静电力是化学作用，故B、C、D三项正确．答案：BCD要点二对电动势的理解5.(多选)如图为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是()A．该电池放电时能输出的总电荷量为1 800 CB．该电池的电动势为3.6 VC．若电池以10 mA的电流工作，可用50小时D．若两块电池串联使用电动势仍为3.6 V解析：由电池铭牌可知，B项正确；由q＝500 mA·h得，q＝500×10－3A×3 600 s＝1 800 C，A项正确；由q＝It得t＝q I ＝1 80010×10－3s＝1.8×105 s＝50 h，C项正确；两电池串联使用时，E 总＝2E＝7.2 V，D项错误．答案：ABC6．有关电压与电动势的说法中正确的是()A．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B．电动势就是电源两极间的电压C．电动势公式E＝Wq中的W与电压公式U＝Wq中的W是一样的，都是静电力所做的功D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量解析：电压与电动势的单位都是伏特，电动势公式E＝Wq，电压公式U＝Wq，两公式也非常相似，但意义不同．电动势反映的是电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能的本领，电压表示的是电场中电场力做功将电能转化为其他形式能的本领．故A、B、C三项错误，D项正确．答案：D7．将电动势为3.0 V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4 V．当电路中有6 C的电荷流过时，求：(1)有多少其他形式的能转化为电能；(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能．解析：在电路中，静电力移送电荷做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．(1)W＝Eq＝3×6 J＝18 J，电源中共有18 J其他形式的能转化为电能．(2)W1＝U1q＝2.4×6 J＝14.4 J，外电路中共有14.4 J电能转化为其他形式的能．答案：(1)18 J(2)14.4 J基础达标1.下列说法正确的是()A．电动势越大，表明电源储存的电能越多B．电动势与电压从能量转化的角度来说有本质的区别C．在电源内部，从正极到负极电势逐渐升高D．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化解析：电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，从能量转化的角度来说电动势与电压有本质的区别，B项正确；电动势越大说明这种转化本领越强，但不能说明储存的电能越多，A项错误；电源正极电势大于负极电势，所以电源内部，从正极到负极电势逐渐降低，C项错误；电动势反映电源本身的特性，与外电路的结构无关，所以同一电源接入不同的电路，电动势不会变化，D项错误．答案：B2．(多选)下列关于电动势的理解正确的是()A．电源的电动势越大，非静电力将正电荷从负极移送到正极的电荷量一定越多B．电源的电动势越大，非静电力移动相同电荷量产生的电能一定越多C．电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量D．电源的电动势跟电源的体积有关，跟外电路有关解析：在电源内部，非静电力移送的电荷量为q＝It，电动势大的，移送的电荷量不一定多，A项错误；由W＝Eq知，电动势越大，非静电力移动相同电荷量做的功越多，产生的电能也越多，B项正确；由电动势的物理意义可知，电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，C项正确；电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的大小无关，跟外电路也无关，D 项错误．答案：BC3．电动势的公式为E＝Wq，电压的公式为U＝Wq，关于电压和电动势的异同点，下列说法正确的是()A．电压就是电动势，因此两物理量的单位都是伏特B．电动势为电源正、负两极之间的电压C．两表达式中的W均为电场力做的功D．电动势公式中的W是非静电力做的功，电压公式中的W 是静电力做的功解析：电压与电动势的单位虽然相同，但它们表征的特理意义不同，不是同一个物理量，A项错误；易知B项错误；电动势公式E＝Wq中的W是非静电力做的功，故C项错误；由电压公式中的W是静电力做的功可知D项正确．答案：D4．[2019·广州二中期中考试]如图所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可知该电池的电动势、待机状态下的平均工作电流分别是()A．4.2 V14.58 mA B．4.2 V700 mAC．3.7 V14.58 mA D．3.7 V700 mA解析：题图所示电池的容量为700 mA·h，待机时间为48 h，由此可知待机状态下的平均工作电流I＝qt ＝700 mA·h48 h≈14.58 mA.这是一块标准电压为3.7 V的电池，说明它在工作时能提供的电压为3.7 V，C项正确．答案：C5．[2019·上海师大附中期中考试]人造卫星上的太阳能电池板是薄膜电池板，其转化率较高．经测量可知一片硅电池板能够产生的电动势为E＝0.6 V，得到的电流大小为I＝0.1 A，假设正常情况下该电池板将光能转化为电能的效率为23%.则1 s内一片该电池板上吸收的光能为()A．0.23 J B．0.24 JC．0.25 J D．0.26 J解析：由已知条件可知，一片该电池板1 s内提供的电能为W ＝EI＝0.6×0.1 J＝0.06 J，则1 s内吸收的光能为Q＝W23%≈0.26 J，D项正确．答案：D6．关于电源的电动势，下列说法正确的是()A．在某电池的电路中每通过2 C的电荷量，电池提供的电能是4 J，那么这个电池的电动势是0.5 VB．电源的电动势越大，电源所提供的电能就越多C．电源接入电路后，其两端的电压越大，电源的电动势也越大D．无论电源接入何种电路，其电动势是不变的解析：由电动势的定义可知，当通过单位电荷时转化的电能为2 J，即电源的电动势为2 V，故A项错误；电源所能提供的电能与电动势无关，它是由电源中贮存的可转化能量的多少决定的，故B项错误；电源的电动势与外电路无关，故C项错误．答案：D7．下列关于电源的说法，正确的是()A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大B．电动势表示电源将正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功C．电源的电动势与外电路有关D．在电源内从负极到正极电势升高解析：电动势的大小并不意味着向外提供电能的多少，还与提供的电流、工作时间有关，它在数值上等于将单位正电荷从负极移到正极非静电力做的功，A、B两项错误；电动势是由电源本身的性质决定的，与外电路无关，C项错误；在外电路中从正极到负极电势降低，在内部从负极到正极电势升高，D项正确．答案：D8．电池容量就是电池放电时能输出的总电荷量，某蓄电池标有“15 A·h”的字样，则表示()A．该电池在工作1 h后达到的电流为15 AB．该电池在工作15 h后达到的电流为15 AC．电池以1.5 A的电流工作，可用10 hD．电池以15 A的电流工作，可用15 h解析：电池上“15 A·h”是表示电池蓄存的电量数值，即q＝15 A·h＝15 A×1 h＝1.5 A×10 h，故C项正确，A、B、D三项错误．答案：C9．下列说法中正确的是()A ．同一型号干电池，旧电池比新电池的电动势小，内阻大，容量小B ．电源电动势E 与通过电源的电流I 的乘积EI 表示电源内静电力的功率C ．1号干电池比5号干电池的电动势小，容量大D ．当通过同样的电荷量时，电动势为2 V 的蓄电池比1.5 V 的干电池提供的电能多解析：同种型号的旧电池比新电池电动势略小，内阻变大，但不同型号的干电池相比较，电动势相同而容量不同，故A 项正确，C 项错误；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，它等于非静电力移送单位电荷量所做的功，功率的表达式为EI ，故B 项错误，D 项正确．答案：AD10．单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周，在内外电路中释放的总能量决定于( )A ．电源的电动势B ．通过电源的电流C ．路端电压的大小D ．内外电阻之和解析：电动势反映电源自身在其内部将单位正电荷从负极移到正极的过程中，克服静电力所做的功，将其他形式的能量转化为电势能的本领．答案：A11．ZTE 锂离子电池充电电压为4.2 V ，充电电流为500 mA ，关于锂电池在充电过程中以下说法正确的是( )A ．1 s 通过电池某一横截面的电量为500 CB ．1 s 通过电池某一横截面的电量为0.5 CC ．1 s 内消耗2.1 J 的电能D ．1 s 内有2.1 J 的其他形式的能转化为电能解析：由I ＝q t 得，q ＝It ＝0.5×1 C ＝0.5 C ，故A 项错误，B项正确；1 s 内消耗的电能：E 电＝UIt ＝4.2×0.5×1 J ＝2.1 J ，充电过程是电能转化为其他形式的能，故C 项正确；D 项错误．答案：C12．关于电动势，下列说法正确的是()A．所有电池的电动势都是1.5 VB．体积越大的电源，其电动势一定越大C．电动势数值上就等于电源正负极之间的电压D．电动势表示电源将其他形式的能转化为电能的本领解析：各种干电池的电动势都是1.5 V，铅蓄电池的电动势是2 V，故A项错误；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的强弱，与电源的体积无关，如各种体积干电池的电动势都是1.5 V，故B项错误；电源正负极之间的电压是路端电压，电源的电动势在数值上等于内、外电压之和，电源没有接入电路时两极间的电压在数值上等于电源的电动势，故C项错误；电动势表示电源将其他形式的能转化为电能的本领，所以C项正确．答案：D能力达标13.铅蓄电池的电动势为2 V，一节干电池的电动势为1.5 V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为0.1 A和0.2 A，试求两个电路都工作20 s时间电源所消耗的化学能分别为多少？把化学能转化为电能的本领哪种电池更强？解析：根据电动势定义，得W＝Eq①，得q＝It②由I＝qt联立①②得W＝EItW铅＝2×0.1×20 J＝4 J，W干＝1.5×0.2×20 J＝6 J电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领，故铅蓄电池的本领更强．答案：4 J 6 J铅蓄电池14．国家大力推广节能环保汽车，电动汽车是许多家庭的首选，已知电动汽车的电源是由30组蓄龟池串联组成的，当正常行驶时，电路中的电流为5 A，在10 min内电源做功1.8×105 J，则这组蓄电池的总电动势是多少？每组的电动势为多少？解析：电源移送电荷量为： q ＝It ＝5×10×60 C ＝3 000 C ，这组蓄电池的总电动势为：E ＝W q ＝1.8×1053 000 V ＝60 V 每组的电动势为：E 1＝E n ＝6030 V ＝2 V .答案：60 V 2 V。
2019-2020学年高中物理选修3-1《第2章恒定电流》测试卷及答案解析
2019-2020学年高中物理选修3-1《第2章恒定电流》测试卷
一．选择题（共27小题）
1．如图所示，一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，当加有与侧面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下表面MN间电压为U．已知自由电子的电量为e。
下列说法中正确的是（）
A．M板比N板电势高
B．导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大
C ．导体中自由电子定向移动的速度为
D ．导体单位体积内的自由电子数为
2．关于电动势，下列叙述中正确的是（）
A．电源电动势在数值上等于内外电压之和，若外电阻变大，电动势也变大
B．电源电动势等于断路时两极间的电压，电源接入电路时，电动势减小
C．电源的电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小
D．在闭合电路中，并联于电源两端的电压表的示数就是电源电动势
3．一个电源的电动势为1.5V，内阻为0.5Ω，当它两端接1Ω外电阻时，则闭合回路中的电流是（）
A．3 A B．2 A C．1.5 A D．l A
4．某同学用伏安法测小灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图所示的电路，接通电源后，可能出现的情况是（）
A．电流表烧坏B．电压表烧坏C．小灯泡烧坏D．小灯泡不亮5．在做“测定金属丝电阻率”的实验时，下列说法中正确的是（）
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2019-2020学年高中物理选修3-1《3.6带电粒子在匀强磁场中的运动》测试题及答案解析
2019-2020学年高中物理选修3-1
《3.6带电粒子在匀强磁场中的运动》测试题
一．选择题（共19小题）
1．在我们生活的地球周围，每时每刻都会有大量的由带电粒子组成的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义．若有一束宇宙射线在赤道上方沿垂直于地磁场方向射向地球，如图所示，在地磁场的作用下，射线方向发生改变的情况是（）
A．若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向南偏移
B．若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向北偏移
C．若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向东偏移
D．若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向西偏移
2．如图，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，半径OC与OB夹角为60°．一电子以速率v从A点沿直径AB方向射入磁场，从C点射出。
电子质量为m、电荷量为e，不计电子重力，下列说法正确的是（）
A．磁场方向垂直纸面向里
B ．磁感应强度大小为
C ．电子在磁场中的运动时间为
D ．若电子速率变为，仍要从C点射出，磁感应强度大小应变为原来的3倍
3．质谱仪是一种分析同位素的重要工具，它的构造原理如阳所示。
若离子源放出氢的三种同位素。
氕核、氘核、氚核（离子出来时速度很小，可视为零）。
由P点经电压为U的
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2019-2020学年高二物理人教版选修3-1课时练：(27)综合测试 Word版含答案
综合测试.下列说法正1、带电金属棒周围电场线的分布如图所示，A、B是电场中的两点，OA OB确的是( )A.A点的电势高于B点的电势B.A点的电场强度大于B点的电场强度C.负电荷从A点至B点，电场力一直做正功D.负电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能2、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”.进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布如图所示,结合上述材料,下列说法正确的是( )A.在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极,指北的磁极叫南极B.对垂直射向地球表面的宇宙射线中的高能带电粒子,在南、北极所受阻挡作用最弱,赤道附近最强C.地磁场可能是由带正电的地球自转而形成的D.由于地磁场的影响,在奥斯特发现电流磁效应的实验中,通电导线应相对水平地面竖直放置3、如图所示,平行板电容器与电动势为E′的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略,一带负电油滴被固定于电容器中的P点。
现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是( )A.平行板电容器的电容将变小B.带电油滴的电势能将减少C.静电计指针张角变小D.若将上极板与电源正极断开后再将下极板左移一小段距离,则带电油滴所受电场力不变 4平面和平面之间的夹角为30°,其横截面(纸面)如图所示,平面上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直于纸面向外。
一带电粒子的质量为,电荷量为。
粒子沿纸面以大小为的速度从的某点向左上方射入磁场,速度与成30°角。
已知粒子在磁场中的运动轨迹与只有一个交点,并从上另一点射出磁场。
不计重力。
粒子离开磁场的射点到两平面交线的距离为( )A.B.C.D.5、如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。
接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线M 和N 的电流大小分别为1I 和2I ，已知1I ＞2I ，方向均向上。
2019-2020学年高中物理选修3-1《3.2磁感应强度》测试卷及答案解析
2019-2020学年高中物理选修3-1《3.2磁感应强度》测试卷
一．选择题（共23小题）
1．下列说法中正确的是（）
A．磁场中某点的磁感应强度可以这样测定：测出一小段通电导线受到的磁场力F，与该导线的长度L、以及通过的电流I，根据B＝可算出该点的B
B．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C．磁感应强度B＝只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与B、I、L以及通电电线在磁场中的方向无关
D．放置在磁场中的1m长的导线，通以1A的电流，受力为1N，该处的磁感应强度大小为1T
2．磁感应强度的单位是特斯拉（T），与它等价的是（）
A．B．C．D．
3．关于磁感应强度，正确的说法是（）
A．根据定义式B＝，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比
B．磁感应强度B是矢量，方向与电流所受安培力的方向相同
C．磁感应强度B是矢量，方向与该点的小磁针静止时N级所指的方向一致
D．在某一磁场中，同一点的B是相同的，不同点的B一定不同
4．在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20cm，通电电流I＝0.5A的直导线，测得它受到的最大磁场力F＝1.0N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场撤走，则P处磁感强度为（）
A．零
B．10T，方向竖直向上
C．0.1T，方向竖直向上
D．10T，方向肯定不沿竖直向上方向
5．在磁感应强度大小为B0，方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里，如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（）
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2019-2020学年高中物理人教版选修3-1同步作业与测评：期末综合测试卷 Word版含解析
期末综合测试卷对应学生用书P93本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ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。
第1～8题只有一个选项符合要求，第9～12题有多项符合要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．指南针是我国古代四大发明之一。
关于指南针，下列说法正确的是() A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C．指南针的指向不会受到附近铁块的干扰D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转答案B解析指南针为一具有磁性的物体，有两个磁极，A错误；指南针能指南北，说明指南针受到地磁场的作用，地球具有磁场，B正确；当有铁块存在时，指南针会与铁块产生相互作用的磁力，故指向受到干扰，C错误；指南针正上方的通电导线会产生磁场，与地磁场共同作用于指南针，故指南针可能会发生偏转，D 错误。
2.如图所示，用细橡皮筋悬吊一轻质线圈，置于一固定直导线上方，线圈可以自由运动。
当给两者通以图示电流时，线圈将()A．靠近直导线，两者仍在同一竖直平面内B．远离直导线，两者仍在同一竖直平面内C．靠近直导线，同时旋转90°D．远离直导线，同时旋转90°答案A解析用右手螺旋定则可以判断导线上方磁场方向向外，用左手定则判断线圈左侧受到的安培力向左，右侧受到的安培力向右，二者大小相等、方向相反，线圈水平方向合力为零；线圈下侧受到的安培力向下，上侧安培力向上，但是线圈下侧磁感应强度大，安培力大，因此线圈受到安培力的合力方向向下，线圈将靠近直导线，但两者仍在同一竖直平面内，故A项正确。
3.有一个带正电荷的粒子，沿垂直于电场的方向射入带电平行板的匀强电场，粒子飞出电场后的动能为E k。
当在带电平行板间再加入一个垂直纸面向里的如图所示的匀强磁场后，粒子飞出电场后的动能为E k′，磁场力做功为W，则下列判断正确的是()A．E k<E k′，W＝0 B．E k>E k′，W＝0C．E k＝E k′，W＝0 D．E k>E k′，W>0答案B解析磁场力即洛伦兹力，不做功，故W＝0，D错误；有磁场时，带正电的粒子受到向上的洛伦兹力的作用使其所受的电场力做正功减少，故B项正确。
2019-2020学年高中物理选修3-1《3.6带电粒子在匀强磁场中的运动》测试卷及答案解析
2019-2020学年高中物理选修3-1
《3.6带电粒子在匀强磁场中的运动》测试卷
一．选择题（共8小题）
1．如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dPa打到屏MN上的a点，通过Pa段用时为t，若该微粒经过P点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上。
两个微粒所受重力均忽略。
对于新微粒的运动判断正确的是（）
A．轨迹为Pb，至屏幕的时间将小于t
B．轨迹为Pc，至屏幕的时间将大于t
C．轨迹为Pb，至屏幕的时间将等于t
D．轨迹为Pa，至屏幕的时间将大于t
2．如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，一个氢核从ad 边的中心m沿垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。
若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，这个氢核射出磁场的位置及在磁场中的运动时间情况，下列说法正确的是（）
A．在b、n之间（不含b、n点）B．在n、a之间（不含n、a点）
C．时间变为原来的一半D．时间不变
3．如图，从离子源产生的一质量为m、电荷量为q的带电粒子（不计重力），由静止经电场加速后，自a点沿半径方向垂直于匀强磁场射入圆形区域的磁场，在c点射出。
已知圆的半径为r，粒子在磁场中运动时间为t0，∠aOc＝120°，则加速电场的电压是（）
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2019-2020学年高中物理选修3-1《第3章磁场》测试题及答案解析
2019-2020学年高中物理选修3-1《第3章磁场》测试题
一．选择题（共7小题，满分7分，每小题1分）
1．（1分）关于磁化和退磁，以下说法不正确的是（）
A．铁磁性物质是由已经磁化的小区域组成，这些小区域叫做磁畴
B．当各个磁畴的磁化方向杂乱无章时，物体对外不显磁性，当排列方向有序时，对外显示磁性
C．磁化的过程是使各个磁畴的磁化方向取向趋于一致的过程
D．退磁是各个磁畴的磁性消失的过程
2．（1分）如图所示，矩形线圈abcd处在一个很大的匀强磁场中，电流以恒定大小沿abcda 方向通过线圈，磁场的感线方向与线圈的中心轴OO′垂直．线圈只在磁场对电流的安培的作用下绕轴OO′转动，当线圈的角速度最小时（）
A．通过线圈的磁通量最小，线圈所受的安培力矩最大
B．通过线圈的磁通量最大，线圈所受的安培力矩最小
C．通过线圈的磁通量最小，线圈所受的安培力矩最小
D．通过线圈的磁通量最大，线圈所受的安培力矩最大
3．（1分）下列图中，能正确表示直线电流的方向与其产生的磁场方向间关系的是（）
A ．
B ．
C ．
D ．
4．（1分）如图所示，在“研究影响通电导体所受磁场力的因素”的实验中，要使导体棒的
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2020年秋人教版高中物理选修3-1综合测试含答案
绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-1综合测试本试卷共100分，考试时间120分钟。
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的金属极板，它们之间的距离为d，面积为S，这两个电极与可变电阻R相连，在垂直前后侧面的方向上有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，高温电离气体沿图示方向以速度v通过发电导管，气体的电阻率为ρ，调节可变电阻的阻值，则R消耗电功率的最大值为()A．B．C．D．2.如图所示，一带电粒子在电场中沿曲线AB运动，从B点穿出电场，a、b、c、d为该电场中的等势面，这些等势面都是互相平行的竖直平面，不计粒子所受重力，则()A．该粒子一定带负电B．此电场不一定是匀强电场C．该电场的电场线方向一定水平向左D．粒子在电场运动过程中动能不断减少3.如图所示，M和N是匀强电场中的两个等势面，相距为d，电势差为U，一质量为m(不计重力)、电荷量为－q的粒子，以速度v0通过等势面M射入两等势面之间，则该粒子穿过等势面N的速度应是()A．B．v0＋C．D．4.如图所示，两个点电荷，电荷量分别为q1＝4×10－9C和q2＝－9×10－9C，分别固定于相距20 cm 的a、b两点，有一个点电荷q放在a、b所在直线上且静止不动，该点电荷所处的位置是()A．在a点左侧40 cm处B．在a点右侧8 cm处C．在b点右侧20 cm处D．无法确定5.关于物体带电，下列说法正确的是()A．有的物体内部有电荷，有的物体内部没有电荷，所以有带电的物体，也有不带电的物体B．物体不带电是因为所带的正电荷数目和负电荷数目相等C．自然界只有两种电荷，点电荷和元电荷D．我们可以通过某一种方式创造电荷6.在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则()A．b点的电场强度一定比a点大B．电场线方向一定从b指向aC．b点的电势一定比a点高D．该电荷的动能一定减小7.如图在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上射入磁场(此为第一次)，且在上方运动半径为R(不计重力)．则()A．粒子经偏转一定能回到原点OB．粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2∶1C．粒子完成一次周期性运动的时间为D．粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进3R8.关于磁电式电流表，下列说法错误的是()A．磁电式电流表是根据通电线圈在磁场中受安培力的作用而制成的B．磁电式电流表的优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流C．根据磁电式电流表的指针偏转方向，可以知道被测电流的方向D．磁电式电流表内部的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是匀强磁场，安培力的方向与线圈平面垂直，故其表盘的刻度是均匀的9.如图所示，真空中有两个点电荷，Q1=+4.0×10-8C和Q2=-1.0×10-8C，分别固定在x轴上的x=0和x=6 cm的位置上．将一带负电的试探电荷q从x=20 cm的位置沿x轴负方向移到x=10 cm的位置，在此过程中，试探电荷的（）A．电势能一直增大B．电势能一直减小C．电势能先减小后增大D．电势能先增大后减小10.放飞的信鸽一般都能回到家中，不会迷失方向，这是因为()A．信鸽对地形地貌有极强的记忆力B．信鸽是靠超声波辨别方向的C．信鸽是靠电磁波辨别方向的D．信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)下列关于电容的说法正确的是()A．电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量B．电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多C．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V时电容器需要带的电荷量D．由公式C＝知，若电容器两极间电压为10 V，极板带电量为2×10－5C，则电容器电容大小为5×105F12.(多选)如图所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力F的作用发生摆动，以下说法正确的是()A．这个力F是通过磁场产生的B．这个力F没有反作用力C．这个力F的反作用力作用在通电导线上D．这个力F的反作用力作用在蹄形磁铁上13.(多选)在基本的逻辑门电路中，当输入信号有一个为“0”时，输出信号为“0”的逻辑门电路可能是()A．与门B．或门C．非门D．以上都不对14.(多选)如图所示，离地H高处有一个质量为m、带电量为＋q的物体处于电场强度随时间变化规律为E＝E0－kt(E0、k均为大于零的常数，电场水平向左为正方向)的电场中，物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为μ，已知μqE0<mg.t＝0时，物体从墙上静止释放，若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当物体下滑后脱离墙面，此时速度大小为，物体最终落在地面上．则下列关于物体的运动说法正确的是()A．当物体沿墙壁下滑时，物体先加速再做匀速直线运动B．物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一段直线C．物体克服摩擦力所做的功W f＝mgHD．物体与墙壁脱离的时刻为t＝三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻弹簧的一端N相接，穿在光滑的金属杆上．弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数k＝1300 N/m，自然长度为L0＝0.5 m，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积S＝0.5 m2，工作时总是正对着风吹来的方向．电路中左端导线与金属杆M端相连，右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好．限流电阻的阻值R＝1 Ω，电源的电动势E＝12 V，内阻r＝0.5 Ω.合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表示数为U1＝3.0 V；如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧，电压表的示数为U2＝2.0 V，求：(1)金属杆单位长度的电阻；(2)此时作用在迎风板上的风力大小．16.如图所示，直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场．一电子（质量为m、电荷量为e）以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中，求：（1）电子从磁场中射出时距O点多远？（2）电子在磁场中运动的时间为多少？17.如图所示，ab、cd为相距2 m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，质量为3.6 kg的金属棒MN垂直于导轨放置，当金属棒中通以8 A的电流时，金属棒受到水平方向的磁场力的作用沿着导轨做匀加速运动，加速度为2 m/s2，当棒中通以同方向的5 A的电流时，棒恰好沿着导轨做匀速运动，求此匀强磁场的磁感应强度的大小.18.在如图所示的电路中，电源电动势E＝3.0 V，内电阻r＝1.0 Ω，电阻R1＝10 Ω，R2＝10 Ω，R3＝30 Ω，R4＝35 Ω，电容器的电容C＝100 μF，电容器原来不带电．求接通开关S后流过R4的总电荷量．参考答案1.答：D解：运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为：r＝ρ，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻，即R＝r时，外电阻消耗的电功率最大．此时R＝ρ，代入电功率公式P＝()2R中得到最大电功率为：P m＝，故A、B、C错误，D正确．2.答：D由于不能确定电场线方向，故不能确定粒子所带电性，A、C错误；等势面互相平行，故一定是匀强电场，B错误；粒子所受电场力一定沿电场线指向轨迹凹侧，而电场线和等势面垂直，由此可确定电场力一定做负功，故动能不断减少，D正确.3.答：C4.答：A解：此电荷电性不确定，根据平衡条件，它应在q1点电荷的左侧，设距q1距离为x，由k＝k ，将数据代入，解得x＝40 cm，故A项正确．5.答：B解：平常物体不带电并非没有电荷，而是原子内部的原子核中的质子所带的正电荷数与核外电子带的负电荷数相等，而带正电的质子与带负电的电子所带电量相等，故对外不显电性，即我们所说的不带电．故A错误，B正确；自然界只有两种电荷，正电荷和负电荷，故C错误；电荷既不能创生，也不能消失，故D错误．6.答：C解：电场力做负功，该电荷电势能增加．正电荷在电势高处电势能较大，C正确．电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用，总功不一定为负．由动能定理可知，动能不一定减小，D错误．电势高低与场强大小无必然联系，A错误．b点电势高于a点，但a、b可能不在同一条电场线上，B 错误．7.答：D解：根据左手定则可知，负电荷在第一、四象限所受洛伦兹力的方向不同，粒子在第一象限沿顺时针方向，而在第四象限沿逆时针方向，故不可能回到原点，所以A错误；根据r＝可知，粒子做圆周运动的半径与B成反比，则粒子在一、四象限中的运动半径之比为1∶2，所以B错误；负电荷在第一象限运动轨迹的圆心角为60°，粒子在磁场中的周期为T＝，在第四象限中的运动轨迹圆心角也是60°，其周期为T′＝，故粒子完成一次周期性运动的时间为t＝＝，所以C错误；根据几何关系得到，粒子第二次射入第一象限时沿横轴前进距离为x＝3R，故D正确．8.答：D9.答：C解：空间某点的电场强度是正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的电场的叠加，是合场强．设Q2右侧场强为零的点到Q2的距离为L．根据点电荷的场强公式E=k，所以要使电场强度为零，那么正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的场强大小相等方向相反．所以k=k，解得L=0.06 m=6 cm．所以x坐标轴上x=12 cm处的电场强度为零，则从x=20 cm到x=12 cm，场强方向沿x轴正方向，从x=12 cm到x=10 cm，场强方向沿x轴负方向，将一带负电的试探电荷q从x=20 cm的位置沿x轴负方向移到x=12 cm的位置，电场力做正功，从x=12 cm的位置沿x轴负方向移到x=10 cm的位置，电场力做负功，所以该负电荷的电势能先减小后增大，故C正确，ABD错误．10.答：D解：放飞的信鸽一般都能回到家中，不会迷失方向，是由于鸽子体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向．11.答：AC电容反映电容器容纳电荷本领的大小，A对.电容器A的电容比B的大，只能说明电容器A容纳电荷的本领比B强，与是否带电无关，B错；电压为10 V，电荷量为2×10－5C时，电容C＝＝2×10－6F，D错.12.答：AD蹄形磁铁通过磁铁的磁场对通电导线产生了力的作用，同时通电导线也通过导线的磁场对蹄形磁铁产生了力的作用.13.答：AB解：对于“与”门电路，只要有一个0信号输入，输出信号为0；对于“或”门电路有一个输入信号为0，如果另一个输入信号也为0，则输出信号为0.所以选择A、B.14.答：CD解：竖直方向上有mg－μqE＝ma，随着电场强度E的减小，加速度a逐渐增大，当E＝0时，加速度增大到重力加速度g，此后物块脱离墙面，故A错误；物体脱离墙面时的速度向下，之后所受合外力与初速度不在同一条直线上，所以运动轨迹为曲线，故B错误；物体从开始运动到脱离墙面电场力一直不做功，由动能定理得，mg－W f＝mv2，将v＝代入解得W f＝mgH，故C正确；当物体与墙面脱离时电场强度为零，所以E＝E0－kt＝0，解得时间t＝，故D正确．15.答：（1）1 Ω/m （2）260 N解：设无风时金属杆接入电路的电阻为，有风时接入电路的电阻为，由题意得（1）无风时：解得：所以金属杆单位长度的电阻为：(2)有风时，U2＝R2＝2 V解得：R2＝0.3 Ω，此时弹簧的长度为L＝＝0.3 m，弹簧的压缩量为：x＝L0－L＝(0.5－0.3) m＝0.2 m由于迎风板受风力和弹力而平衡，所以风力大小为F＝kx＝1 300×0.2 N＝260 N.16.答：（1）（2）解：（1）由左手定则可判断出电子应落在ON之间，根据几何关系可解得圆心角为60°，根据得，r=则电子出射点距O点的距离等于电子的运动半径，为d=r=．（2）电子在磁场中的运动时间应为t=T==17.答： 1.2 T设磁感应强度为B，金属棒与轨道间的动摩擦因数为μ，金属棒的质量为m＝3.6 kg，金属棒在磁场中的有效长度为L＝2 m.当棒中的电流为I1＝5 A时，金属棒所受到的安培力与轨道对棒的滑动摩擦力平衡，金属棒做匀速直线运动.由平衡条件可得BI1L＝μmg①当金属棒中的电流为I2＝8 A时，棒做匀加速运动，加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：BI2L－μmg＝ma②联立①②得B＝＝T＝1.2 T.18.答：2.0×10－4C。