高中物理选修3-1期末复习练习题(5)
高中物理选修3-1通电导线在磁场中受到的力复习题练习题测试题
高二物理同步训练试题解析一、选择题1．关于通电导线所受安培力F的方向、磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是()A．F、B、I三者必须保持相互垂直B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直解析：选B.安培力F总是与磁感应强度B和电流I决定的平面垂直，但B与I(即导线)可以垂直，也可以不垂直．如果通电导线受安培力时，力F与磁场及力F与导线都是垂直的，故A、C、D均错，B正确．2．在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线()A．受到竖直向上的安培力B．受到竖直向下的安培力C．受到由南向北的安培力D．受到由西向东的安培力解析：选A.赤道上空的地磁场方向是由南向北的，电流方向由西向东，由左手定则判断出导线受到的安培力的方向是竖直向上的，答案A正确．3.图3－4－21通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图3－4－21所示，ab边与MN 平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是()A．线框有两条边所受的安培力方向相同B．线框有两条边所受的安培力大小相等C．线框所受的安培力的合力方向向左D．线框所受的安培力的合力方向向右解析：选BD.由安培定则可知导线MN在线框处所产生的磁场方向垂直于纸面向外，再由左手定则判断出bc边和ad边所受安培力大小相等，方向相反．ab边受到向右的安培力F ab，cd边受到向左的安培力F cd.因ab所处的磁场强，cd所处的磁场弱，故F ab＞F cd，线框所受合力方向向右．4.图3－4－22如图3－4－22，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()A．方向沿纸面向上，大小为(2＋1)ILBB．方向沿纸面向上，大小为(2－1)ILBC．方向沿纸面向下，大小为(2＋1)ILBD．方向沿纸面向下，大小为(2－1)ILB解析：选A.该导线可以用a和d之间的直导线长为(2＋1)L来等效代替，根据F＝BIL，可知大小为(2＋1)BIL，方向根据左手定则可得出．选项A正确．5.图3－4－23用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让两者等高平行放置，如图3－4－23所示．当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时，则有()A．两导线环相互吸引B．两导线环相互排斥C．两导线环无相互作用力D．两导线环先吸引后排斥解析：选A.通电的导线环周围能够产生磁场，磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用．由于导线环中通入的电流方向相同，两者同位置处的电流方向完全相同，相当于通入同向电流的直导线，据同向电流相互吸引的规律，判知两导线环应相互吸引，故A正确．6.图3－4－24如图3－4－24所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A 受到通电螺线管磁场的作用力的方向是()A．水平向左B．水平向右C．竖直向下D．竖直向上解析：选D.先用安培定则判断螺线管的磁场方向，在A点导线处的磁场方向是水平向左的；再用左手定则判断出导线A受到的安培力竖直向上．故选D.7.图3－4－25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3－4－25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C 选项正确． 8.图3－4－26如图3－4－26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，说明磁铁左端是北极 B ．如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是北极 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，磁铁的左端为北极，A 正确，B 、C 、D 错误． 9.图3－4－27如图3－4－28所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L 、质量为m 的直导体棒，在导体棒中的电流I 垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B 的大小和方向正确的是( )A ．B ＝mg sin αIL ，方向垂直斜面向上B ．B ＝mg sin αIL ，方向垂直斜面向下C ．B ＝mg cos αIL ，方向垂直斜面向下D ．B ＝mg cos αIL，方向垂直斜面向上解析：选A.由左手定则可知，若要使安培力和物体受到的重力和支持力平衡，磁场的方向应垂直于斜面向上，由平衡条件列方程得： mg sin α＝ILB ，解得B ＝mg sin αIL，故选A.二、计算题10．如图3－4－28所示，在倾角为37°图3－4－28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＝mgtan37°＝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 ＝B 0.4＝20.4s ＝5 s.答案：5 s 11.图3－4－29如图3－4－29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 →b12．如图3－4－30所示，两平行光滑导轨相距为L图3－4－30＝20 cm，金属棒MN的质量为m＝10 g，电阻R＝8 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.8 T，方向竖直向下，电源电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，当开关S闭合时，MN恰好平衡，求变阻器R1的取值为多少？设θ＝45°，g取10 m/s2.解析：MN受力分析如图所示，因MN平衡，所以有mg sin θ＝BIL cos θ①由闭合电路欧姆定律得I＝ER＋R1＋r②由①②并代入数据得：R1＝7 Ω.答案：7 Ω。
人教版高二物理选修3-1期末专项练习卷：带电粒子在电场中的运动
带电粒子在电场中的运动1．如图所示，真空中只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有一初速度为v 0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A 向B 做直线运动，那么( )A ．微粒带正、负电荷都有可能B ．微粒做匀减速直线运动C ．微粒做匀速直线运动D ．微粒做匀加速直线运动2.如图所示，电子由静止开始从A 板向B 板运动，到达B 板时的速度为v ，保持两板间的电压不变，则( )A ．当增大两板间的距离时，速度v 增大B ．当减小两板间的距离时，速度v 减小C ．当减小两板间的距离时，速度v 不变D ．当减小两板间的距离时，电子在两板间运动的时间变长3.如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距l .在正极板附近有一质量为M 、电荷量为q (q ＞0)的粒子；在负极板附近有另一质量为m 、电荷量为－q 的粒子．在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动．已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距25l 的平面．若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则M ∶m 为( )A ．3∶2B ．2∶1C ．5∶2D ．3∶14.如图，带电粒子由静止开始，经电压为U 1的加速电场加速后，垂直电场方向进入电压为U 2的平行板电容器，经偏转落在下板的中间位置．为使同样的带电粒子，从同样的初始位置由静止加速、偏转后能穿出平行板电容器，下列措施可行的是(粒子重力不计)( )A．保持U2和平行板间距不变，减小U1 B．保持U1和平行板间距不变，增大U2C．保持U1、U2和下板位置不变，向下平移上板D．保持U1、U2和下板位置不变，向上平移上板5.如图所示，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h.质量均为m、带电荷量分别为＋q和－q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)．不计重力，若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于()A.s22qEmh B.s2qEmhC.s42qEmh D.s4qEmh6.如图所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O点自由释放后，分别抵达B、C两点，若AB＝BC，则它们带电荷量之比q1∶q2等于()A．1∶2 B．2∶1 C．1∶ 2 D.2∶17.在如图甲所示的平行板电容器A、B两板上加上如图乙所示的交变电压，开始时B板的电势比A板的高，这时在两板中间的电子由静止在静电力作用下开始运动。
高中物理必刷题(选修3-1全册)word版答案解析
高中物理必刷题（选修3-1全册）word 版答案解析第一章静电场第1节电荷及其守恒定律刷基础1.B 【解析】摩擦起电现象的实质是电荷的转移，而不是产生了电子或质子，故A 错误；两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷，故B 正确；摩擦起电是因为摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的，故C 错误；用丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电，故D 错误。
2.A 【解析】当她用于触摸一个金属球时，金属球上的电荷会转移到她的身上，因为同种电荷相互排斥，头发就会竖起；无论她带正电荷还是负电荷，只要电荷量足够多，就会出现该现象，选项A 正确，B 、C 、D 错误。
3.A 【解析】带负电的A 球靠近B 球(不接触)，由于静电感应而使B 球带正电，c 球带负电，故A 正确，B 错误；人体是导体，用手摸一下B 球，B 球与人体、地球构成整体，大地是远端，带负电，B 球是近端，带正电，故C 错误；将B 、C 分开，移走A ，B 球带正电，C 球带等量的负电，再将B 、C 接触，C 上的负电荷转移到B 上，从而使B 、C 都不带电，故D 错误。
4.C 【解析】用带正电的带电体A 靠近(不接触)不带电的验电器的上端金属球，验电器发生静电感应，带电体A 带正电，则验电器的上端金属球带负电荷，下部金属箔自带等量的正电荷，金属箔张开。
验电器的金属箔之所以张开，是因为它们带有同种电荷，而同种电荷相互排斥，张开角度的大小取决于两金属箔自带电荷量的多少，感应起电的实质是电子在物体内部发生了转移。
故A 、B 、D 错误，C 正确。
5.BC 【解析】原来不带电的物体处于电中性，不是内部没有电荷，而是正负电荷的个数相等，整体对外不显电性，故A 错误；摩擦起电过程中转移的是自由电子，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，即摩擦过程中A 失去电子，转移到了B 上，故B 正确；由电荷守恒定律可知，在电子的转移过程中电荷的总量保持不变，A 带1.6×10-10C 的正电荷，则B 一定带1.6×10-10C 的负电荷，故C 正确；摩擦过程中，A 失去1.0×109个电子，故D 错误。
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高中物理必刷题适用高二年级选修3-1全册电子档选修3-1高中物理必刷题第一章静电场第1节电荷及其守恒定律刷基础题型1三种起电方式1．［福建三明三地三校2020高二上月考］关于摩擦起电现象，下列说法中正确的是（）A．摩擦起电现象使本来没有电子或质子的物体产生了电子或质子B．两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷C．摩擦起电可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到另一个物体而形成的D．用丝绸摩擦玻璃棒时，电子从丝绸转移到玻璃棒上，玻璃棒因质子数少于电子数而显示带负电2．［四川遂宁二中2020高二上期中改编］近期有一档关于科学探索的电视直播节目很受欢迎。
在某期节目里，一位少女站在绝缘平台上，当她用手触摸一个金属球时，会看到她的头发慢慢竖起，像是孔雀开屏，如图所示。
下列说法正确的是（）A．头发竖起是因为她的身上带上了电荷B．她只有带正电荷时，头发才会竖起C．她只有带负电荷时，头发才会竖起D．与电荷无关，这是她的特异功能3．［广东江门新会一中2020高二上月考］两个原来不带电的金属球B、C接触放置将带负电的A球靠近B球（不接触），则（）A．B球将带正电B．C球不带电C．用手摸一下B球，B球不再带电D．将B、C分开，移走A，再将B、C接触，B球带正电4．［陕西十校2020高二上月考］如图所示，用带有正电的带电体A，靠近（不接触）不带电的验电器的上端金属球，则（）A．验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电荷B．验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电荷C．验电器金属箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电荷D．验电器金属箔不张开，因为带电体A没有和验电器的金属球接触题型2电荷守恒定律5．［浙江温州2019高二上月考］（多选）A和B是两个原来不带电的物体，它们相互摩擦后，A带1.6×10-10C的正电荷，则下列判断正确的是（）A．摩擦前，A和B的内部没有任何电荷B．摩擦过程中，电子从A转移到BC．摩擦后，B一定带1.6×10-10C的负电荷D．摩擦过程中，A失去1.6×10-10个电子6．（多选）用棉布分别与聚丙烯塑料板和聚乙烯塑料板摩擦的实验结果如图，由此对摩擦起电的说法正确的是（）A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子B．两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类以及数量不同的电荷C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等D．同一物体与不同种类的物体摩擦，该物体所带电荷的种类可能不同题型3元电荷7．［吉林长春2020高二上期中］关于元电荷，下列说法错误的是（）A．所有带电体的电荷量的绝对值一定等于元电荷的整数倍B．元电荷的值通常取e=1.60×10-19CC．元电荷实际上是指电子和质子本身D．元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的8．［四川石室中学2020高二上期中］某个物体的带电荷量不可能是（）A．3.2×10-19C B．-6.4×10-20CC．-1.6×10-18C D．4.0×10-17C题型4接触起电时两物体上电荷的分布9．［山西长治二中2020高二上月考］两个完全相同的金属小球M、N，带电荷量分别为-4q和+2q．两球接触后分开，M、N的带电荷量分别为（）A．+3q，-3q B．-2q，+4qC．+2q，-4q D．-q，-q刷提升1．［湖北沙市中学2020高二上期中］下列关于起电的说法错误的是（）A．不管是何种起电方式，都要遵循电荷守恒定律B．摩擦起电时，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电C．摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分D．一个带电的物体接触一个不带电的物体，则两个物体带上等量异种电荷2．如图所示是伏打起电盘的示意图，其起电原理是（）A．摩擦起电B．感应起电C．接触起电D．以上三种方式都不是3．［江西南昌二中2020高二上月考］使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开下列各图所表示的验电器上感应电荷的分布情况正确的是（）4．［北京师范大学附中2019高一期末］取一对用绝缘柱支持的导体A 和B ，使它们彼此接触，起初它们都不带电，贴在它们下部的金属箔片是闭合的，如图所示。
高中物理必刷题(选修3-1全册)word版答案解析
高中物理必刷题（选修3-1全册）word 版答案解析第一章静电场第1节电荷及其守恒定律刷基础1.B 【解析】摩擦起电现象的实质是电荷的转移，而不是产生了电子或质子，故A 错误；两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷，故B 正确；摩擦起电是因为摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的，故C 错误；用丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电，故D 错误。
2.A 【解析】当她用于触摸一个金属球时，金属球上的电荷会转移到她的身上，因为同种电荷相互排斥，头发就会竖起；无论她带正电荷还是负电荷，只要电荷量足够多，就会出现该现象，选项A 正确，B 、C 、D 错误。
3.A 【解析】带负电的A 球靠近B 球(不接触)，由于静电感应而使B 球带正电，c 球带负电，故A 正确，B 错误；人体是导体，用手摸一下B 球，B 球与人体、地球构成整体，大地是远端，带负电，B 球是近端，带正电，故C 错误；将B 、C 分开，移走A ，B 球带正电，C 球带等量的负电，再将B 、C 接触，C 上的负电荷转移到B 上，从而使B 、C 都不带电，故D 错误。
4.C 【解析】用带正电的带电体A 靠近(不接触)不带电的验电器的上端金属球，验电器发生静电感应，带电体A 带正电，则验电器的上端金属球带负电荷，下部金属箔自带等量的正电荷，金属箔张开。
验电器的金属箔之所以张开，是因为它们带有同种电荷，而同种电荷相互排斥，张开角度的大小取决于两金属箔自带电荷量的多少，感应起电的实质是电子在物体内部发生了转移。
故A 、B 、D 错误，C 正确。
5.BC 【解析】原来不带电的物体处于电中性，不是内部没有电荷，而是正负电荷的个数相等，整体对外不显电性，故A 错误；摩擦起电过程中转移的是自由电子，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，即摩擦过程中A 失去电子，转移到了B 上，故B 正确；由电荷守恒定律可知，在电子的转移过程中电荷的总量保持不变，A 带1.6×10-10C 的正电荷，则B 一定带1.6×10-10C 的负电荷，故C 正确；摩擦过程中，A 失去1.0×109个电子，故D 错误。
高中物理选修3-1测试题及答案(人教版)
高中物理选修3-1测试题及答案（满分100分，时间90分钟）一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分，在1~9小题为单选；第10小题为不定项选。
）1．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．体积很大的带电体一定不能看作点电荷C．点电荷一定是电量很小的电荷D．体积很大的带电体只要距离满足一定条件也可以看成点电荷2．下列关于电场强度的叙述，正确的是( )A．电场中某点的电场强度与该点试探电荷的电量成反比B．电场中某点的电场强度与该点试探电荷所受的电场力成正比C．电场中某点的电场强度与该点有无试探电荷无关D．电场中某点的电场强度方向就是试探电荷在该点所受电场力的方向3. 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势面平行B.随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低C. 电场强度为零的地方，电势也为零D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向4. 如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示电场的等势面。
则( )A．1、2两点的场强相等 B．2、3两点的场强相等C．1、2两点的电势相等 D．2、3两点的电势相等5. 某电解池，如果在1秒钟内有1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是 ( )A ．0B ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.26．如图所示，在一电场强度水平向右的匀强电场中，用一绝缘丝线系一带正电小球，小球的质量为m 、电荷量为q ，当丝线与竖直方向的夹角为θ＝60°时，小球处于平衡状态，则匀强电场的电场强度大小为( ) A.3mg q B.mg 2q C.3mg 2q D.mg q7. 给电容器充电，充完后断开开关。
当增大两极板间间距时，电容器带电量Q ，电容C ，两极板间电压U ，两极板间场强E 的变化情况是（ ）A ．Q 变小，C 不变，U 变小，E 变小 B. Q 变小，C 变小，U 不变，E 变小C ．Q 不变，C 变小，U 变大，E 不变 D. Q 不变，C 不变，U 变小，E 变小8．如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A 向B 做直线运动．那么( )A ．微粒带正、负电荷都有可能B ．微粒做匀减速直线运动C ．微粒做匀速直线运动D ．微粒做匀加速直线运动9．关于等势面的说法，正确的是( )A ．电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以说电场力不做功B ．在同一个等势面上各点的场强大小相等C ．两个不等电势的等势面可能相交D ．若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反映场强的大小10．如图所示，固定在Q 点的正点电荷的电场中有M 、N 两点，已知MQ ＜NQ.下列叙述正确的是( )A ．若把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点，则静电力对该电荷做正功，电势能减少B ．若把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点，则该电荷克服静电力做功，电势能增加C ．若把一负的点电荷从M 点沿直线移到N 点，则静电力对该电荷做正功，电势能减少D．若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点，则该电荷克服静电力做的功等于静电力对该电荷所做的功，电势能不变二．实验题（每空3分，电路图4分）11. 左下图为“测绘小灯伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为3V。
高中物理选修3-1磁场 复习 提纲+例题
V2
V0
V4
2、将带电粒子在狭缝之间的运动首尾连接 起来是一个初速度为零的匀加速直线运动
3、带电粒子每经电场加速一次，回旋半径 就增大一次，每次增加的动能为⊿E ＝qU
K
所有各次半径之比为：
1 2∶ 3∶ ∶ ...
4、对于同一回旋加速器，其粒子的回旋的 最大半径是相同的。
mv 1 2 B2q 2 R2 由最大半径得： ＝ R E mv qB 2 2m
D、环形线圈有扩张的趋势
1、把一重力不计的通电直导线水平放在蹄 形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动， 当导线通入图示方向电流I时，导线的运动 情况是(从上往下看)（ C ） A.顺时针方向转动，同时下降 B.顺时针方向转动，同时上升 C.逆时针方向转动，同时下降 D.逆时针方向转动，同时上升
I
电流微元法
3、解题一般步骤： ①判断安培力方向 注意选择视图（视角） ②其它力受力分析 将立体受力图应转化成平面图 ③列力学方程：
平衡方程
牛二方程（动能定理） F=ILB ④列电学辅助方程: Q=It
u=IR ……. ⑤解方程及必要的讨论（“答”）
F=BIL中的L为有效长度
试指出下述各图中的安培力的大小。
安培力作用下物体的平衡问题 【例】在倾斜角为θ的光滑斜面上，置 一通有电流I，长为L，质 量为m的导 体棒，如图所示，在竖直向上的磁场中 静止，则磁感应强度B为 _________.
FN
θ
mg
F BIL mg tan mg tan B IL
F
B
FN
×
θ
F
mg
引申1：欲使它静止在斜面上, 外加磁场的磁感应
R
2
mV qB
高中物理选修3-1导体的电阻复习题练习题测试题
高二物理同步训练试题解析一、选择题1．关于电阻和电阻率的说法中，正确的是( )A ．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻B ．由R ＝U /I 可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C ．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降阺会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度D ．将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一答案：C2．某金属导线的电阻率为ρ，电阻为R ，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为( )A ．4ρ和4RB ．ρ和4RC ．16ρ和16RD ．ρ和16R解析：选D.导体的电阻率反映材料的导电性能，温度一定时电阻率是不变的．导线拉长后，直径变为原来的一半，则横截面积变为原来的1/4，因总体积不变，长度变为原来的4倍，由电阻定律计算可知电阻变为原来的16倍．3．温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，在图2－6－6所示的图象中分别为某金属和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则( )图2－6－6A ．图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化B ．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化C ．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化D ．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化解析：选CD.图线1反映电阻随温度升高而增大的特性，是金属导体的电阻，图线2反映电阻随温度升高而降低的特性，是半导体材料的电阻，故C 、D 正确，A 、B 错误．4．(2011重庆南开中学高二检测)两粗细相同的同种金属电阻丝R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系图线如图2－6－7所示，可知( )图2－6－7A ．两电阻的大小之比为R 1∶R 2＝3∶1B ．两电阻的大小之比为R 1∶R 2＝1∶3C ．两电阻丝长度之比为L 1∶L 2＝3∶1D ．两电阻丝长度之比为L 1∶L 2＝1∶3解析：选B.由I －U 图象可知R 1∶R 2＝1∶3，B 选项正确根据R ＝ρL S ，L ＝RS ρ，所以L 1∶L 2＝R 1∶R 2 L 1∶L 2＝1∶3，C 、D 都不正确．5．两根材料相同的导线，质量之比为2∶1，长度之比为1∶2，加上相同的电压后，通过的电流之比为( )C ．1∶1D ．1∶4解析：选A.同种材料的导线体积之比等于质量比：V 1∶V 2＝2∶1，面积之比为S 1S 2＝V 1/l 1V 2/l 2＝21·21＝41，由R ＝ρl S 可得R 1R 2＝l 1l 2·S 2S 1＝12·14＝18，加上相同电压，由I ＝U R 可得I 1I 2＝R 2R 1＝81，所以A 对． 6．白炽灯的灯丝由钨丝制成，当灯丝烧断后脱落一段，又将剩余灯丝刚好能搭接上使用，若灯泡功率原来为60 W ，观察搭接起来的灯丝长度大约为原来的34，则现在灯泡的功率约为( )A ．30 WB ．45 WC ．60 WD ．80 W解析：选D.由电阻定律知，灯丝长度减为原来的34，电阻变为原来的34，照明电路中电压220 V 不变，则由P ＝U 2R 知功率变为原来的43倍，即80 W ，D 选项正确． 7．一同学将变阻器与一只“6 V 8 W”的小灯泡 L 及开关S 串联后接在6 V 的电源E 上，当S 闭合时，发现灯泡发光．按如图2－6－8所示的接法，当滑片P 向右滑动时，灯泡将( )图2－6－8A ．变暗B ．变亮C ．亮度不变D ．可能烧坏解析：选B.由题图可知，变阻器接入电路的是PB 段的电阻丝，当滑片P 向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻变小，小灯泡变亮，B 正确；由于小灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡．故正确答案为B.8．现有半球形导体材料，接成如图2－6－9所示甲、乙两种形式，则两种接法的电阻之比R 甲∶R 乙为( )图2－6－9A ．1∶1B ．1∶2C ．2∶1D ．1∶4解析：选D.将甲图半球形导体材料看成等大的两半部分的并联，则乙图中可以看成两半部分的串联，设每一半部分的电阻为R ，则甲图中电阻R 甲＝R 2，乙图中电阻R 乙＝2R ，故R 甲∶R 乙＝1∶4.9．两根材料相同的均匀导线x 和y ，x 长为l ，y 长为2l ，串联在电路中时，沿长度方向电势变化如图2－6－10所示，则x 、y 导线的横截面积之比为( )图2－6－10C ．1∶2D ．3∶1解析：选B.由图象可知，U x ＝6 V ，U y ＝4 V ，由两导体串联时电流相同，得U x U y ＝R x R y，而R x ＝ρl S x ，R x ＝ρ2l S y ，所以U x U y ＝S y 2S x ，则S x S y ＝U y 2U x ＝42×6＝13.故正确答案为B. 二、非选择题10．如图2－6－11所示，P 是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L ，直径为D ，镀膜的厚度为d .陶瓷管两端有导电金属箍M 、N .现把它接入电路中，测得它两端电压为U ，通过它的电流为I ，则金属膜的电阻为______，镀膜材料电阻率的计算式为ρ＝____________________.图2－6－11解析：将膜层展开，如图所示，则膜层相当于一电阻，其长度为L ，横截面积＝管的周长×厚度．然后再将电阻的定义式与决定式联立便可求出ρ.由电阻定律R ＝ρL S 可得R ＝ρL 2πD 2·d ＝ρL πDd 由欧姆定律R ＝U I 得ρL πDd ＝U I 得ρ＝U πDd IL. 答案：U I U πDd IL11．一根长为l ＝3.2 m 、横截面积S ＝1.6×10－3m 2的铜棒，两端加电压U ＝7.0×10－2V.铜的电阻率ρ＝1.75×10－8 Ω·m ，求：(1)通过铜棒的电流；(2)铜棒内的电场强度．解析：(1)由R ＝ρl S 和I ＝U R 得I ＝US ρl＝ 7.0×10－2×1.6×10－31.75×10－8×3.2A ＝2×103 A.(2)E ＝U d ＝7.0×10－23.2V/m ＝2.2×10－2 V/m. 答案：(1)2×103 A (2)2.2×10－2 V/m12．A 、B 两地相距11 km ，A 地用两根完全相同的导线向B 地送电，若两地间某处的树倒了，压在导线上而发生故障．为了找出故障所在处，在A 地给两根导线加上12 V 的电压，此时在B 地测得电压是10 V ；在B 地给两根导线加上12 V 的电压，此时在A 地测得电压是4 V ，问：故障发生在何处？解析：作出示意图，在两根导线间的树，相当于阻值为R 的电阻，设单位长度导线的电阻为r ，故障处离A 地的距离为 x km ，由电阻定律可得各段导线的电阻值(在图中标出)，当A 处加上12 V 电压，B 处测得的是R 上两端的电压，有串联分压得1210＝2xr ＋R R① 同理：124＝2(11－x )r ＋R R② 由①、②得：x ＝1 km 即故障发生在离A 处1 km 处．答案：离A 处 1 km 处。
高中物理必刷题(选修3-1全册)word版可编辑打印(共160页)
高中物理必刷题适用高二年级选修3-1全册电子档选修3-1高中物理必刷题第一章静电场第1节电荷及其守恒定律刷基础题型1三种起电方式1．［福建三明三地三校2020高二上月考］关于摩擦起电现象，下列说法中正确的是（）A．摩擦起电现象使本来没有电子或质子的物体产生了电子或质子B．两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷C．摩擦起电可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到另一个物体而形成的D．用丝绸摩擦玻璃棒时，电子从丝绸转移到玻璃棒上，玻璃棒因质子数少于电子数而显示带负电2．［四川遂宁二中2020高二上期中改编］近期有一档关于科学探索的电视直播节目很受欢迎。
在某期节目里，一位少女站在绝缘平台上，当她用手触摸一个金属球时，会看到她的头发慢慢竖起，像是孔雀开屏，如图所示。
下列说法正确的是（）A．头发竖起是因为她的身上带上了电荷B．她只有带正电荷时，头发才会竖起C．她只有带负电荷时，头发才会竖起D．与电荷无关，这是她的特异功能3．［广东江门新会一中2020高二上月考］两个原来不带电的金属球B、C接触放置将带负电的A球靠近B球（不接触），则（）A．B球将带正电B．C球不带电C．用手摸一下B球，B球不再带电D．将B、C分开，移走A，再将B、C接触，B球带正电4．［陕西十校2020高二上月考］如图所示，用带有正电的带电体A，靠近（不接触）不带电的验电器的上端金属球，则（）A．验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电荷B．验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电荷C．验电器金属箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电荷D．验电器金属箔不张开，因为带电体A没有和验电器的金属球接触题型2电荷守恒定律5．［浙江温州2019高二上月考］（多选）A和B是两个原来不带电的物体，它们相互摩擦后，A带1.6×10-10C的正电荷，则下列判断正确的是（）A．摩擦前，A和B的内部没有任何电荷B．摩擦过程中，电子从A转移到BC．摩擦后，B一定带1.6×10-10C的负电荷D．摩擦过程中，A失去1.6×10-10个电子6．（多选）用棉布分别与聚丙烯塑料板和聚乙烯塑料板摩擦的实验结果如图，由此对摩擦起电的说法正确的是（）A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子B．两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类以及数量不同的电荷C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等D．同一物体与不同种类的物体摩擦，该物体所带电荷的种类可能不同题型3元电荷7．［吉林长春2020高二上期中］关于元电荷，下列说法错误的是（）A．所有带电体的电荷量的绝对值一定等于元电荷的整数倍B．元电荷的值通常取e=1.60×10-19CC．元电荷实际上是指电子和质子本身D．元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的8．［四川石室中学2020高二上期中］某个物体的带电荷量不可能是（）A．3.2×10-19C B．-6.4×10-20CC．-1.6×10-18C D．4.0×10-17C题型4接触起电时两物体上电荷的分布9．［山西长治二中2020高二上月考］两个完全相同的金属小球M、N，带电荷量分别为-4q和+2q．两球接触后分开，M、N的带电荷量分别为（）A．+3q，-3q B．-2q，+4qC．+2q，-4q D．-q，-q刷提升1．［湖北沙市中学2020高二上期中］下列关于起电的说法错误的是（）A．不管是何种起电方式，都要遵循电荷守恒定律B．摩擦起电时，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电C．摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分D．一个带电的物体接触一个不带电的物体，则两个物体带上等量异种电荷2．如图所示是伏打起电盘的示意图，其起电原理是（）A．摩擦起电B．感应起电C．接触起电D．以上三种方式都不是3．［江西南昌二中2020高二上月考］使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开下列各图所表示的验电器上感应电荷的分布情况正确的是（）4．［北京师范大学附中2019高一期末］取一对用绝缘柱支持的导体A 和B ，使它们彼此接触，起初它们都不带电，贴在它们下部的金属箔片是闭合的，如图所示。
高中物理选修3-1静电场专项练习(含答案)
静电场练习题一、选择题1．（3分）如图，在E＝2.0×103N/C的匀强电场中有A、M和B三点，其中BM与电场线垂直，AM与电场线成30°角，AM＝4cm，BM＝2cm，把一电量q＝2×10﹣9C的正电荷从A移动到M点，再从M移动到B点，整个过程中电场力做功为（）A．8×10﹣8J B．8×10﹣8J C．1.6×10﹣7 J D．2.4×10﹣7 J 2．（3分）如图所示，正电荷在电场中沿某一条电场线从A点运动到B点，下面说法正确的是（）A．电场力大小不断变化B．电场力大小保持不变C．电荷克服电场力做功D．电荷的电势能不断减小3．（3分）下列说法中正确的是（）A．将电荷从电场中一点移到另一点，电势能的改变量与零电势点的选择无关B．在电场中，电场强度为零的地方电势也一定为零C．电荷在电场中电势较高的地方，具有的电势能较大D．沿着负点电荷的电场线方向，电势升高4．（3分）关于等势面下列说法正确的是（）A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功B．等势面上各点的场强相等C．等差等势面越密的地方，场强越大D．在负的点电荷形成的电场中，电场线由低等势面指向高等势面5．（3分）如图所示，粗糙且绝缘的斜面体ABC在水平地面上始终静止。
在斜面体AB边上靠近B点固定一点电荷，从A点无初速度释放带负电且电荷量保持不变的小物块（视为质点），运动到P点时速度恰为零。
则小物块从A到P运动的过程（）A．水平地面对斜面体没有静摩擦作用B．小物块的电势能先减小后增大C．小物块所受到的合外力减小后增大D．小物块损失的机械能等于增加的电势能6．（3分）如图所示，某一带正电粒子（不计重力）在一平行板间的运动轨迹如图中曲线，P、Q两点为轨迹上两点，则（）A．A板带负电，B板带正电B．粒子在P点电势能大于在Q点电势能C．粒子在P点动能大于在Q点动能D．粒子在P点受力大于在Q点受力7．（3分）如图所示，a、b、c、d、e五点在一条直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。
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N S R C
a
b
选修3-1测试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共100分考试用时90分钟 第Ⅰ卷（选择题共40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。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。） 1．处在磁场中的一闭合线圈，若没有产生感应电流，则可以判定 （ ） A．线圈没有在磁场中运动 B．线圈没有做切割磁感线运动 C．磁场没有发生变化 D．穿过线圈的磁通量没有发生变化
2、在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（ ） A．合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭 B．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭 C．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭 D．合上开关，a、b同时亮；断开开关，b熄灭，a后熄灭
3．两个通信卫星在地球的赤道上空飞行，飞行方向与地球自转方向相同，为向地球传送信号，两颗卫星均有伸出卫星且指向地心的金属天线。已知卫星A为同步卫星，卫星B的半径小于卫星A的，则关于卫星天线两端电势的高低，正确的是： ( ) A．卫星A靠近地心端的电势高 B．卫星A靠近地心端的电势低 C．卫星B靠近地心端电势高 D．卫星B靠近地心端的电势低
4、电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是 （ ） A．从a到b，上极板带正电 B．从a到b，下极板带正电 C．从b到a，上极板带正电 D．从b到a，下极板带正电
5．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时 ( ) A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流 B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势 C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→b→c→d
× ×
a
b
L
E S D 线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力 6.一个边长为6 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36 Ω.磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示.则线框中感应电流的有效值为（ ）
A.2×10-5 A B.6×10-5 A C.22×10-5 A D.223×10-5 A
7.用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc
和Ud.下列判断正确的是 ( )
A. Uad
B. Uac
C. Ua=Ubd
D. Ubc
8．电阻R1、R2与交流电源按照图1方式连接，R1=10Ω，R2 =20Ω。合上开关S后，通过
电阻R1的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则 ( )
A．通过R1的电流有效值是1.2A B．R1两端的电压有效值是6V C．通过R2的电流最大值是1.22A D．R2两端的电压最大值是62V
9.如图所示，A是长直密绕通电螺线管，小线圈B与电流表连接，并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A.能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律的是 ( )
d c b a M N M N M N M N 交流电源 R1
R2
图1
i/A t/×10-2s O
+0.62
图2 -0.62 1 2 3 B A I (a) (b) 0 i t t2 t1 10．如图（a）所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图（b）所示的变化电流，t=0时电流方向为顺时针（箭头所示）。在t1—t2时间内，对于线圈B，下列说法正确的是 （ ） A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 D．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势
11．将一个闭合矩形金属线框abcd放入如图所示的匀强磁场中，图中虚线表示磁场边界，在用力将线框abcd从磁场 中以速度v匀速拉出的过程中，下列说法正确的是（ ） A．拉线框的速度越大，通过导线横截面的电量越多 B．磁场越强，拉力做的功越多 C．拉力做功多少与线框的宽度bc无关 D．线框电阻越大，拉力做的功越多
12.如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F．此时 （ ） A.电阻R1消耗的热功率为Fv／3 B.电阻R2消耗的热功率为Fv／6 C.整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ D.整个装置消耗的机械功率为（F＋μmgcosθ）v 第Ⅱ卷（非选择题 共52分）
二、填空题（每空4分，共16分） 13、如图所示，a、b、c三种交流电，分别通过同一电阻，在0.8 s内，电阻产生的热量分别为Qa、Qb和Qc，则Qa：Qb：Qc＝ ______________
14、如图所示，在磁感强度B＝2T的匀强磁场中有一个矩形线圈，ab=0.1m，bc=0.2m，线圈从图示位置开始以恒定角速度绕OO′轴转动，ω=π/6 rad/s。若线圈电阻为2Ω，则第3s内通过线圈截面的电子数目为
15.如图直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中,ab是一段长为l、电阻为R的均匀导线,ac和bc的电阻可不计,ac长度为2l.磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.现有一段长度为
2l、电阻为2R的均匀导体杆MN架在导线框上,开始时紧靠ac,然后沿ab方向以恒定速度v
向b端滑动,滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触.当MN滑过的距离为3l时,导线ac中的电流是____________ 方向________________
t/s 0 2 -2 0.1 0.3 0.5
ia/A
a t/s 0 2
-2 0.1 0.3 0.5
ib/A
b t/s 0 2
-2 0.1 0.3 0.5
ic/A
c 三、计算题（共36分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。 16．如图甲所示，由均匀电阻丝做成的正方形线框abcd的电阻为R，ab = bc = cd =da = l．现将线框以与ab垂直的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域，整个过程中ab 、cd两边始终保持与边界平行．令线框的cd边刚与磁场左边界重合时t＝0，电流沿abcda流动的方向为正． （1）求此过程中线框产生的焦耳热． （2）在图乙中画出线框中感应电流随时间变化的图象． （3）在图丙中画出线框中a、b两点间电势差Uab随时间t变化的图象．
2l
l a v d
c b
图甲
0
uab t
图丙 0
i t
图乙 17.如图所示，固定于水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动.此时adeb构成一个边长为l的正方形.棒的电阻为r，其余部分电阻不计.开始时磁感应强度为B0.
（1）若从t＝0时刻起，磁感应强度均匀增加,每秒增量为k，同时保持棒静止.求棒中的感应电流,并在图上标出感应电流的方向. （2）在上述（1）情况中，始终保持棒静止，当t＝t1 s末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大? （3）若从t＝0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度应怎样随时间变化（写出B与t的关系式）? 18.如图所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v1匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。 （1）求导体棒所达到的恒定速度v2； （2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？ （3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？