【精品试卷】人教版高中物理选修3-1：第3章第2节时同步训练及解析复习专用试卷

高中物理选修 3-1 同步练习题第一节电荷及其守恒定律[ 同步检测 ]1、全部静电现象都是因为物体上的惹起的，人在地毯上行走时会带上电，梳头时会带上电，脱外套时也会带上电等等，这些几乎都是由惹起的 .2．用丝绸摩掠过的玻璃棒和用毛皮摩掠过的硬橡胶棒，都能吸引轻小物体，这是因为（）A.被摩掠过的玻璃棒和硬橡胶棒必定带上了电荷B.被摩掠过的玻璃棒和硬橡胶棒必定带有同种电荷C.被吸引的轻小物体必定是带电体D. 被吸引的轻小物体可能不是带电体3．如图 1— 1— 2 所示，在带电 +Q 的带电体邻近有两个相互接触的金属导体 A 和 B，均放在绝缘支座上 .若先将 +Q 移走，再把 A 、 B 分开，则 A 电， B 电；若先将 A 、B 分开，再移走 +Q ，则 A 电， B 电.4．同种电荷相互排挤，在斥力作用下，同种电荷有尽量的趋向，异种电荷相互吸引，并且在引力作用下有尽量的趋向．A5．一个带正电的验电器如图1— 1— 3 所示，当一个金属球 A 凑近验电器上的金属球 B 时，验电器中金属箔片的张角减小，则（）A ．金属球 A 可能不带电B ．金属球 A 必定带正电C．金属球 A 可能带负电D ．金属球 A 必定带负电B+ ++ +A B++图 1— 1—3 图 1— 1—26．用毛皮摩掠过的橡胶棒凑近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可判断（）A．验电器所带电荷量部分被中和B．验电器所带电荷量部分跑掉了C．验电器必定带正电D．验电器必定带负电7．以下对于摩擦起电和感觉起电的说法中正确的选项是A.摩擦起电是因为电荷的转移，感觉起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷，感觉起电是因为电荷的转移C.摩擦起电的两摩擦物体必然是绝缘体，而感觉起电的物体必然是导体D.不管是摩擦起电仍是感觉起电，都是电荷的转移8．现有一个带负电的电荷 A ，和一个能拆分的导体 B，没有其余的导体可供利用，你怎样能使导体 B 带上正电？9．带电微粒所带的电荷量不行能是以下值中的10×-19C10×-19C C.-1.6 10×-18C D.4.0 ×10-17C 10．有三个同样的绝缘金属小球 A 、 B、 C，此中小球 A 带有 2.0 ×10-5C 的正电荷，小球 B、 C 不带电．此刻让小球 C 先与球 A 接触后取走，再让小球 B 与球 A 接触后分开，最后让小球B与小球 C 接触后分开，最后三球的带电荷量分别为qA=，qB=， qC=．[ 综合评论 ]1．对于摩擦起电现象，以下说法中正确的选项是A. 摩擦起电是用摩擦的方法将其余物质变为了电荷B. 摩擦起电是经过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.经过摩擦起电的两个本来不带电的物体，必定带有等量异种电荷D. 经过摩擦起电的两个本来不带电的物体，可能带有同种电荷2．如图 1— 1— 4 所示，当将带正电的球 C 移近不带电的枕形绝缘金属导体AB 时，枕形导体上的电荷挪动状况是A. 枕形金属导体上的正电荷向B 端挪动，负电荷不挪动CB. 枕形金属导体中的带负电的电子向 A 端挪动，正电荷不挪动+ABC.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向 B 端和A 端挪动D. 枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向 A 端和B 端挪动 图 1— 1—43．对于摩擦起电和感觉起电的本质，以下说法中正确的选项是A. 摩擦起电现象说明机械能能够转变为电能，也说明经过做功能够创建电荷B. 摩擦起电现象说明电荷能够从一个物体转移到另一个物体+AC.摩擦起电现象说明电荷能够从物体的一部分转移到另一部分 B +D. 感觉起电说明电荷从带电的物体转移到本来不带电的物体上去了4．如图 1— 1— 5 所示，用带正电的绝缘棒 A 去凑近本来不带电的验电器B ，B 的金属箔片张开，这时金属箔片带 电；若在带电棒走开前，用手摸一下验电器的小球后走开， 而后移开 A ，这时 B 的金属箔片也能张开， 它带 电 .图 1—1— 55．绝缘细线上端固定， 下端悬挂一轻质小球 a ，a 的表面镀有铝膜． 在a 的近旁有一底座绝缘金属球b ，开始时 a 、b 都不带电， 如图 1—1— 6所示，现使 b 带电，则： A. ab 之间不发生相互作用B. b 将吸引 a ，吸在一同不松开C. b 立刻把 a 排挤开D. b 先吸引 a ，接触后又把 a 排挤开图 1—1—66．5 个元电荷的电荷量是 C ，16C 电荷量等于个元电荷的电荷量．7 ．有两个完整同样的带电绝缘金属球 A 、 B ，分别带有电荷量 Q A109B＝＝×C,Q 109在接触过程中， 电子怎样转移并转移多少库仑？今后，–3.2 × C, 让两绝缘金属小球接触， 小球 A 、 B 各带电多少库仑？8．有三个同样的绝缘金属小球 A 、 B 、 C ，此中小球 A 带有 3×10-3C 的正电荷，小球 B 带有 -2 ×10-3C 的负电荷，小球 C 不带电．先将小球 C 与小球 A 接触后分开，再将小球 B 与小球 C 接触而后分开，试求这时三球的带电荷量分别为多少？第二节库仑定律[同步检测 ]1．以下哪些带电体可视为点电荷A．电子和质子在任何状况下都可视为点电荷B．在计算库仑力时平均带电的绝缘球体可视为点电荷C．带电的细杆在必定条件下能够视为点电荷D．带电的金属球必定不可以视为点电荷2．对于库仑定律，下边说法正确的选项是k q 1q 2A ．凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作使劲，就能够使用公式 F =r 2；B．两个带电小球即便相距特别近，也能用库仑定律C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量能否同样，它们之间的库仑力大小必定相等D ．当两个半径为r 的带电金属球心相距为4r 时，对于它们之间相互作用的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量3．两个点电荷相距为d，相互作使劲大小为F，保持两点电荷的电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作使劲大小为4F，则两点之间的距离应是A ． 4d B． 2d C． d/2D． d/44．两个直径为 d 的带正电的小球，当它们相距100 d 时作使劲为F，则当它们相距为 d 时的作使劲为 ()A ． F／ 100B． 10000F C． 100F D ．以上结论都不对5．两个带正电的小球，放在圆滑绝缘的水平板上，相隔必定的距离，若同时开释两球，它们的加快度之比将A ．保持不变B．先增大后减小C．增大D．减小6．两个放在绝缘架上的同样金属球相距d，球的半径比 d 小得多，分别带 q 和 3q 的电荷量，相互作用的斥力为 3F．现将这两个金属球接触，而后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力将变为A ．O B．F C．3F D．4F７．如图1— 2— 6 所示，大小能够不计的带有同种电荷的小球 A 和 B 相互排挤，静止时两球位于同一水平面上，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β卢，且α < ，β由此可知A ．B 球带电荷量许多B． B 球质量较大C． A 球带电荷量许多D ．两球接触后，再静止下来，两绝缘线与竖直方向的夹角变为α′、β′，则仍有α′ <β′图 1—2— 6 ８．两个质量相等的小球，带电荷量分别为q 1和 q 2，用长均为L 的两根细线，悬挂在同一点上，静止时两悬线与竖直方向的夹角均为30°，则小球的质量为.8 8 ９．两个形状完整同样的金属球 A 和 B，分别带有电荷量 q A＝﹣ 7×10 C 和 q B＝ 3×10 C，它们之间的吸引力为2×10 6N ．在绝缘条件下让它们相接触，而后把它们又放回原处，则此时它们之间的静电力是(填“排挤力”或“吸引力”)，大小是． (小球的大小可忽视不计)10．如图 1— 2— 7 所示， A 、 B 是带等量同种电荷的小球， A 固定在竖直搁置的10 cm 长的绝缘支杆上， B 均衡于倾角为30°的绝缘圆滑斜面上时，恰与A等高，若B的质量为303 g，2则 B 带电荷量是多少?(g 取 l0 m ／ s )图 1—2—7[ 综合评论 ]1．两个带有等量电荷的铜球，相距较近且地点保持不变，设它们带同种电荷时的静电力为F 1，它们带异种电荷时 (电荷量绝对值同样)的静电力为 F 2，则 F1和 F2 的大小关系为： ()A．F1＝F 2 D．F1>F 2 C．F1<F2 D．没法比较2．如图 1—2— 8 所示，在 A 点固定一个正点电荷，在 B 点固定一负点电荷，当在 C 点处放上第三个电荷q 时，电荷 q 受的协力为 F，若将电荷q 向 B 移近一些，则它所受协力将A ．增大 D ．减少C．不变D．增大、减小均有可能．图 1—2— 8 图 1— 2—93．真空中两个点电荷，电荷量分别为9 9q 1＝ 8×10 C 和 q 2 ＝﹣ 18×10 C，二者固定于相距20cm 的 a、 b 两点上 ,如图 1— 2—9 所示．有一个点电荷放在a、 b 连线 (或延伸线 )上某点，恰巧能静止，则这点的地点是A ． a 点左边 40cm 处B． a 点右边 8cm 处C． b 点右边 20cm 处D．以上都不对．4．以下图， +Q1 和 -Q2 是两个可自由挪动的电荷， Q2=4Q1 ．现再取一个可自由挪动的点电荷 Q3 放在 Q1 与 Q2 连结的直线上，欲使整个系统均衡，那么（）A.Q3 应为负电荷，放在Q1 的左边B、 Q3 应为负电荷，放在Q2 的右边C.Q3 应为正电荷，放在Q1 的左边D、 Q3 应为正电荷，放在Q2 的右边．5．如图 1— 2— 10 所示，两个可看作点电荷的小球带同种电，电荷量分别为q 1和 q 2，质量分别为 m1和 m 2 ，当两球处于同一水平面时，α > ，β则造成α > β的可能原由是：A ． m 1 >m 2B ． m 1 <m 2C q 1 >q 2 D． q1 >q 2图 1—2—10 图 1— 2—11 图 1— 2—12 6．如图 1—2— 11 所示， A 、B 两带正电小球在圆滑绝缘的水平面上相向运动．已知m A＝2m B，vA＝ 2v0，vB＝v0．当两电荷相距近来时，有A ． A 球的速度为v0，方向与v A同样B． A 球的速度为v0，方向与v A相反C． A 球的速度为v 0，方向与v A同样 D ．A 球的速度为 2v0，方向与v A相反．27．真空中两个固定的点电荷A 、B 相距 10cm，已知 qA ＝+2.0 ×10 8 8 C， q B＝ +8.0 ×10 C，8C，则电荷 C 置于离 A cm，离 B cm 处时，现引入电荷 C，电荷量 Qc＝ +4.0 ×10C 电荷即可均衡；若改变电荷 C 的电荷量，仍置于上述地点，则电荷 C 的均衡状态(填不变或改变 )，若改变 C 的电性，仍置于上述地点，则 C 的均衡，若引入 C 后，电荷 A 、B、C 均在库仑力作用下均衡，则 C 电荷电性应为，电荷量应为C．8．如图 1— 2— 12 所示，两同样金属球放在圆滑绝缘的水平面上，此中 A 球带 9Q 的正电荷，B 球带 Q 的负电荷，由静止开始开释，经图示地点时，加快度大小均为a，而后发生碰撞，返回到图示地点时的加快度均为．图 1—2— 13 9．如图 1— 2— 13 所示，两个可视为质点的金属小球 A 、B 质量都是 m、带正电电荷量都是q，连结小球的绝缘细线长度都是l，静电力常量为k，重力加快度为g．则连结 A 、 B 的细线中的张力为多大? 连结 O、 A 的细线中的张力为多大?10．如图 1— 2— 14 所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球 B 静止在图示地点．固定的带正电荷的 A 球电荷量为 Q，B 球质量为 m、电荷量为 q，θ＝ 30°，A 和 B 在同一水平线上，整个装置处在真空中，求 A 、 B 两球间的距离．图 1— 2—14第三节 电场强度 [ 同步检测 ]1．以下说法中正确的选项是( )A ．电场强度反应了电场力的性质，所以场中某点的场强与尝试电荷在该点所受的电场力成正比B ．电场中某点的场强等于 F ／q ，但与尝试电荷的受力大小及电荷量没关C ．电场中某点的场强方向即尝试电荷在该点的受力方向D ．公式E ＝F ／ q 和 E ＝ kQ / r2对于任何静电场都是合用的2 以下说法中正确的选项是()A ．只需有电荷存在，电荷四周就必定存在着电场B ．电场是一种物质，与其余物质同样，是不依靠我们的感觉而客观存在的东西C ．电荷间的相互作用是经过电场产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D ．电场是人为假想出来的．其实其实不存在3．在一个电场中 a 、b 、c 、d 四个点分别引入尝试电荷时，电荷所遇到的电场力F 跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图 1— 3 一 12 所示，以下说法中正确的选项是 ()A ．这个电场是匀强电场Fb B ． a 、b 、c 、d 四点的电场强度大小关系是 E d >E b> Ec> EaaqC ．同一点的电场强度随尝试电荷电荷量的增添而增添cD ．没法比较以上四点的电场强度值d4．相距为 a 的 A 、B 两点分别带有等量异种电荷 Q 、 -Q ，在 A 、 B 连线中点处的电场强度图 1—3 一 12为 ( )A ．零222，且指向 -QB ． kQ/a ，且指向 -QC ．2kQ/a ，且指向 -QD ． 8kQ/a5．以下对于电场和电场线的说法中正确的选项是()A ．电场、电场线都是客观存在的物质，所以电场线不单在空间订交，也能相切B ．在电场中，凡是电场线经过的点场强不为零，不画电场线的地区场强为零C ．同一尝试电荷在电场线密集的地方所受电场力大D ．电场线是人们假定的，用以表示电场的强弱和方向，客观上其实不存在6．如图 1— 3— 13 所示，一电子沿等量异种点电荷的中垂直线由重力不计，则电子所受电场力的大小和方向变化状况是 A ．先变大后变小，方向水平向左 B ．先变大后变小，方向水平向右 C ．先变小后变大，方向水平向左 D ．先变小后变大，方向水平向右A_o_B7．如图 1— 3— 14 所示， A 、 B 、C 三点为向来角三角形的三个极点，图 1— 3—13EC∠ B ＝30°，此刻 A 、 B 两点分别搁置 q A 和 q B,测得 C 点场强的方向与CBA 方向平行；则 q A带电， q A ： q B ＝300BAA → O →B 匀速飞进，电子（ ）+68．如图 1— 3— 15 所示，一质量为 m，带电荷量为 -q 的小球，在带有等量异种电荷的两平行金属板间处于静止状态，两平行金属板间的电场强度为多大？方向怎样？9．如图 1—3— 16 所示， Q1=2×10-12C ，Q2=-4 ×10-12C， Q1、 Q2 相距 12cm，求 a、 b、 c图 1—3—15 三点的场强盛小和方向，此中 a 为 Q1、 Q2 的中点， b 为 Q1 左方 6cm 处点， C 为 Q2 右方6cm 的点．b a c·· · ··Q1Q2图 1—3— 1610．如图 1—3— 17 所示，以 O 为圆心，以 r 为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d，空间有一与 x 轴正方向同样的匀强电场E，同时，在 O 点固定一个电荷量为+Q 的点电荷，假如把一个带电荷量为 -q 的查验电荷放在 c 点，恰巧均衡，那么匀强电场的场强盛小为多少？ d 点的合场强为多少？ a 点的合场强为多少？yEdo xc a[ 综合评论 ]bF1．依据电场强度的定义式E＝q可知，电场中确立的点( ) 图 1—3— 17A．电场强度与查验电荷遇到的电场力成正比，与查验电荷的电荷量成反比B ．查验电荷的电荷量 q 不一样时，遇到的电场力 F 也不一样，场强也不一样C．查验电荷的电性不一样，遇到的电场力的方向不一样，场强的方向也不一样D．电场强度由电场自己决定，与能否搁置查验电荷及查验电荷的电荷量、电性均没关2．以下说法正确的选项是()．A．电场是为了研究问题的方便而假想的一种物质，本质上不存在B．电荷所受的电场力越大，该点的电场强度必定越大C．以点电荷为球心，r 为半径的球面上各点的场强都同样FD ．在电场中某点放入尝试电荷q，受电场力F，该点的场强为E＝q,取走 q 后，该点的场强不变3．在同向来线上挨次摆列的a、b、c 三点上，分别搁置电荷量为Q 1、 Q 2、Q 3的三个点电荷，则当Q 1、Q 2分别均衡在a、 b 两地点上时，则()．A ． Q 1、 Q 2、 Q 3必为同种电荷，a、 b 两点的场强必为零B ． Q 1、 Q 2必为异种电荷， a、b 两点的场强必为零C． Q 1、 Q 2必为同种电荷，a、 b、c 三点的场强必为零74．真空中两个等量异种点电荷的电荷量均为q，相距为 r，两点电荷连线中点处的场强盛小为 ( )．A ． 02 2 2 B． 2kq／ r C． 4kq ／r D ．8kq ／ r5．相关电场观点的以下说法中，正确的选项是( )．A．电荷的四周有的地方存在电场，有的地方没有电场B．电场是物质的一种特别形态，它是在跟电荷的相互作用中表现出自己的特征C．电场线为直线的地方是匀强电场D．电荷甲对电荷乙的库仑力是电荷甲的电场对电荷乙的作使劲6．对于由点电荷 Q 产生的电场，以下说法正确的选项是( )A ．电场强度的表达式仍成立，即E＝ F／ q，式中的 q 就是产生电场的点电荷B ．在真空中，电场强度的表达式为2E＝ kQ ／ r ，式中 Q 就是产生电场的点电荷2C．在真空中 E＝ kQ／ r ，式中 Q 是查验电荷D ．上陈述法都不对7．如图 1— 3— 18 为点电荷 Q 产生的电场的三条电场线，下边说法正确的选项是( )．A．Q 为负电荷时， E A>E B B ．Q 为负电荷时， E A < E BC．Q 为正电荷时， E A > E B D ．Q 为正电荷时， E A < E B图 1— 3—18 图 1—3— 19 图 1—3—208．一带电粒子从电场中的 A 点运动到 B 点，径迹如图1— 3— 19 中虚线所示，不计粒子所受重力，则( )A ．粒子带正电B．粒子加快度渐渐减小C． A 点的场强盛于 B 点的场强D．粒子的速度不停减小9．如图 1— 3— 20 所示，用绝缘细线拴一个质量为m 的小球，小球在竖直向下的场强为E 的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球带电荷，所带电荷量为．10．如图 1— 3— 21 所示， A 为带正电 Q 的金属板，沿金属板的垂直均分线，在距板r 处放一质量为 m、电荷量为 q 的小球，小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止，小球用绝缘丝线悬挂于 O 点．试求小球所在处的电场强度．第四节电势能和电势[ 同步检测 ]1．电场中有 A 、 B 两点，把电荷从 A 点移到 B 点的过程中，电场力对电荷做正功，则（）A ．电荷的电势能减少B．电荷的电势能增添C． A 点的场强比 B 点的场强盛D． A 点的场强比 B 点的场强小2．如图 1—4—8 所示，A、B 是同一条电场线上的两点，以下说法正确的选项是()A ．正电荷在 A 点拥有的电势能大于在B 点拥有的电势能B ．正电荷在 B 点拥有的电势能大于在 A 点拥有的电势能C．负电荷在 A 点拥有的电势能大于在 B 点拥有的电势能图 1—4— 8D ．负电荷在 B 点拥有的电势能大于在 A 点拥有的电势能3．外力战胜电场力对电荷做功时( )A ．电荷的运动动能必定增大B．电荷的运动动能必定减小C．电荷必定从电势能大处移到电势能小处 D ．电荷可能从电势能小处移到电势能大处4 对于电势的高低，以下说法正确的选项是（）A ．沿电场线方向电势渐渐降低B．电势降低的方向必定是电场线的方向C．正电荷在只受电场力作用下，必定向电势低的地方运动D．负电荷在只受电场力的作用下，由静止开释，必定向电势高的地方运动5．如图 1— 4— 9 所示，在场强为 E 的匀强电场中有相距为L 的 A 、B 两点，连线 AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q 的正电荷从 A 点移到 B 点，若沿直线 AB 挪动该电荷，电场力做的功W1＝ __________；若沿路径 ACB 挪动该电荷，电场力做的功 W2图 1— 4—9 ＝ __________ ；若沿曲线 ADB 挪动该电荷，电场力做功W3 ＝ __________ ．由此可知电荷在电场中挪动时，电场力做功的特色是_________________________________ ．6．以下对于电场性质的说法，正确的选项是()A．电场强度大的地方，电场线必定密，电势也必定高B．电场强度大的地方，电场线必定密，但电势不必定高C．电场强度为零的地方，电势必定为零D．电势为零的地方，电场强度必定为零7．对于电势与电势能的说法，正确的选项是()A．电荷在电势越高的地方，电势能也越大B．电荷在电势越高的地方，它的电荷量越大，所拥有的电势能也越大C．在正点电荷的电场中任一点，正电荷所拥有的电势能必定大于负电荷所拥有的电势能D．在负点电荷的电场中任一点，正电荷所拥有的电势能必定小于负电荷所拥有的电势能8．某电场的电场线如图 1— 4— 10 所示，电场中有 A 、B、 C 三点，已知一个负电荷从 A 点移到 B点时，电场力做正功．(1) 在图顶用箭头标出电场线的方向；并大概画出过 A 、 B、 C 三点的等势线．(2) 在 A 、 B、 C 三点中，场强最大的点是_________，电势最高的点是_________ ．9．如图 1—4— 11 所示，在场强 E ＝ 104N ／ C 的水平匀强电场中，有一根长 l ＝ 15 cm 的细线，一端固定在 O 点，另一端系一个质量 m ＝ 3 g ，带电荷量 q ＝ 2×10－ 6C 的小球，当细线 处于水平地点时，小球从静止开始开释，则小球抵达最低达最低点B 时的速度是多大 ?10．如图 1— 4—12 所示，长木板 AB 放在水平面上，其上表面粗拙下表面圆滑，今有一质量为 m ，带电荷量为 -q 的小物块 C 从 A 端以某一初速度起向右滑动，当电场强度方向向下时，C 恰巧抵达 B 端，当电场强度方向向上时， C 恰巧抵达 AB 中点，求电场强度 E 的大小．[ 综合评论 ]1．在电场中，已知 A 点的电势高于 B 点的电势，那么 ()A ．把负电荷从 A 点移到B 点，电场力做负功 B ．把负电荷从 A 点移到 B 点，电场力 做正功C ．把正电荷从 B 点移到 A 点，电场力做负功D ．把正电荷从 B 点移到 A 点，电场力做正功2．如图 1— 4— 13 所示， Q 是带正电的点电荷， P 和 P 为其电场中的两点． 若 E 1 、E 2 为 P 1、 P 2 两点的电场强度的大小， φ1 、φ2为 P 1、P 2 两点的电势，则()A ． E 1> E 212B ．E 1> E 212，φ >φ， φ <φ图 1— 4—13C ． E 1< E 212D ．E 1< E 212， φ >φ ， φ <φ3．如图 1— 4— 14 所示的电场线，可判断 ()A ．该电场必定是匀强电场B ． A 点的电势必定低于 B 点电势C ．负电荷放在 B 点的电势能比放在 A 点的电势能大D ．负电荷放在 B 点所受电场力方向向右 4．图 1—4— 15 为某个电场中的部分电场线，如 A 、B 两点的场强分别记为EA EB ，电势分别记为 A 、 B ，则 ()A ．EA>EB、A>B B ．EA<EB、A>B图 1—4—14BA图 1-4-15C ．EA <EB 、 A < BD ．EA > EB 、A<B5．有两个完整同样的金属球A 、 B ，如图 1— 4— 16， B 球固定在绝缘地板上， A 球在离B 球为 H 的正上方由静止开释着落，与 B 球发生对心碰后回跳的高为h ．设碰撞中无动能损失，空气阻力不计()A ．若 A 、B 球带等量同种电荷，则h>H B ．若 A 、 B 球带等量同种电荷，则 h=H C ．若 A 、 B 球带等量异种电荷，则h>HD ．若 A 、 B 球带等量异种电荷，则h=H6．以下说法中，正确的选项是( )A ．沿着电场线的方向场强必定愈来愈弱B ．沿着电场线的方向电势 — 定愈来愈低C ．匀强电场中，各点的场强必定大小相等，方向同样D ．匀强电场中各点的电势必定相等7．对于电场中电荷的电势能的大小，以下说法正确的选项是 ( )A ．在电场强度越大的地方，电荷的电势能也越大B ．正电荷沿电场线挪动，电势能总增大C ．负电荷沿电场线挪动，电势能必定增大D ．电荷沿电场线挪动，电势能必定减小8．如图 3—4— 17 所示， P 、 Q 是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是 O ，A 、B是中垂线上的两点， OA<OB ，用 E A 、 EB 、 A 、 B 分别表示 A 、 B 两点的场强和电势，则 ( )A ． E A 必定大于E B， A 必定大于 BB ．EA 不必定大于EB ，A 必定大于BC ． EA 必定大于EB ，A 不必定大于B图 1—4—17D ．E A不必定大于E B， A 不必定大于B9．电场中某点 A 的电势为 10V ，另一点 B 的电势为 -5V ，将一电荷量为 Q = -2 10-9C 的电荷从 A 点移到 B 点时，电场力做的功为多少？这个功是正功仍是负功？8A 点，要战胜电场力做功10．将带电荷量为 1×10 C 的电荷，从无穷远处移到电场中的61×10 J ．问：(1) 电荷的电势能是增添仍是减小? 电荷在 A 点拥有多少电势能 ?(2) A 点的电势是多少 ?(3)2×10 8A 点，说明电荷若电场力能够把带电荷量为C 的电荷从无穷远处移到电场中的带正电仍是带负电 ? 电场力做了多少功? (取无穷远处为电势零点 )x 026(3)负电 6v 0)/2F10. (1) 增添 1.0 ×10 J (2)100V 2.0 ×10 J 11.(2qE +m11．如图 1— 4— 18 所示，一个质量为 m 、带有电荷 -q 的小物体， 能够在水平轨道ox上运动，o端有一与轨道垂直的固定墙．轨道处于匀强电场中，场强盛小为E ，方向沿ox轴正方向，小物体以速度v 0从x 0点沿 ox轨道运动， 运动时遇到大小不变的摩擦力f作用，且f qE.设小物体与墙碰撞时不损失时械能， 且电荷量保持不变， 求它在停止运动前所经过的总行程．第五节电势差[ 同步检测 ]1．带正电荷的小球只遇到电场力作用，把它从静止开释后，它在随意一段时间内() A．必定沿电场线由高电势处向低电势处运动B．必定沿电场线由低电势处向高电势处运动C．不必定沿电场线运动，但必定由高电势处向低电势处运动D．不必定沿电场线运动，也不必定由高电势处向低电势处运动2．如图 1－ 5－2 所示， B 、C、D 三点都在以点电荷十Q 为圆心的某齐心圆弧上，将一尝试电荷从 A 点分别移到 B、 C、D 各点时，电场力做功大小比较()A ． WAB>WAC B． WAD>WABC． WAC ＝WAD D． WAB ＝WAC3．一电荷量为＋ 2×10 8a 点运动到b 点，在这个C 的点电荷在外力作用下，从静电场中的过程中电场力对点电荷做功为8×10 8a， b 点电势为b，则以下结论中J，若 a 点电势为正确的选项是( )A ．能够判断 a- b＝400 V B．能够判断a- b＝ -400 VC． a- b 可能等于零 D ．不可以判断a- b 的值4．电场中有 A 、B 两点，把某点电荷q 从 A 点移到 B 点的过程中，电场力对该电荷做了负功，则以下说法正确的选项是( )A ．该电荷是正电荷，则电势能减少B ．该电荷是正电荷，则电势能增添C．该电荷是负电荷，则电势能增添D．电荷的电势能增添，但不可以判断是正电荷仍是负电荷5．如图 1－ 5－3 所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等．一正电荷在 2 上时，拥有动能20 J，它运动到等势线 1 上时，速度为零，令2＝0，那么该电荷的电势能为4J 时其动能大小为()A．16J B．10J C．6J D．4J6．如图 1—5— 4 所示，在正点电荷Q 形成的电场中，已知a、b 两点在同一等势面上，甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb 和 adb 曲线，两个粒子经过 a 点时拥有同样的动能．由此能够判断()A ．甲粒子经过 c 点时与乙粒子经过 d 点时拥有同样的动能B．甲、乙两粒子带异号电荷C．若取无量远处为零电势，则甲粒子经过 c 点时的电势能小于乙粒子经过 d 点时的电势能D ．两粒子经过 b 点时拥有同样的动能7．如图 1— 5－ 5 所示的电场中，将2C 的正电荷分别由 A 、 C 两点挪动到 B 点时，电场力所做的功分别是30 J、 -6 J，假如取 B 点为零电势点，A 、 C 两点的电势分别是A＝ ____________ V ，C＝ ______________ V ，AC 间的电势差UAC ＝ ____________________ V ．。

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3-3 综合复习测试卷（含答案解析）注意事项：1.本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分:第Ⅰ卷为选择题,48分; 第Ⅱ卷为非选择题,72分;全卷满分120分,考试时间为100分钟；2.考生务必将班级、姓名、学号写在相应的位置上.第Ⅰ卷（选择题 共48分）一、选择题（本题包括12个小题，每小题4分，共48分.每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的不得分）1.下列说法中正确的是 （ ）A ．温度是分子平均动能的标志B ．物体的体积增大时，分子势能一定增大C ．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小D ．利用阿伏伽德罗常数和某种气体的密度，就一定可以求出该种气体的分子质量2．如图1所示，甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于x 轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F >0为斥力，F <0为引力，a 、b 、c 、d 为x 轴上四个特定的位置，现把乙分子从a 处由静止释放，则 （ ）A ．乙分子由a 到b 做加速运动，由b 到c 做减速运动B ．乙分子由a 到c 做加速运动，到达c 时速度最大C ．乙分子由a 到c 的过程，动能先增后减D ．乙分子由b 到d 的过程，两分子间的分子势能一直增加 3．若以M 表示水的摩尔质量，V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，A N 为阿伏加德罗常数，m 、v 分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式，正确的是：（ ）A ．A V N mρ= B ．A M N v ρ= C ．A M m N = D ．A V v N = 4．关于液体和固体，以下说法正确的是 ( )A ．液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强B ．液体分子同固体分子一样，也是密集在一起的图1C ．液体分子的热运动没有固定的平衡位置D ．液体的扩散比固体的扩散快5.甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为 甲p 、 乙p ，且 甲p ＜ 乙p ，则（ ）A ．甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度B ．甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度C ．甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能D ．甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能6．如图2所示，两个相通的容器P 、Q 间装有阀门K ，P 中充满气体，Q 为真空，整个系统与外界没有热交换．打开阀门K 后，P 中的气体进入Q 中，最终达到平衡，则 （ ）A. 气体体积膨胀对外做功，内能减小，温度降低B. 气体对外做功，内能不变，温度不变C. 气体不做功，内能不变，温度不变，压强减小D. Q 中气体不可能自发地全部退回到P 中 7.恒温的水池中，有一气泡缓慢上升，在此过程中，气泡的体积会逐渐增大，不考虑气泡内气体分子势能的变化，下列说法中正确的是 （ ）A ．气泡内的气体对外界做功B ．气泡内的气体内能增加C ．气泡内的气体与外界没有热传递D ．气泡内气体分子的平均动能保持不变8．如图3所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中．设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则被掩没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小. （ ）A.从外界吸热B.内能增大C.向外界放热D.内能减小9．一定质量的理想气体，初始状态为p 、V 、T 。

新人教版选修3-1《第3章磁场》同步练习物理试卷一、单项选择题（每题3分，本题共10小题，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错误、不选或多选均不得分）1. 下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是（）A.磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B.磁感线是磁场中客观存在的线C.磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止D.实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线2. 如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。

a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。

关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）A.O点处的磁感应强度为零B.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同C.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反D.a、c两点处磁感应强度的方向不同3. 如图，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，则导线通电后与通电前相比较（）A.F N减小，F f＝0B.F N减小，F f≠0C.F N增大，F f＝0D.F N增大，F f≠04. 一带电粒子，沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子一段径迹如图所示，径迹上每一小段都看成圆弧，由于带电粒子使周围空气电离粒子能量不断变小，（带电量不变），则（）A.粒子带负电，从B射入B.粒子带负电，从A射入C.粒子带正电，从B射入D.粒子带正电，从A射入5. 如图所示的磁场中同一条磁感线（方向末标出）上有a，b两点，这两点处的磁感应强度（）A.大小相等，方向不同B.大小不等，方向相同C.大小相等，方向相同D.大小不等，方向不同6. 每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些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．假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将（）A.向东偏转B.向南偏转C.向西偏转D.向北偏转7. 如图所示，一根长直导线穿过载有恒定电流的金属环的中心且垂直于环面，导线和金属环中的电流如图所示，那么金属环所受安培力（）A.沿圆环半径向里B.等于零C.沿圆环半径向外D.水平向左8. 长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值I1I2应为（）A.cosθB.1cosθC.sinθ D.1sinθ9. “月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新成果。

同步检测十三 模块综合（A 卷） （时间：90分钟 满分：100分）一、选择题（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，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确.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.实验表明：磁体能吸引1元硬币，对这种现象解释正确的是 A.硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁 B.硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝 C.磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多 D.硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引 答案:D 解析：一元硬币为钢芯镀镍，钢和镍都是磁性材料，放在磁体的磁场中能够被磁化获得磁性，因而能够被磁体吸引.2.（2009云南昆明一中期中考试，6）电容器是一种常用的电子元件.对电容器认识正确的是 A.电容器的电容表示其储存电荷的能力 B.电容器的电容与它所带的电荷量成正比 C.电容器的电容与它两极板间的电压成正比 D.电容的常用单位有μF 和pF ，1μF =103pF 答案:A解析：电容器的电容就是表示其储存电荷的能力，由电容器本身决定，与它带的电荷量、板间电压无关；1μF =106 p F ，故D 项错误. 3.下列说法，正确的是A.电源向外电路提供的电能越多，表示电动势越大B.电动势在数值上等于电源将单位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，外电路电阻越大，电动势就越大D.电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大 答案:BD解析：电动势表征电源把其他形式能转化为电能的本领，与电源向外提供的电能多少、外电路的电阻等均无关，选项A 、C 均错误，选项B 、D 正确.4.（2009广东湛江期末调研考试，4）右图为两电阻R a 和R b 的伏安特性曲线，由图可知，电阻R a 与R b 的大小关系为A.R a >R bB.R a <R bC.R a =R bD.不能确定 答案:B解析：伏安特性曲线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大电阻越小，故选B. 5.下列各种说法中正确的是 A.电流的定义式,tqI适用于任何电荷的定向移动形成的电流 B.电源的负载增加，输出功率一定增大C.电源的电动势越大，电源向外电路输出电能的效率越高D.从IUR =可知，导体中的电流减小到近似等于零时，导体的电阻将趋向无穷大 答案:AC解析：tqI =是电流的定义式，适用于任何情况，A 项对；当外电路电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，B 项错；电源的效率与电动势无关，C 项错；IUR =是导体电阻的定义式，电流变化不是电阻的决定因素，D 项错.6.（2009湖北宜昌“三校联合体”期末联考，2）如图所示，在示波管下方有一根水平放置的通电直电线，则示波管中的电子束将A.向上偏转B.向下偏转C.向纸外偏转D.向纸里偏转 答案:A解析：由安培定则可知导线上方磁场垂直纸面向外，电子垂直磁场进入，由左手定则可知，电子向上偏转.7.如图所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻R g =500 Ω，满刻度电流为I g =1 mA 的毫安表，现接成量程分别为10 V 和100 V 的两个量程，则所串联的电阻R 1和R 2分别为A.9 500Ω，9.95×104ΩB.9 500Ω，9×104ΩC.1.0×103Ω，9×104ΩD.1.0×103Ω，9.95×104Ω 答案:B解析：表头满刻度电压值为U g =I g ×R g =0.5 V ，量程为10 V 时，在电阻R 1两端的电压应为9.5 V ，电阻Ω=Ω⨯-=-=- 500 9 100.15.010311ggI U U R ；同理.109100.110100432Ω⨯=Ω⨯-=-R 8.如图所示，MN 是一条水平放置的固定长直导线，P 是一个通有电流I 2的与MN 共面的金属环，可以自由移动.长直导线与金属圆环均包有绝缘漆皮.当MN 中通上图示方向的电流I 1时，金属环P 在磁场力作用下将A.沿纸面向上运动B.沿纸面向下运动C.水平向左运动D.由于长直导线包有绝缘漆皮，其磁场被屏蔽，金属环P 将静止不动 答案:B解析：由安培定则和左手定则可知，金属环P 受到的磁场力沿金属环所在平面向下，故B 选项正确.绝缘漆皮不会屏蔽磁场，D 选项错误.9.如图所示的电路图中，R 为定值电阻，R ′为变阻箱，此电路可以进行下列实验中的A.测定电阻R 的阻值B.测定金属丝的电阻率C.测定电流表A 的内电阻D.测定电源的电动势E 和内电阻r 答案:AD解析：根据电压表和电流表的示数可以测出电阻R 的阻值，A 正确；要测定金属的电阻率除了测出电阻外，还必须测出金属丝的直径和长度，B 错误；要测出电流表A 的内电阻，必须知道A 两端的电压，实验中无法做到，C 错；根据E =U ＋I （R ′＋r ），只要测定两组对应R ′不同值的U 、I 值即可求出E 和r （当然为了减小误差可多测几组数据），D 正确.10.如图所示，在竖直放置的金属板M 上放一个放射源C ，可向纸面内各个方向射出速率均为v 的α粒子，P 是与金属板M 平行的足够大的荧光屏，到M 的距离为d .现在 P 与金属板M 间加上垂直纸面的匀强磁场，调整磁感应强度的大小，恰使沿M 板向上射出的α粒子刚好垂直打在荧光屏上.若α粒子的质量为m ，电荷量为2e .则A.磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B 的大小为ed mv2 B.磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B 的大小为edmv2C.在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为2dD.在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为4d 答案:BC解析：α粒子带正电，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，α粒子的轨道半径为d ，由dv m eBv 22=得：ed mv B 2=，故B 正确；亮斑区的上边界是沿M 板向上射出的α粒子，经1/4圆弧到达的a 点；亮斑区的下边界是垂直M 板射出的α粒子，经1/4圆弧轨迹与屏相切的b 点，如图所示，所以亮斑区的长度为2d ，C 正确.二、填空题（本题共2小题，11题4分，12题8分，共12分） 11.读出下列情况下电压表和电流表的测量值.（1）图（1）为电压表的刻度盘示意图，接0～3 V量程时读数为____________V；接0～15 V量程时读数为____________V.（2）图（2）为电流表的刻度盘示意图，接0～3 A量程时读数为__________A；接0～0.6 A 量程时读数为____________A.答案：（1）2.1610.7（2）0.790.16解析：电流表和电压表的读数规则是：分度值是1、0.1、0.01…估读到分度值的下一位，分度值是2、0.2、0.02…或5、0.5、0.05…读到本位.12.某研究性学习小组利用图甲所示的电路测量某电池的电动势E和内电阻r.由于该电池的内电阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00 Ω的定值电阻R0.（1）按照图甲所示的电路图，将图乙所示的实物连接成实验电路.（2）闭合开关K，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数，并计算出通过电阻箱的电为了比较准确地得出实验结论，请填全上面表格所空的电流值，并在下图所示的坐标纸中作U-I图象.（3）从图象得到E=___________V，r=____________Ω.（4）该学习小组对该实验方案中是否存在误差以及误差的来源进行了讨论，提出了以下几种看法，其中正确的是__________.A.该实验方案中存在系统误差，是由于电压表的分流作用引起的B.该实验方案中存在系统误差，是由于接入定值电阻R0引起的C.该实验方案中存在偶然误差，是由于电压表的分压作用引起的D.该实验方案中存在偶然误差，是由于电压表的读数引起的答案：（1）连线如下图所示：（2）两组电流值分别为：0.089；0.270 图象如下图所示：（3）2.00（1.98～2.02） 0.45（0.40～0.50） （4）AD三、解答题（本题共4小题，13题10分，14、15题各12分，16题14分，共48分.解答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）13.如果把带电荷量为q =1.0×10－8C 的点电荷从无穷远移至电场中的 A 点，需克服电场力做功W=1.2×10－4J.试求：（1）q 在A 点的电势能和在A 点的电势（取无穷远处电势为零）. （2）q 未移入电场前A 点的电势是多少？答案：（1）1.2×10－4J 1.2×104 V （2）1.2×104 解析：（1）克服电场力做功，电势能增加，无穷远处的电势为零，电荷在无穷远处的电势能也为零.所以εA =εA －0=W=1.2×10－4J正电荷在电势高处具有的电势能大，即A 点的电势φA >0V 102.1100.1102.10484⨯=⨯⨯==-=--q W A A ϕϕ （2）A 点的电势是由电场本身决定的，跟A 点是否有电荷存在无关，所以在移入电场前，A 点电势仍为1.2×104 V.14.如图所示，电源的电动势E =110 V ，电阻R 1=21 Ω，电动机绕组的电阻R 0=0.5 Ω，电键S 1始终闭合.当电键S 2断开时，电阻R 1的电功率是525 W ；当电键S 2闭合时，电阻R 1的电功率是336 W ，求：（1）电源的内电阻；（2）当电键S 2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率. 答案：（1）1Ω（2）26 A 1 606 W解析：（1）设S 2断开时R 1消耗的功率为P 1，则,)(1211R rR E P +=代入数据可以解得r =1Ω. （2）设S 2闭合时R 1两端的电压为U ，消耗的功率为P 2，则,122R U P =解得U =84 V由闭合电路欧姆定律得 E =U ＋Ir ，代入数据，得I =26 A 流过R 1的电流为I 1，流过电动机的电流为I 2，A 411==R UI ，而I 1＋I 2=I ，所以I 2=22 A ， 由UI 2=P 出＋I 22R 0，代入数据得P 出=1 606 W.15.如图所示，MN 、PQ 为平行光滑导轨，其电阻忽略不计，与地面成30°角固定.N 、Q 间接一电阻R ′=1.0 Ω，M 、P 端与电池组和开关组成回路，电动势E =6 V ，内阻r =1.0 Ω，导轨区域加有与两导轨所在平面垂直的匀强磁场.现将一条质量m =40 g ，电阻R =1.0 Ω的金属导线置于导轨上，并保持导线ab 水平.已知导轨间距L =0.1 m ，当开关S 接通后导线ab 恰静止不动.试计算磁感应强度大小.答案：1T解析：导线ab 两端电压V 2V 65.015.0=⨯+=+=E r R R U 并并导线ab 中的电流A 2==RUI 导线ab 受力如图所示，由平衡条件得BIL =mg sin30° 解得T 130sin =︒=ILmg B16.如图所示是电饭煲的电路图，S 1是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（103 ℃）时，会自动断开，S 2是一个自动控温开关，当温度低于70 ℃时，会自动闭合；温度高于80 ℃时，会自动断开.红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯，定值电阻R 1=R 2=500 Ω，加热电阻丝R 3=50 Ω，两灯电阻不计.（1）分析电饭煲的工作原理.（2）简要回答，如果不闭合开关S 1，能将饭煮熟吗？（3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比. 答案：（1）（2）见解析 （3）12∶1 解析：（1）电饭煲盛上食物后，接上电源，S 2自动闭合，同时手动闭合S 1，这时黄灯被短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态，加热到80 ℃时，S 2自动断开，S 1仍闭合；水烧开后，温度升高到103 ℃时，开关S 1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态，由于散热，待温度降至70 ℃时，S 2自动闭合，电饭煲重新加热，温度达到80 ℃时，S 2又自动断开，再次处于保温状态.（2）如果不闭合开关S 1，则不能将饭煮熟，因为只能加热到80 ℃.（3）加热时电饭煲消耗的电功率,21并R U P =保温时电饭煲消耗的电功率,122并R R U P +=两式中Ω=Ω+⨯=+=1150050500505003232R R R R R 并从而有1:1211/50011/500500:121=+=+=并并R R R P P。

高中物理学习资料金戈铁骑整理制作高中物理选修3-1同步训练1.以下关于点电荷和元电荷的说法中，不．正确的选项是()A．只有体积很小的带电体才能够看作点电荷B．带电体间的距离比它们自己的大小大得多，致使于带电体的形状和大小对它们间的相互作用力的影响可忽略不计时，带电体就可以视为点电荷－ 19C．把× 10 C 的电荷量叫元电荷D．任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍分析：选 A. 带电体能否被看作点电荷，不是由于带电体的大小问题，而是要考虑带电体的形状和体积对所研究问题有无影响．2.三个同样的金属小球1、2、3 分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1 的带电量为q，球 2 的带电量为nq，球 3 不带电且离球 1 和球 2 很远，此时球1、 2 之间作用力的大小为 F.现使球 3 先与球 2 接触，再与球 1 接触，尔后将球 3 移至远处，此时1、2 之间作用力的大小仍为F，方向不变．由此可知A ． n＝3B ． n＝ 4 C． n＝ 5 D ．n＝ 6分析：选 D.由于各球之间距离远大于小球的直径，()小球带电时可视为点电荷．由库仑定律Fq1q2＝kr2知两点电荷间距离不变时，相互间静电力大小与两球所带电荷量的乘积成正比．又nq由于三小球同样，则接触时均分总电荷量，故有q× nq＝nq×q＋2，解之可得n＝ 6，D 22正确．3.图 1－2－ 11如图 1－ 2－ 11 所示，两个质量均为m 的完好同样的金属球壳 a 和 b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离l 为球半径的 3 倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么关于a、 b 两球之间的万有引力 F 引和库仑力 F 库 的表达式正确的选项是( )m 2Q 2A ． F 引＝ G l 2 ， F 库＝ k l 2B ． F 引 ≠G m 2Q 2 l 2 ， F 库 ≠ k l 2C ． F 引 ≠Gm 2Q 2l 2 ， F库＝ k2l22D ． Fm， F Q引 ＝ G l 2库 ≠ k l 2分析：选 D.由于 a 、b 两球所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互凑近的一侧电荷分布较密集， 又 l ＝3r ，不满足 l? r 的要求， 故不能够将带电球壳看作点电荷，2Q所以不能够应用库仑定律，故 F 库≠ k l 2 .诚然不满足 l ? r ，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看作质量集中于球心的质点，能够应用万有引力定律，故m 2F ＝G 2.引l4.图 1－2－12(2013 ·北衡水检测河 )两个可自由搬动的点电荷，分别放在 A 、B 两处，如图 1－ 2－ 12 所示，A 处电荷带正电 Q 1 ，B 处电荷带负电 Q 2，且 Q 2＝ 4Q 1，另取一个能够自由搬动的点电荷Q 3放在 A 、B 直线上，欲使Q 1、 Q 2、 Q 3 三者均处于平衡状态，则 ()A ． Q 3 为负电荷，且放于 A 左方B ． Q 3 为负电荷，且放于 B 右方C ． Q 3 为正电荷，且放于 A 、B 之间D ． Q 3 为正电荷，且放于 B 右方分析：选 A. “两同夹一异”即由“同性在两边，异性在中间”．若Q 3 为负电荷，必放于 A点左方；若 Q 3 为正电荷，则必处于 B 点右方，消除 B 、 C.由“两大夹一小”知， Q 2 不能够处于中间地址，消除D ，所以选 A.5.图 1－2－13如图 1－ 2－13 所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球 B ，静止在图示地址，若固定的带正电小球 A 的电荷量为 Q ， B 球的质量为 m ，带电荷量为 q ， θ＝ 30°， A 和 B 在同一条水平线上，整个装置处于真空中，求 A 、B 两球间的距离．分析：小球 B 的受力情况以下列图．则小球所受库仑力F ＝ mgtan θ又由库仑定律得F ＝ kQq2r所以两球间距离r ＝ kQq＝3kQq F mg.答案：3kQq mg课后作业一、单项选择题1.1000 km 的地方， 又若将同样的带电粉尘带设星球带负电， 一带电粉尘悬浮在距星球表面到距星球表面 2000 km 的地方相关于该星球无初速释放，则此带电粉尘 ( )A ．向星球下落B ．仍在原处悬浮C ．推向太空D ．无法判断分析：选 B. 设粉尘距球心为r ，粉尘质量为m ，星球质量为 M ，粉尘电荷量为q ，星球电荷QqMm量为 Q ，则有 k2 ＝ Gr 2 .r由等式可看出 r 再大，等式仍成立，应选 B.2.A ，用原长为 L 0 的绝缘弹簧将 A( 原创题 )如图 1－2－ 14 所示，圆滑水平面上固定金属小球与另一个金属小球B 连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x 1，若两球电荷量各遗漏一半，弹簧伸长量变为x 2，则有 ()图 1－2－1411A ． x 2＝ 2x 1B ． x 2＝4x 11 1 C ． x 2>4x 1D ．x 2<4x 1分析：选 C.以 B 球为研究对象，因B 球先后平衡，于是有弹簧弹力等于库仑力，则2 漏电前，有： k 0x 1＝k （ L q＋ x ）211 22q漏电后，有： k 0x 2＝k （ L＋ x ）22x 1 4（ L 0＋ x 2） 2联立解得： x 2＝（ L 0＋ x 1） 2x 1由于 L 0＋ x 2<L 0＋ x 1，则 x 2 <4，应选 C.3.图 1－2－15如图 1－ 2－ 15 所示，三个点电荷 q 1、 q 2、 q 3 固定在素来线上， q 2 与 q 3 的距离为 q 1 与 q 2 距离的 2 倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此能够判断， 三个电荷的电荷量之比 q 1∶q 2∶ q 3 为 ()A ．－ 9∶ 4∶－ 36B ．9∶4∶36C ．－ 3∶2∶－ 6D ．3∶2∶6分析：选 A. 每个电荷都碰到别的两个电荷对它的静电力的作用，其合力为零，这两个力必定满足的条件为：大小相等，方向相反．由分析可知：三者电性不能能同样，只能是以下列图两种情况．考虑 q 2 的平衡： 由 r 12∶ r 23＝ 1∶ 2 据库仑定律得 q 3＝ 4q 1考虑 q 1 的平衡：由 r 12∶ r 13＝ 1∶ 3同理得： q ∶ q ∶q ＝ 1∶ 4∶ 4＝9∶ 4∶ 361 2 39考虑电性后应为－ 9∶ 4∶－ 36 或 9∶－ 4∶ 36.只有 A 正确．4.(2012 ·广雅中学高二检测 )如图 1－ 2－16 所示，电荷量为 Q 1、Q 2 的两个正点电荷分别置于A 点和B 点，两点相距 L ，在以 L 为直径的圆滑绝缘半圆环上， 穿着一个带电小球 q(视为点 电荷 )，在 P 点平衡，若不计小球的重力， 那么 PA 与 AB 的夹角α与 Q 1、Q 2 的关系满足 ()图 1－2－16A ． tan 2α ＝Q 1B ．tan 2α ＝Q 2Q 2Q 1C ． tan 3α ＝ Q 1D ．tan 3α ＝Q 2Q 2 Q 1分析：选 D. 带电小球 q 在 P 点平衡时，沿切线方向受力平衡，即F AP sin α ＝ F BP cos α ，依照库仑定律：由以上两式可得二、双项选择题Q 1qQ 2qF AP ＝ k （ Lcos α） 2， F BP ＝ k （ Lsin α ） 2D 项正确．Q 1Q 25.关于库仑定律的公式 F ＝ k r 2 ，以下说法中正确的选项是( )A ．当真空中的两个点电荷间的距离 r →∞时，它们之间的静电力 F → 0B ．当真空中的两个点电荷间的距离 r → 0 时，它们之间的静电力F →∞C ．当两个点电荷之间的距离 r →∞时，库仑定律的公式就不适用了D ．当两个点电荷之间的距离 r → 0 时，电荷不能够看作是点电荷，库仑定律的公式就不适用答案： AD人教版高中物理选修31第1章第2节时同步训练及分析6.(2013 ·山东济南高二期中)关于点电荷的说法，正确的选项是()A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷B．体积很大的带电体必然不能够看做点电荷C．点电荷不用然是电量很小的电荷D．体积很大的带电体只要距离满足必然条件也能够看作点电荷分析：选 CD. 一个带电体能否被视为点电荷完好取决于自己的几何形状大小和带电体距离之间的比较，与带电体的大小没关．7.两个完好同样的金属球，带电荷量之比为1∶ 7，两球相距为r ，两者接触后再放回原地址，则它们之间的库仑力可能是原来的()43A. 7B.7916C.7D. 7分析：选 CD. 设原来所带电荷量分别为Q 和 7Q，则两球间的库仑力为 F ＝7kQ 2r2，若两球带16kQ2同种电荷，则分开后带电荷量分别为4Q，则 F′＝2，D 正确；若两球带异种电荷，则分 r29kQ开后带电荷量分别为3Q，则 F ″＝r2，C正确．8.图 1－2－17两个质量分别为m1、m2的小球，各用长为 L 的丝线悬挂在同一点，且电荷量分别为q 、q 时，两丝线张开必然的角度θ、θ ，如图1212法正确的选项是 ()当两球分别带同种电荷，1－ 2－ 17 所示，则以下说A ．若 m1>m2，则θ1>θ2B．若 m1＝ m ，则θ＝θ221C．若 m1<m2，则θ1>θ2D．若 q1＝q ，则θ＝θ2 21答案： BC9.(2012 ·广州执信中学高二期中 )为使真空中两个点电荷间的相互作用力变为原来的1/4，可采用的方法是 ()A ．两个点电荷所带电荷量都减少为原来的1/4B．电荷之间的距离增大为原来的 2 倍C．电荷之间的距离减小为原来的1/2D．电荷间距和其中一个电荷所带的电荷量都增大为原来的 4 倍分析：选 BD. 依照库仑定律公式： F ＝ kq122 ，分别察看四个选项可知，B、 D 选项正确．q /r三、非选择题10.图 1－2－18如图 1－ 2－ 18 所示，圆滑绝缘导轨与水平面成45°角，两个质量均为m ，带等量同种电荷的小球 A 、 B ，带电量均为 q ，静止于导轨的同一水平高度处．求：两球之间的距离．2分析：设两球之间的距离为x ，相互作用的库仑力为F ，则： F ＝ kq2x由平衡条件得： Fcos45°＝ mgsin45°k由以上两式解得： x ＝qmg .k 答案： qmg11.图 1－2－19一带电荷量为＋ Q 、半径为 R 的球，电荷在其内部能均匀分布且保持不变，现在其内部挖去 一半径为 R/2 的小球后，如图 1－ 2－ 19 所示，求节余部分对放在两球心连线上一点 P 处电荷量为＋ q 的电荷的静电力．已知 P 距大球球心距离为4R.kQq分析：未挖去从前，＋Q 对＋ q 的斥力为 F ＝ （ 4R ）2挖去的小球带电荷量为R 3Q ′＝ Q 3× 4π 2 ＝Q4π R 3 8 3挖去的小球原来对＋ q 的斥力为Q F 1＝k 8 q 2＝kQqR 2 4R －98R2节余部分对＋ q 的斥力为41kQqF 2＝ F － F 1＝ 784R 2 ，方向向右．41kQq答案： 784R 2 方向向右12.图 1－2－20长为 L 的绝缘细线下系一带正电的小球，其带电荷量为 Q，悬于 O 点，如图在O 点别的固定一个正电荷时，若是球静止在 A 处，则细线拉力是重力1－ 2－20 所示．当mg 的两倍．现将球拉至图中 B 处 (θ＝ 60° )，松开球让它摇动，问：(1)固定在 O 处的正电荷的带电荷量为多少？(2)球摆回到 A 处时悬线拉力为多少？分析： (1)球静止在 A 处受三个力作用：重力mg、静电力 F 和细线拉力 F 拉，由受力平衡和库仑定律列式得：F 拉＝ F ＋ mg， F＝ k Qq， F 拉＝2mg L22mgL联立解得： q＝kQ .(2)摆回的过程只有重力做功，所以机械能守恒，规定最低点重力势能等于零，则：12mgL(1－ cosθ ) ＝2mv由牛顿第二定律和圆周运动规律得2vF 拉′－ mg－ F＝ m L由(1) 知静电力F＝mg，联立解得： F 拉′＝ 3mg.2mgL答案： (1)(2)3mgkQ。

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作[课时跟踪训练](满分50分时间30分钟)一、选择题(本大题共8个小题，每小题4分，共计32分。

每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.下列说法中正确的是()A.电源的电动势实质上就是电源两极间的电压B.用电压表直接连到电源两端，电压表的读数就为电源电动势的大小C.电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别D.电动势越大，电源两极间的电压一定越高解析：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，而电压是电场中两点间的电势差，电动势与电压有着本质的区别，所以A选项错，C选项对；由电路知识可知，B选项对；电动势越大，电源两极间的电压不一定越高，D项错。

答案：BC2.对电动势的定义式E＝wa的理解正确的是()A.E与W成正比B.E与q成反比C.E的大小与W、q无关D.W表示非静电力做功解析：电动势是由电源中非静电力的特性决定的。

表征电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。

它在数值上等于W与q的比值，但不能说E与W成正比，与q成反比，其大小与W、q无关。

答案：CD3. 一节干电池的电动势为1.5 V，其物理意义可以表述为()A.外电路断开时，1 s内它能将1.5 J的化学能转化为电势能B.外电路闭合时，1 s内它能将1.5 J的化学能转化为电势能C.外电路闭合时，1 s内它能将1.5 C的电荷量通过导线的某一截面D.外电路闭合时，导线某一截面每通过1 C的电荷量，整个电路就获得1.5 J的电能解析：电动势是描述电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。

电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，也就是转化成的电能。

答案：D4.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，内阻略大。

高中物理选修3-1复习试题及答案全套章末综合测评(一)(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分．在每小题给出的四个选项中第1～7题只有一项符合题目要求．第8～12题有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得零分．)1．下列说法正确的是()A．电荷放在电势高的地方，电势能就大B．正电荷在电场中某点的电势能，一定大于负电荷在该点具有的电势能C．无论是正电荷还是负电荷，克服电场力做功它的电势能都增大D．电场强度为零的点，电势一定为零C[电势能的大小与电荷的电性有关，正电荷放在电势高的地方，电势能大，而负电荷放在电势高的地方，电势能小，故A错误；正电荷在电场中电势大于零的点，其电势能一定大于负电荷在该点具有的电势能；而正电荷在电场中电势小于零的点，其电势能一定小于负电荷在该点具有的电势能，故B错误；只要克服电场力做功，电荷的电势能一定增大，与电荷的电性无关，故C正确；电场强度与电势无关，可知电场强度为零的点，电势不一定为零，故D错误．] 2．如图1所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中不正确的是()图1A．两端的感应电荷越来越多B．两端的感应电荷是同种电荷C．两端的感应电荷是异种电荷D．两端的感应电荷的电荷量相等B[由于导体内有大量可以自由移动的电子，当它慢慢靠近带负电的球P 时，由于同种电荷相互排斥，导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端，靠近P 的一端带上了正电荷，远离P的一端带上了等量的负电荷．导体离球P距离越近，电子被排斥得越多，感应电荷越多．]3.如图2所示，曲线为电荷在匀强电场中的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，则下列说法正确的是()图2A．电荷在b点的电势能大于在a点的电势能B．电荷在a、b两点的电势能相等C．该电场的方向水平向左D．b点的电势高于a点的电势A[由电荷运动轨迹可以确定电荷所受电场力水平向左，a到b过程中，电场力与速度所成的角度为钝角，则电场力做负功，电势能增大，则电荷在b点的电势能大于在a点的电势能，故A正确，B错误；由于不知道电荷的电性，所以不能确定电场线的方向，同时也就不能确定电势的高低，故C、D错误．]4.在匀强电场中，有一质量为m ，带电量为q 的带电小球静止在O 点，然后从O 点自由释放，其运动轨迹为一直线，直线与竖直方向的夹角为θ，如图3所示，那么关于匀强电场的场强大小的下列说法中正确的是( )图3A ．唯一值是mg tan θq B ．最大值是mg tan θq C ．最小值是mg sin θq D ．不可能是mg q C [带电小球受到电场力与重力作用，小球沿合力方向做加速直线运动，根据图示位置可确定电场力的方向，小球在重力和电场力的共同作用下做加速直线运动，当电场力的大小与重力沿合力的垂直方向分力相等时，电场力最小，即qE ＝mg sin θ，故E ＝mg sin θq ；故选C.]5.某带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B 点，电场线、粒子在A 点的初速度及运动轨迹如图4所示，可以判定( )图4A．粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B．粒子在A点的动能小于它在B点的动能C．粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D．A点的电势低于B点的电势B[由电场线分布可知，E A<E B, 故带电粒子在B点的加速度较大，A错．由粒子的运动轨迹可知，静电力做正功，粒子的电势能减少，动能增加，B对，C 错．由于沿电场线方向电势降低，所以φA>φB，D错．]6.在真空中，上、下两个区域均有竖直向下的匀强电场，其电场线分布如图5所示，有一带负电的粒子从上边区域沿一条电场线以速度v0匀速下落，并进入下边区域(该区域的电场范围足够广)，在下列速度—时间图象中，符合粒子在电场内运动情况的是(以v0方向为正方向)()图5A B C DC[电场线在下边区域密，即下边区域场强大，故粒子在上边区域向下匀速运动，进入下边区域后，先做匀减速运动至速度减为零，接着向上做匀加速运动，越过边界后以速度－v0在上边区域再次做匀速运动．]7.如图6所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点．由O点静止释放的电子恰好能运动到P点．现将C 板向右平移到P′点，则由O点静止释放的电子()图6A．运动到P点返回B．运动到P和P′点之间返回C．运动到P′点返回D．穿过P′点A[设AB、BC间的电场强度分别为E1、E2，间距分别为d1和d2，电子由O点运动到P点的过程中，据动能定理得：eE1d1－eE2d2＝0①当C板向右平移后，BC板间的电场强度E′2＝U′d′2＝QC′d′2＝QεS4πkd′2·d′2＝4πkQεS，BC板间的电场强度与板间距无关，大小不变．第二次释放后，设电子在BC间移动的距离为x，则eE1d1－eE2x＝0－0②比较①②两式知，x＝d2，即电子运动到P点时返回，选项A正确．]8.如图7所示的U­x图象表示三对平行金属板间电场的电势差与场强方向上距离的关系．若三对金属板的负极板接地，图中x均表示到正极板的距离，则下述结论中正确的是()图7A ．三对金属板正极电势的关系φ1＞φ2＞φ3B ．三对金属板间场强大小有E 1＞E 2＞E 3C ．若沿电场方向每隔相等的电势差值作一等势面，则三个电场等势面分布的关系是1最密，3最疏D ．若沿电场方向每隔相等距离作一等势面，则三个电场中相邻等势面差值最大的是1，最小的是3BCD [通过U ­x 图象分析可得，三对金属板的板间电势差相同，又因为金属板的负极板都接地，所以三个正极板的电势相等，A 错误．又因为板间距离不同，由E ＝U AB d 可得E 1＞E 2＞E 3，B 正确．每隔相等的电势差值作一等势面，由d ＝U AB E 可得，场强越大，等势面间距越小，分析得等势面分布的关系是1最密，3最疏，C 正确．沿电场方向每隔相等距离作一等势面，由U AB ＝Ed 可得，场强越大，电势差越大，分析得相邻等势面差值最大的是1，最小的是3，D 正确．]9.如图8所示是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间距离与2、3之间距离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等．两条虚线互相垂直且平分，那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是( )图8A．1、3两点电场强度相同B．5、6两点电场强度相同C．4、5两点电势相同D．1、3两点电势相同ABC[两个等量异种点电荷的中垂线是等势线，所以2、4、5、6的电势相等，C正确；顺着电场线的方向电势降低，1、3电势不相等，D错误；1、2之间距离与2、3之间距离相等，由场强的矢量合成可以知道1、3两点电场强度相同，A正确；2、5之间距离与2、6之间距离相等，由场强的矢量合成得5、6两点电场强度相同，B正确．]10.空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图9所示，x轴上两点B、C的电场强度在x方向上的分量分别是E Bx、E Cx，下列说法中正确的有()图9A．E Bx的大小大于E Cx的大小B．E Bx的方向沿x轴正方向C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功AD[在φ­x图中，图象斜率的绝对值表示场强大小．结合题中图象特点可知E Bx>E Cx，E Ox＝0，故A对，C错．根据电场中沿着电场线的方向电势逐渐降低可知E Bx沿x轴负方向，B项错．负电荷在正x轴上受电场力沿x轴负向，在负x轴上受电场力沿x轴正向，故可判断负电荷从B移到C的过程中，电场力先做正功后做负功，D项正确．]11.如图10所示，在两等量异种点电荷产生的电场中，abcd是以两点电荷连线中点O为对称中心的菱形，a、c在两电荷的连线上，下列判断正确的是()图10A．a、b、c、d四点的电场强度的方向相同B．a、b、c、d四点的电势相同C．a、b两点间的电势差等于c、d两点间的电势差D．将正试探电荷由b沿ba及ad移到d点的过程中，试探电荷的电势能先增大后减小AD[根据等量异种电荷电场线的特点可知，a、b、c、d四点的电场强度方向都向右，A正确；沿着电场线方向电势逐渐降低，中垂线上各点电势为零，连线上的a点电势高于c点电势，B错误；a、b两点间的电势差等于a、O两点间的电势差，c、d两点间的电势差等于c、O两点间的电势差，所以U aO ＝－U cO，C错误；将正试探电荷由b沿ba及ad移到d点的过程中，电场力先做负功，后做正功，所以电势能先增大后减小，D正确．]12.如图11所示，三个质量相同，带电荷量分别为＋q、－q和0的小液滴a、b、c，从竖直放置的两板中间上方由静止释放，最后从两板间穿过，轨迹如图所示，则在穿过极板的过程中()图11A ．电场力对液滴a 、b 做的功相同B ．三者动能的增量相同C ．液滴a 电势能的增加量等于液滴b 电势能的减小量D ．重力对三者做的功相同AD [此题考查带电粒子在电场中的受力运动及能量变化规律，因a 、b 带电荷量相等，所以穿过两板时电场力做功相同，电势能增加量相同，A 对，C 错；c 不带电，不受电场力作用，由动能定理，三者动能增量不同，B 错；a 、b 、c 三者穿出电场时，由W G ＝mgh 知，重力对三者做功相同，D 对．]二、非选择题(本题共4小题，共40分)13．(8分) 将一个电量为－2×10－9 C 的点电荷从电场中的N 点移动到M 点， 需克服电场力做功1.4 × 10－8 J ，求：(1)N 、M 两点间的电势差U NM 为多少？(2)若将该电荷从M 移到N ，电场力做什么功？U MN 为多少？【解析】 (1)由题意可知，将点电荷从N 移动到M 点，电场力做负功，即W NM ＝－1.4×10－8 J ，根据公式U NM ＝W NM q ＝－1.4×10－8－2×10－9＝7 V . (2)当点电荷从M 移到N 点时，电场力做正功．根据电势差之间的关系有： U MN ＝－U NM ＝－7 V .【答案】(1)7 V(2)正功－7 V14. (10分)在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0 m和5.0 m．已知放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系如图12所示中的直线A、B所示，放在A点的电荷带正电，放在B 点的电荷带负电．求：图12(1)B点的电场强度的大小和方向；(2)试判断点电荷Q的电性，并确定点电荷Q的位置坐标.【解析】(1)由题图可得B点电场强度的大小E B＝Fq＝2.5 N/C.因B点的试探电荷带负电，而受力指向x轴的正方向，故B点场强的方向沿x轴的负方向．(2)因A点的正电荷受力和B点的负电荷受力均指向x轴的正方向，故点电荷Q位于A、B两点之间，带负电．设点电荷Q的坐标为x，则E A＝k Q(x－2)2，E B＝k Q(5－x)2.由题图可得E A ＝40 N/C ，解得x ＝2.6 m.【答案】 (1)2.5 N/C 沿x 轴的负方向 (2)负电2.6 m15. (10分)如图13所示，固定于同一条竖直线上的A 、B 是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为＋Q 和－Q ，A 、B 相距为2d .MN 是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球P ，质量为m 、电荷量为＋q (可视为点电荷，不影响电场的分布．)，现将小球P 从与点电荷A 等高的C 处由静止开始释放，小球P 向下运动到距C 点距离为d 的O 点时，速度为v .已知MN 与AB 之间的距离为d ，静电力常量为k ，重力加速度为g .求：图13(1)C 、O 间的电势差U CO ；(2)O 点处的电场强度E 的大小；(3)小球P 经过与点电荷B 等高的D 点时的速度．【解析】 (1)根据动能定理则，从C 到Omgd ＋qU CO ＝12m v 2则U CO ＝m v 2－2mgd 2q. (2)A 点和B 点在O 点的电场强度均为E ＝k Q r 2，其中r ＝AO ＝BO ＝2d ，所以E ＝k Q 2d 2，根据对称性可知，两点电荷场强在水平方向的分场强抵消，合场强为：E 合＝2E ·cos 45°＝2kQ 2d 2.(3)从C 到D 点，由于电场线的对称性，U CD ＝2U CO ，则根据动能定理有：mg 2d ＋2qU CO ＝12m v 2D ，所以v D ＝2v .【答案】 (1)m v 2－2mgd 2q (2)2kQ 2d 2 (3)2v16. (12分)如图14所示，在绝缘水平面上，相距为L 的A 、B 两处分别固定着两个带电量相等的正电荷，a 、b 是AB 连线上的两点，其中Aa ＝Bb ＝L /4，O 为AB 连线的中点，一质量为m 、带电荷量为＋q 的小滑块(可以看作质点)以初动能E 0从a 点出发，沿直线AB 向b 点运动，其中小滑块第一次经过O 点的动能为初动能的n 倍(n ＞1)，到达b 点时动能恰好为零，小滑块最终停在O 点，求：图14(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数；(2)O 、b 两点间的电势差U O b ；(3) 小滑块运动的总路程．【解析】 (1)因为＋q A ＝＋q B ，a 、b 以中点O 对称，所以U ab ＝0.滑块由a 到b 的过程，根据动能定理： qU ab －μmg L 2＝－E 0，所以μ＝2E 0mgL .(2)对小滑块由O 到b 的过程，根据动能定理：qU Ob －μmg L 4＝－nE 0，U Ob ＝14μmgL －nE 0q ＝(1－2n )E 02q. (3)U aO ＝－U Ob ＝(2n －1)E 02q， 小滑块从a 点开始，最终停在O 点，根据动能定理qU aO －μmgs ＝－E 0，s ＝qU aO ＋E 0μmg ＝(2n ＋1)L 4. 【答案】 (1)2E 0mgL (2) (1－2n )E 02q (3)(2n ＋1)L 4章末综合检测(二)(时间：90分钟 分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求．第6～10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的2分，有选错的得零分．)1.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1所示的电路，接通电源后，可能出现的情况是( )图1A．电流表被烧坏B．电压表被烧坏C．小灯泡被烧坏D．小灯泡不亮D[由于电压表的内阻很大，所以电路中的电流很小，电压表、电流表、灯泡都不会被烧坏，但灯泡不亮，D正确．]2．两个相同的电阻R，当它们串联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I，则电源的内阻为()A．4R B．RC．R2D．无法计算B[当两电阻串联接入电路中时I＝E2R＋r，当两电阻并联接入电路中时I＝E R2＋r ×12，由以上两式可得r＝R，B正确．]3．两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为()A．Q A∶Q B＝1∶1 B．Q A∶Q B＝2∶1C．Q A∶Q B＝1∶2 D．Q A∶Q B＝4∶1B[直径比为1∶2，则横截面积比为1∶4，根据电阻定律R＝ρlS，知电阻之比为2∶1，根据Q＝I2Rt，电流相等，则热量之比为2∶1.故选B.]4.如图2所示，A灯与B灯电阻相同，当滑动变阻器R的滑动片向下滑动时，两灯的变化是()图2A．A灯变亮，B灯变亮B．A灯变暗，B灯变亮C．A灯变暗，B灯变暗D．A灯变亮，B灯变暗C[当变阻器的滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，根据串、并联电路特点可知电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得干路电流I增大，内电压增大，路端电压U减小，A灯两端电压减小，亮度变暗；另一支路电流I′＝I －I A增大，R1两端电压U1＝I′R1增大，故R与B灯的并联支路电压U B＝U－U1减小，B灯变暗，C正确．]5．某一网络电路中的部分电路如图3所示，已知I＝3 A，I1＝2 A，R1＝10 Ω，R2＝5 Ω，R3＝30 Ω，则下列结论正确的是()图3A．通过R3的电流为0.5 A，方向从a→bB．通过R3的电流为0.5 A，方向从b→aC．通过电流表的电流为0.5 A，电流表“＋”接线柱在右边D．通过电流表的电流为1.5 A，电流表“＋”接线柱在左边B[R1两端的电压U1＝I1R1＝2×10 V＝20 V；R2两端的电压U2＝I2R2＝(3－2×5) V＝5 V，所以R3两端的电势差U ab＝U2－U1＝5 V－20 V＝－15 V，b点电势高，电流由b→a，I3＝|U ab|R3＝0.5 A，A错误，B正确；电流表中的电流方向应该向右，大小I A＝I2－I3＝0.5 A，C、D均错误．]6.如图4所示，U­I图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，b点α＝β，则下列说法中正确的是()图4A．在b点时，电源有最大输出功率B．在b点时，电源的总功率最大C．从a到b时，β角增大，电源的总功率和输出功率都将增大D．从b到c时，β角增大，电源的总功率和输出功率都将减小AD[在b点α＝β说明此时外电阻R等于内阻，电源有最大输出功率，A＝IE，则电流越大，总功率越大，B、C错，D正确．]对；电源总功率P总7．在如图5甲所示的电路中，电源的电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关闭合后，下列说法中正确的是()甲乙图5A．L1中的电流为L2中的电流的2倍B．L1的电阻为12 ΩC．L1消耗的电功率为0.75 WD．L2消耗的电功率为0.375 WBC[L1两端电压为3 V时，由题图乙可知L1中的电流为0.25 A，L1的电阻R＝UI＝12 Ω，B正确；L1消耗的电功率P＝UI＝0.75 W．L2、L3串联分压，分到的电压为1.5 V，由题图乙可知L2和L3中的电流为0.20 A，L2消耗的电功率P＝UI＝0.30 W，D错误；L1中的电流为L2中的电流的1.25倍，A错误．]8.如图6所示的电路中，当滑动变阻器的触头向上滑动时，则()图6A．电源的功率变小B．电容器贮存的电荷量变小C．电源内部消耗的功率变大D．电阻R消耗的电功率变小BC[由闭合电路欧姆定律可知，当滑动触头向上滑动时，R总变小，I总增大，U端减小，而R1分压U1增大，所以电容器上的电压减小．电源功率P总＝I总E增大，A错误；Q＝CU减小，B正确；电源内部消耗功率P内＝I2总r增大，C正确；电阻R1消耗的功率增大，R上消耗的功率无法确定．]9．将分压电阻串联在表头上，改装成电压表，下列说法中正确的是()A．接上分压电阻后，增大了表头的满偏电压B．接上分压电阻后，电压按一定比例分别降在表头和分压电阻上，表头的满偏电压不变C．如果分压电阻是表头内阻的n倍，则电压表量程扩大为表头满偏电压的n倍D．通电时，表头和分压电阻中通过的电流一定相等BD[接上分压电阻后，电压按一定比例分别降在表头和分压电阻上，表头的满偏电压不变，A错误，B正确；分压电阻是表头内阻的n倍，则表头满偏时分压电阻两端的电压为nU g，则电压表的量程为(n＋1)U g，C错误；通电时，表头和分压电阻串联，故通过它们的电流一定相等，D正确．]10.在如图7所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定，闭合开关S后灯泡能够发光，经过一段时间后灯泡突然变亮，则出现这种现象的原因可能是()图7A．电阻R1短路B．电阻R2断路C．电阻R2短路D．电容器C断路AB[若R1短路，则R总变小，I总变大，通过灯泡L的电流变大，灯泡变亮，A正确；若R2断路，R总变大，I总变小，U内＝I总r变小，U外变大，U1＝I总R1变小，因U L＝U外－U1，所以U L变大，灯泡变亮，B正确；若R2短路，电流不经过灯泡，灯泡不亮，C错误；若电容器断路，总电阻不影响，故灯泡亮度不变，D错误．]二、非选择题(本题共6小题，共60分)11．(8分)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图8所示，校零时的读数为________mm，合金丝的直径为______________mm.甲乙图8(2)为了精确测量合金丝的电阻R x，设计出如图9甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路连接．甲乙图9【解析】(1)由于螺旋测微器开始起点有误差，估读为0.007 mm，测量后要去掉开始误差，即合金丝直径为0.5 mm＋14.5×0.01 mm－0.007 mm＝0.638 mm.(2)将电表连入电路时注意电流要从正接线柱流入，该实验要求电压表示数从零开始，滑动变阻器采用分压接法．【答案】(1)0.0070.638(0.636～0.640均正确)(2)见解析图12．(10分)某物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压表V1的内阻，可选用的器材如下：A．待测电压表V1：量程3 V，内阻约3 kΩB．电压表V2：量程15 V，内阻约20 kΩC．电流表A：量程3 A，内阻约0.1 ΩD．定值电阻R0：9.0 kΩE．滑动变阻器R1：0～200 ΩF．滑动变阻器R2：0～2 kΩG．电源E：电动势约为12 V，内阻忽略不计H．开关、导线若干(1)现用多用电表测电压表V1的内阻，选择倍率“×100”挡，其它操作无误，多用电表表盘示数如图10所示，则电压表V1的内阻约为________Ω.图10(2)为了准确测量电压表V1的内阻，两位同学根据上述实验器材分别设计了如图11甲和乙两个测量电路，你认为________(选填“甲”或“乙”)更合理，并在实物图中用笔画线代替导线将电路图补充完整．甲乙图11(3)该实验中滑动变阻器应该选用________(选填“R1”或“R2”)．(4)用已知量R0和V1、V2的示数U1、U2来表示电压表V1的内阻R V1＝________.【解析】(1)用多用电表测得的电压表的内阻为34×100 Ω＝3 400 Ω；(2)甲图中，因为电压表V2的电阻与R0阻值相当，通过电压表V2的电流不能忽略，故用通过R0的电流作为通过V1的电流，则误差较大；故用乙电路较合理；电路连接如图：(3)实验中滑动变阻器要用分压电路，故用选取阻值较小的R1；(4)根据欧姆定律可知：R V1＝U1U2－U1R0＝U1R0U2－U1.【答案】(1)3 400(2)乙连图如解析图(3)R1(4)U1R0U2－U1 13．(10分) 如图12所示的电路中，各电阻的阻值已标出．当输入电压U AB ＝110 V时，输出电压U CD是多少？图12【解析】 并联部分的等效电阻为： R 并＝(9R ＋R )×109R (9R ＋R )＋109R＝R ，则电路的总电阻为：R 总＝10R ＋R ＝11R . 由串联分压得并联部分R 并上的电压为： U 并＝R 并R 总·U AB ＝R11R ×110 V ＝10 V . 而输出电压U CD 即电阻R 上分到的电压，再由串联分压得， U CD ＝U R ＝R 9R ＋RU 并＝110×10 V ＝1 V . 【答案】 1 V14．(10分)有一只量程为1 mA 的电流表，刻度盘共有50格，若给它并联一个10－2 Ω的电阻，则可将它改装成一个量程为1 A 的电流表，若要把这个量程为1 mA 的电流表改装成一个量程为10 V 的电压表， 应在电流表上串联一个多大的电阻？用这个电压表测量电压时，表盘上指针偏转40格，则所测电压为多少伏？【解析】 将电流表改装成大量程电流表时，并联一分流电阻，则有I ＝I g ＋I g R g R 1即R g ＝(I －I g )R 1I g ＝(1－0.001)×10－20.001 Ω＝9.99 Ω≈10 Ω将电流表改装成大量程电压表时，串联一分压电阻，则有 I g (R g ＋R 2)＝UR 2＝U I g－R g ＝100.001 Ω－10 Ω＝9 990 Ω当指针偏转40格时，通过电流表的电流为 I ′＝0.001×4050 A所测电压U ′＝I ′(R g ＋R 2)＝8 V . 【答案】 9 990 Ω 8 V15．(10分)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＝7.0×10－2 V．铜的电阻率ρ＝1.75×10－8 Ω·m，铜内自由电子的体密度为n＝8.5×1029 m－3.求：(1)通过铜棒的电流；(2)铜棒内的电场强度；(3)自由电子定向移动的平均速度．【解析】(1)由R＝ρlS和I＝UR得I＝USρl＝7.0×10－2×1.6×10－31.75×10－8×3.2A＝2×103A.(2)E＝Ud＝7.0×10－23.2V/m＝2.19×10－2 V/m.(3)由I＝neS v得v＝IneS＝2×1038.5×1029×1.6×10－19×1.6×10－3m/s＝9.19×10－6 m/s.【答案】(1)2×103 A(2)2.19×10－2 V/m(3)9.19×10－6 m/s16. (12分)如图13所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电源上，电源的内阻r＝1 Ω，电炉的电阻R1＝19 Ω，电动机线圈的电阻R2＝2 Ω，当开关S断开时，电源内电路消耗的热功率P＝25 W；当S闭合时，干路中的电流I＝12.6 A．求：图13(1)电源的电动势E；(2)S闭合后电动机的机械功率.【解析】(1)开关S断开时，由P＝I20·r得I0＝Pr＝251A＝5 A由闭合电路欧姆定律得E＝I0(R1＋r)＝5×(19＋1) V＝100 V.(2)开关S闭合后，内电压U内＝Ir＝12.6 V路端电压U＝E－U内＝(100－12.6) V＝87.4 V通过电炉的电流I1＝UR1＝87.419A＝4.6 A通过电动机的电流I2＝I－I1＝8.0 A电动机消耗的热功率P1＝I22R2＝8.02×2 W＝128 W电动机工作时，消耗的电功率P2＝UI2＝87.4×8 W＝699.2 W电动机输出的机械功率P3＝P2－P1＝(699.2－128) W＝571.2 W.【答案】(1)100 V(2)571.2 W章末综合检测(三)(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求．第8～12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的2分，有选错的得零分．)1．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是()A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力的方向一致C．在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大D[磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与试探电流元无关．而磁感线可以描述磁感应强度，疏密程度表示大小．]2.如图1所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图．当圆盘高速绕中心轴OO′顺时针转动时，通电直导线所受磁场力的方向是()图1A．竖直向上B．竖直向下C．水平向里D．水平向外C[由于带负电的圆环顺时针方向旋转，形成的等效电流为逆时针方向，所产生的磁场方向竖直向上．由左手定则可判定通电导线所受安培力的方向水平向里．]3.图2中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()图2A．向上B．向下C．向左D．向右B[由右手定则可以判断出a、b、c、d四根长直导线在正方形中心O处产生的磁感应强度如图所示，四个磁感应强度按矢量的平行四边形定则合成，可得合磁场为水平向左．利用左手定则判断洛伦兹力的方向，可得洛伦兹力的方向竖直向下，B正确．]4．如图3所示的虚线框为一长方形区域，该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场、沿图中方向射入磁场后，分别从a、b、c、d四点射出磁场，比较它们在磁场中的运动时间t a、t b、t c、t d，其大小关系是()图3A．t a<t b<t c<t d B．t a＝t b＝t c＝t dC．t a＝t b<t c<t d D．t a＝t b>t c>t dD[电子的运动轨迹如图所示，由图可知，从a、b、c、d四点飞出的电子对应的圆心角θa＝θb>θc>θd，而电子的周期T＝2πmqB相同，其在磁场中运动的时间t＝θ2πT，故t a＝t b>t c>t d.。

同步检测九 第三章 磁场（1～4节） （时间：90分钟 满分：100分）一、选择题（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,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.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.下列说法正确的是A.只有磁极周围空间存在磁场B.相互接触的两个磁体之间没有磁场力的作用C.磁体对电流有力的作用，电流对磁体没有力的作用D.磁体和电流之间力的作用是相互的，都是通过磁场产生力的作用 答案：D解析：磁体和电流周围都可以产生磁场，故A 错；磁场力是非接触力，即磁场力的产生与磁体之间是否接触无关，B 错；磁体与电流间的磁场力是相互的，故C 错D 对.2.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.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 答案：C解析：本题考查了左手定则的应用.导线a 在 c 处产生的磁场方向由安培定则可判断，即垂直ac 向左，同理导线b 在c 处产生的磁场方向垂直bc 向下，则由平行四边形定则，过c 点的合场方向平行于ab ，根据左手定则可判断导线c 受到的安培力垂直ab 边，指向左边. 3.关于磁感应强度，下列说法中正确的是A.若长为L 、电流为I 的导体在某处受到的磁场力为F ，则该处的磁感应强度必为ILF B.由IL FB =知，B 与F 成正比，与IL 成反比 C.由ILFB =知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场D.磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向 答案：D解析：磁场中某点的磁感应强度B 是客观存在的，与是否放通电导体无关.定义磁感应强度是对它的一种测量，在测量中要求一小段通电导体的放置方位，力F 应是在放置处受到的最大力，也就是应垂直于磁场放才行.故选项A 、B 、C 均错. 4.下列说法正确的是A.磁感线从磁体的N 极出发，终止于磁体的S 极B.磁感线可以表示磁场的方向和强弱C.磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场D.放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N 极一定指向通电螺线管的S 极解析：磁感线是闭合曲线，故A错.磁感线的疏密可以表示磁场的强弱，切线方向可表示磁场的方向，故B正确.磁铁和电流周围都存在磁场，故C正确.通电螺线管内部磁场方向从S 极指向N极，故D错误.5.一条竖直放置的长直导线，通一由下向上的电流，在它正东方某点的磁场方向为A.向东B.向西C.向南D.向北答案：5.D解析：根据安培定则（如右图）可知D正确.6.如图所示的匀强磁场中，已经标出了电流I和磁感应强度B以及磁场对电流作用力F三者的方向，其中错误．．的是答案：C解析：当B∥I时，F=0.另外由左手定则可知，A、B、D选项均正确，故错误的选C.7.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央上方固定一根长直导线，导线与条形磁铁垂直.当导线中通以垂直纸面向里的电流时，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，则导线通电后与通电前受力相比较是A.F N减小，F f=0B.F N减小，F f≠0C.F N增大，F f=0D.F N增大，F f≠0答案：C解析：用牛顿第三定律分析.画出一条通电电流为I的导线所处的磁铁的磁感线，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.根据牛顿第三定律可知，电流对磁铁的反作用力方向竖直向下，所以磁铁对桌面压力增大，而桌面对磁铁无摩擦力作用，故正确答案为选项C.8.如图所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上，且能自由转动.若两线圈内通以大小不等的同向电流，则它们的运动情况是A.都绕圆柱转动B.以不等的加速度相向运动C.以相等的加速度相向运动D.以相等的加速度相背运动解析：同向环形电流相互吸引，虽两电流大小相等，但根据牛顿第三定律知，两线圈间相互作用力必定大小相等，所以选C.9.在赤道上空，有一条沿东西方向水平架设的导线，当导线中的自由电子自东向西沿导线做定向移动时，导线受到地磁场的作用力的方向为A.向北B.向南C.向上D.向下答案：C解析：电流方向自西向东，赤道上空地磁场方向由南向北，则由左手定则得安培力方向向上，应选C.10.一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方向由左向右，如右图所示.在导线以其中心点为轴转动90°的过程中，导线受到的安培力A.大小不变，方向不变B.由零增大到最大，方向时刻变C.由最大减小到零，方向不变D.由零增大到最大，方向不变答案：D解析：导线转动前，电流方向与磁场方向平行，导体不受安培力；当导体转过一个小角度后，电流与磁场不再平行，导体受到安培力的作用；当导体转过90°时，电流与磁场垂直，此时导体所受安培力最大.根据左手定则判断知，力的方向始终不变.选项D正确.二、填空题（本题共3小题,每小题5分，共15分）11.如图1所示线圈平面与水平方向成θ角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量Φ=__________.图1答案：BS cosθ解析：线圈平面abcd与磁感应强度B方向不垂直，不能直接用Φ=BS计算，处理时可以用不同的方法.解法一：把S投影到与B垂直的方向，即水平方向，如图中a′b′cd，S⊥=S cosθ，故Φ=BS⊥=BS cosθ. 解法二：把B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥，显然B∥不穿过线圈，且B⊥=B cosθ，故Φ=B⊥S=BS cosθ.12.如图2所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右，则电流的正极为__________，负极为__________.图2答案：c 端 d 端解析：小磁针N 极的指向即为该处的磁场方向，所以螺线管内部磁感线由a →b .根据安培定则可判断出电流由电源的c 端流出，d 端流入，故c 端为正极，d 端为负极. 13.在倾角为30°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，一匀强磁场垂直于斜面向下，如图3所示，当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I 时，导体棒恰好静止在斜面上，则磁感应强度的大小为B =__________.图3答案：ILmgB 2=解析：通电导体棒受三个力：重力、弹力和安培力.其中安培力沿斜面向上，与导体棒重力沿斜面向下的分力平衡，故有：BIL =mg sin30°,所以.2ILmgB =三、解答题（本题共4小题,14、15、16题各10分,17题15分,共45分.解答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.如图所示，导体杆ab 的质量为m ，电阻为R ，放置在与水平面夹角为θ的倾斜金属导轨上，导轨间距为d ，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B ，电池内阻不计，问：若导线光滑，电源电动势E 多大才能使导体杆静止在导轨上？答案：BdmgR θtan解析：由闭合电路欧姆定律得： E =IR ，导体杆受力情况如图，则由共点力平衡条件可得 F 安=mg tan θ, F 安=BId ，由以上各式可得出.tan BdmgR E θ=15.如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并在竖直向上的磁场中，一根质量为3.6 k g 、有效长度为2 m 的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5 A 时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增大到8 A 时，金属棒能获得2 m/s 2的加速度，则磁场的磁感应强度为多少？答案：1.2 T解析：对金属棒进行受力分析，利用牛顿第二定律可得： 当金属棒中的电流为5 A 时 BI 1L －F 阻=0①当金属棒中的电流为8 A 时 BI 2L －F 阻=ma ②由①②整理方程组可得：2)58(26.3)(12⨯-⨯=-=L I I ma B T=1.2 T. 16.三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如右图所示，现使每条通电导线在斜边中点O 所产生的磁感应强度的大小为B .则该处的实际磁感应强度的大小和方向如何？答案：,50B B =方向在三角形平面内与斜边夹角θ=arctan2解析：根据安培定则，I 1与I 3在O 点处产生的磁感应强度相同，I 2在O 点处产生的磁感应强度的方向与B 1（B 3）相垂直.又知B 1、B 2、B 3的大小相等均为B ，根据矢量的运算可知O处的实际磁感应强度的大小,5)2(220B B B B =+=方向在三角形平面内与斜边夹角θ=arctan2，如下图所示.17.如右图所示，有一电阻不计、质量为m 的金属棒ab 可在两条轨道上滑动，轨道宽为L ，轨道平面与水平面间夹角为θ，置于垂直轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B .金属棒与轨道间的最大静摩擦力为重力的k 倍，回路中电源电动势为E ，内阻不计，轨道电阻也不计.问：滑动变阻器调节在什么阻值范围内，金属棒恰能静止在轨道上？答案：)(sin )(sin k mg BLER k mg BLE -≤≤+θθ 解析：如题图所示，金属棒静止在斜面上，相对运动的趋势不确定，当滑动变阻器的阻值小时，电路中电流大，金属棒有沿斜面向上的运动趋势，反之有向下的运动趋势.假设金属棒刚要向下滑时，静摩擦力达最大值.选金属棒ab 为研究对象，进行受力分析，沿轨道方向列平衡方程如下： BI 1L =mg sin θ－kmg)(sin ,111k mg BLER R E I -==θ 若金属棒刚要向上滑时，同理可得： BI 2L =mg sin θ＋kmg)(sin ,222k mg BLER R E I +==θ 所以金属棒的电阻应满足：)(sin )(sin k mg BLER k mg BLE -≤≤+θθ。

高二物理同步训练试题解析第四章第1、2节1．首先发现电流的磁效应和电磁感应的物理学家分别是()A．安培和法拉第B．法拉第和楞次C．奥斯特和安培D．奥斯特和法拉第答案：D解析：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，选项D正确．2．关于感应电流，下列说法中正确的是()A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生C．线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生D．只要闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流产生答案：C解析：对闭合电路而言，只有磁通量变化．闭合电路中才有感应电流产生，光有磁通量，不变化，是不会产生感应电流的，故A选项错．螺线管必须是闭合的，否则也没有感应电流产生，故B错．线框不闭合，穿过线框的磁通量发生变化，线框中没有感应电流产生，故C选项正确．闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，但是若穿过闭合电路的磁通量不变，也没有感应电流产生，故D选项错误．3．如图所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量，则有()A．Φ1>Φ2B．Φ1＝Φ2C．Φ1<Φ2D．无法确定答案：B解析：磁通量的定义是穿过某一面积的磁感线条数，尽管1、2面积不一样，但穿过磁感线的有效面积一样，磁感线条数一样，所以穿过两环的磁通量相同．4.如图所示，环形金属软弹簧所处平面与某一匀强磁场垂直，将弹簧沿半径方向向外拉成圆形，则以下措施不能使该金属弹簧中产生电磁感应现象的是()A．保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成方形B．保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成三角形C．保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成方形D．保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成三角形答案：CD解析：磁场不变，线圈平面与磁场方向的夹角也不变，若面积大小变化，穿过线圈的磁通量就变化，线圈中就会产生电磁感应现象，反之，就不会产生电磁感应现象．周长不变，圆形变成方形或三角形，面积肯定发生变化，就会产生电磁感应现象．5.如图所示，将一个矩形线圈放入匀强磁场中，若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，哪些在线圈中会产生感应电流()A．矩形线圈做平行于磁感线的平移运动B．矩形线圈做垂直于磁感线的平移运动C．矩形线圈绕ab边转动D．矩形线圈绕bc边转动答案：C解析：根据产生感应电流的条件可知，判断闭合线圈中是否产生感应电流，关键是判断线圈中磁通量是否发生变化．选项A中，矩形线圈做平行于磁感线的平移运动，磁通量不变化，无感应电流产生．选项B中，矩形线圈做垂直于磁感线的平移运动，磁通量不发生变化，始终为零，不产生感应电流．选项C中，矩形线圈绕ab边转动，穿过线圈的磁通量必定变化，会产生感应电流．选项D中，矩形线圈绕bc边转动，穿过线圈的磁通量不变化．无感应电流产生．6．如图所示，大圆导线环A中通有电流，方向如图所示，另在导线环A所在的平面内画一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外，则穿过B圆内的磁通量()A．为零B．垂直向里C．垂直向外D．条件不足，无法判断答案：B解析：本题实际是考查环形电流的磁感线分布：中心密，外部稀疏，所以，穿过B圆的总磁通量是向里的，选B.7．我国已经制定了登月计划，假如航天员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流计和一个小线圈，则下列推断中正确的是()A．直接将电流计放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无B．将电流计与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流计无示数，则判断月球表面无磁场C．将电流计与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流计有示数，则判断月球表面有磁场D．将电流计与线圈组成闭合回路，使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动，月球表面若有磁场，则电流计至少有一次示数不为零答案：CD解析：电流计有示数时可判断有磁场存在，沿某一方向运动而无示数不能确定月球上磁场是否存在．D项中线圈分别绕互相垂直的轴转动，若月球存在磁场，则至少有一次穿过线圈(可正穿也可斜穿)的磁通量的变化不为零，故电流计有示数，C、D正确．8.如图所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果中可能的是()A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转答案：AD解析：回路A中有电源，当S1闭合后，回路中有电流，在回路的周围产生磁场，回路B中有磁通量，在S1闭合或断开的瞬间，回路A中的电流从无到有或从有到无，电流周围的磁场发生变化，从而使穿过回路B的磁通量发生变化，产生感应电动势，此时若S2是闭合的，则回路B中有感应电流，电流计指针偏转，所以选项A、D正确．9.如图所示，线圈abcd有一半在稍宽一些的回路ABCD内，两线圈彼此绝缘，当开关S闭合瞬间abcd线圈中()A．有感应电流产生B．无感应电流产生C．可能有也可能没有感应电流D．无法确定答案：A解析：S接通前，线圈abcd内磁通量为零；S闭合瞬间回路ABCD内部的磁场比外部的磁场强一些，两者方向相反，线圈abcd的合磁通量Φ＝Φ内－Φ外，不为零．磁通量发生变化，产生感应电流．10.带负电的圆环绕圆心旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面内，如图所示，则()A．只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流产生B．圆环不管怎样转动，小线圈内都没有感应电流产生C．圆环在做变速转动时，小线圈内一定有感应电流产生D．圆环做匀速转动时，小线圈内没有感应电流产生答案：CD解析：圆环变速转动时，相当于环形电流的大小发生变化，小线圈磁通量发生变化，小线圈内有感应电流，故C对；如果圆环匀速转动，相当于环形电流的大小恒定，其磁场也恒定，小线圈的磁通量不变，小线圈内无感应电流，故D对．11．如图所示，用导线做成圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘)，下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是()答案：CD解析：利用安培定则判断直线电流产生的磁场，其磁感线是一些以直导线为轴的无数组同心圆，即磁感线所在平面均垂直于导线，且直线电流产生的磁场分布情况是：靠近直导线处磁场强，远离直导线处磁场弱．所以，A中穿过圆形线圈的磁通量如图甲所示，其有效磁通量为ΦA＝Φ出－Φ进＝0，且始终为0，即使切断导线中的电流，ΦA也始终为0，A中不可能产生感应电流．B中线圈平面与导线的磁场平行，穿过B的磁通量也始终为0，B中也不能产生感应电流．C 中穿过线圈的磁通量如图乙所示，Φ进>Φ出，即ΦC ≠0，当切断导线中电流后，经过一定时间，穿过线圈的磁通量ΦC 减小为0，所以C 中有感应电流产生．D 中线圈的磁通量ΦD 不为0，当电流切断后，ΦD 最终也减小为0，所以D 中也有感应电流产生．12．有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L ＝0.20 m 的正方形，放在磁感应强度B ＝0.50 T 的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？答案：5.5×10－3 Wb解析：线圈横截面是正方形时的面积S 1＝L 2＝(0.20)2m 2＝4.0×10－2 m 2穿过线圈的磁通量Φ1＝BS 1＝0.50×4.0×10－2 Wb ＝2.0×10－2 Wb圆形时横截面积大小 S 2＝π(2L /π)2＝16100πm 2 穿过线圈的磁通量：Φ2＝BS 2＝0.50×16100πWb ≈2.55×10－2 Wb 所以，磁通量的变化ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝(2.55－2.0)×10－2 Wb ＝5.5×10－3 Wb.13．法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，如图甲所示，线圈A 的电路在开关S 接触或断开的瞬间，线圈B 中产生瞬时电流．法拉第发现，铁环并不是必需的，拿走铁环，再做这个实验，电磁感应现象仍然发生．只是线圈B 中的电流弱些，如图乙所示．思考：(1)为什么在开关断开和闭合的瞬间线圈B中有感应电流产生？(2)开关断开或者闭合以后线圈B中还有电流产生吗？(3)你能否由此总结出产生感应电流的条件？答案：见解析解析：(1)开关断开和闭合时，A电路中电流发生变化，从而使A线圈产生的磁场发生变化，穿过B线圈磁通量发生变化，从而使B中产生感应电流．(2)当开关断开或闭合后，A电路稳定，周围的磁场不发生变化，穿过B线圈的磁通量不变化，B线圈中无感应电流产生．(3)产生感应电流需两个条件：①闭合电路，②磁通量发生变化．14．法拉第通过精心设计的一系列实验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来．在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是()A．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流答案：A解析：电磁感应现象的产生条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化．静止导线上的稳恒电流产生恒定的磁场，静止导线周围的磁通量没有发生变化，近旁静止线圈中不会有感应电流产生，A错；而B、C、D三项中都会产生电磁感应现象，有感应电动势(或感应电流)产生．高二物理同步训练试题解析第四章第3节1．在电磁感应现象中，下列说法正确的是()A．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化B．感应电流的磁场方向总是与引起它的磁场方向相反C．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量D．感应电流的磁场延缓了原磁场磁通量的变化答案：AD解析：由楞次定律可知，A、D说法是正确的．2.如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中()A．始终有自a向b的感应电流流过电流表GB．始终有自b向a的感应电流流过电流表GC．先有a→G→b方向的感应电流，后有b→G→a方向的感应电流D．将不会产生感应电流答案：C解析：当条形磁铁进入螺线管的时候，闭合线圈中的磁通量增加；当条形磁铁穿出螺线管时，闭合线圈中的磁通量减少，根据楞次定律判断C正确．3.如图所示，在匀强磁场中有一个用比较软的金属导线制成的闭合圆环．在此圆环的形状由圆形变成正方形的过程中()A．环中有感应电流，方向a→d→c→bB．环中有感应电流，方向a→b→c→dC．环中无感应电流D．条件不够，无法确定答案：A解析：由圆形变成正方形的过程中，面积减小，磁通量减小，由楞次定律可知正方形中产生a→d→c→b方向的电流，A对．4.边长为h的正方形金属导线框，从图所示位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方向水平，且垂直于线框平面，磁场区高度为H，上、下边界如图中虚线所示，H>h，从线框开始下落到完全穿过磁场区的全过程中()A．线框中总有感应电流存在B．线框中感应电流方向是先顺时针后逆时针C．线框中感应电流方向是先逆时针后顺时针D．线框受到磁场力的方向有时向上，有时向下答案：C解析：因为H>h，当线框全部处于磁场区域内时线框内磁通量不变，线框中无感应电流，A错误；根据右手定则可知，线框进入磁场时感应电流是逆时针，线框离开磁场时感应电流是顺时针，C正确，B错；在C的基础上结合左手定则可知，线框在进出磁场过程中受到磁场力的方向总是向上，D错误．5.通电长直导线中有恒定电流I，方向竖直向上，矩形线框与直导线在同一竖直面内，现要使线框中产生如图所示方向的感应电流，则应使线框()A．稍向左平移B．稍向右平移C．稍向上平移D．以直导线为轴匀速转动答案：B解析：由楞次定律或右手定则可以判断，线框左移，磁通量增加，感应电流的方向与图示方向相反；选项C、D磁通量不变，无感应电流产生．故选项B正确．6．如图所示，当把滑动变阻器的滑片P从右向左端滑动时，在线圈A中感应电流的方向是从__________端流进电流表，从__________端流出；在线圈B中感应电流的方向是从__________端流进电流表，从__________端流出．答案：a b d c解析：当滑片P从右向左滑动时，电流减小，由右手螺旋定则可知，铁芯中向左的磁感应强度减小．由楞次定律可知，线圈A、B中感应电流的磁场方向向左．再由右手螺旋定则可知，在线圈A中感应电流的方向是从a端流进电流表，从b端流出；在线圈B中感应电流的方向是从d端流进电流表，从c端流出．7.如图所示，一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内，磁铁中心与圆心重合，为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流，磁铁的运动方式应是()A．N极向纸内，S极向纸外，使磁铁绕O点转动B．N极向纸外，S极向纸内，使磁铁绕O点转动C．磁铁在线圈平面内顺时针转动D．磁铁在线圈平面内逆时针转动答案：A解析：当N极向纸内，S极向纸外转动时，穿过线圈的磁场由无到有并向里，感应电流的磁场应向外，电流方向为逆时针，A选项正确；当N极向纸外，S极向纸内转动时，穿过线圈的磁场向外并增加，电流方向为顺时针，B选项错误；当磁铁在线圈平面内绕O点转动时，穿过线圈的磁通量始终为零，因而不产生感应电流，C、D选项错误．8.如图所示，两个大小不同的绝缘金属圆环叠放在一起，小圆环有一半面积在大圆环内．当大圆环通有顺时针方向电流的瞬间，小圆环中感应电流的方向是() A．顺时针方向B．逆时针方向C．左半圆顺时针方向，右半圆逆时针方向D．无感应电流答案：B解析：大圆环通电瞬间在小圆环内产生磁场有向里的也有向外的，合磁通向里，瞬间合磁通量增大．由楞次定律可知，小圆环中感应电流方向应该是逆时针方向．9.两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环．当A从如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则() A．A可能带正电且转速减小B．A可能带正电且转速增大C．A可能带负电且转速减小D．A可能带负电且转速增大答案：BC解析：若A带正电，由穿过B环的磁通量向里，当转速增大时，磁通量增加，由楞次定律和右手螺旋定则可判定，B中感应电流与图示方向相同，故A错，B对；若A带负电，则穿过B环的磁通量向外，当转速减小时，磁通量减小，由楞次定律和右手螺旋定则可判定，B中感应电流方向与图示方向相同，故C对，D错．10.如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略．当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是()A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b答案：B解析：导体棒PQ向左滑动时，根据右手定则可判断PQ上电流的方向向下，则流过R、r的电流方向均向上．11.我国成功研制的一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车的车速已达到每小时500 km，可载5人．如图所示就是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导圆环．将超导圆环B水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A上方的空中()A．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失B．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在C．如A的N极朝上，B中感应电流的方向如图中所示D．如A的N极朝上，B中感应电流的方向与图中所示的相反答案：BD解析：在线圈B放入磁场过程中，穿过线圈的磁通量从无到有，即磁通量发生了变化，在线圈B中产生感应电流．由于B线圈是用高温超导材料制成的，电阻为零，故稳定后感应电流仍存在，B正确，B线圈受到安培力向上而悬浮，将B看成小磁针，下端是N极，由安培定则判定B中感应电流方向与图中所示的相反，故D正确．12.如图所示，用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d0≪L，先将线框拉开到如图所示位置，松开后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦，下列说法正确的是()A．金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aB．金属框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→aC．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D．金属线框最终将在磁场内做简谐运动答案：D解析：线框在进入磁场过程中，由楞次定律可判得电流方向为a→d→c→b→a.而摆出磁场过程中，同样由楞次定律可判得电流方向为a→b→c→d→a，所以A、B项均错误．因为线框在进入和离开磁场过程中，线圈中产生了感应电流，通过电阻发出了热量，而动能会逐渐减少，所以速度会逐渐减小，所以选项C错误．线框最终在磁场中摆动过程中，由于磁通量不再发生变化，回路中不再产生感应电流，没有热能的产生，只有机械能的转化与守恒，所以线框最终会在磁场中做简谐运动，则选项D正确．13．如图所示，在一根较长的铁钉上，用漆包线绕两个线圈A和B.将线圈B的两端与漆包线CD相连，使CD平放在静止的小磁针的正上方，与小磁针平行．试判断合上开关的瞬间，小磁针N极的偏转情况？线圈A中电流稳定后，小磁针又怎样偏转？答案：在开关合上的瞬间，小磁针的N极向纸内偏转．当线圈A内的电流稳定以后，小磁针又回到原来的位置解析：在开关合上的瞬间，线圈A内有了由小变大的电流，根据安培定则可判断出此时线圈A在铁钉内产生了一个由小变大的向右的磁场．由楞次定律可知，线圈B内感应电流的磁场应该阻碍铁钉内的磁场在线圈B内的磁通量的增加，即线圈B内感应电流的磁场方向是向左的．由安培定则可判断出线圈B内感应电流流经CD时的方向是由C到D.再由安培定则可以知道直导线CD内电流所产生的磁场在其正下方垂直于纸面向里，因此，小磁针N极应该向纸内偏转．线圈A内电流稳定后，CD内不再有感应电流，所以，小磁针又回到原来位置．14．如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是()A．同时向左运动，间距增大B．同时向左运动，间距减小C．同时向右运动，间距减小D．同时向右运动，间距增大答案：B解析：当条形磁铁向左靠近两环时，两环中的磁通量都增加．根据楞次定律，两环的运动都要阻碍磁铁相对环的运动，即阻碍“靠近”，那么两环都向左运动．又由于两环中的感应电流方向相同，两环相互吸引，因而两环间距离要减小，故选项B正确．高二物理同步训练试题解析第四章第4节1．关于感应电动势的大小，下列说法正确的是()A．穿过闭合回路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大B．穿过闭合回路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零C．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零D．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零答案：D解析：磁通量的大小与感应电动势的大小不存在内在的联系，故A、B错误；当磁通量由不为零变为零时，闭合回路的磁通量一定改变，一定有感应电流产生，有感应电流就一定有感应电动势，故C错，D对．2．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2 Wb，则()A．线圈中感应电动势每秒增加2 V B．线圈中感应电动势每秒减少2 VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势大小不变答案：D解析：因穿过线圈的磁通量均匀变化，所以磁通量的变化率ΔΦ/Δt为一定值，又因为是单匝线圈，据E＝ΔΦ/Δt可知选项D正确．3.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是()A．0～2 s B．2 s～4 sC．4 s～5 s D．5 s～10 s答案：D解析：图象斜率越小，表明磁通量的变化率越小，感应电动势也就越小．4.材料、粗细相同，长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上，并与导轨垂直，如图所示，匀强磁场方向垂直导轨平面向内．外力使导线水平向右做匀速运动，且每次外力所做功的功率相同，已知三根导线在导轨间的长度关系是L ab<L cd<L ef，则()A．ab运动速度最大B．ef运动速度最大C．三根导线每秒产生的热量相同D．因三根导线切割磁感线的有效长度相同，故它们产生的感应电动势相同答案：BC解析：三根导线长度不同，故它们连入电路的阻值不同，有R ab <R cd <R ef .但它们切割磁感线的有效长度相同，根据P ＝F v ，I ＝Bl v R ，F ＝BIl ，可得v 2＝PR B 2l 2，所以三根导线的速度关系为v ab <v cd <v ef ，A 错，B 对．根据E ＝Bl v ，可知三者产生的电动势不同，D 错．运动过程中外力做功全部转化为内能，故C 对．5．如图所示，半径为r 的n 匝线圈套在边长为L 的正方形abcd 之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以ΔB Δt的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势大小为( )A ．πr 2ΔB ΔtB ．L 2ΔB ΔtC ．nπr 2ΔB ΔtD ．nL 2ΔB Δt答案：D解析：根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势的大小E ＝n ΔΦΔt ＝nL 2ΔB Δt. 6．用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如下图所示．在每个导线框进入磁场的过程中，M 、N 两点间的电压分别为U a 、U b 、U c 和U d .下列判断正确的是( )A ．U a <U b <U c <U dB ．U a <U b <U d <U cC ．U a ＝U b <U c ＝U dD ．U b <U a <U d <U c答案：B解析：导线框进入磁场时，M 、N 切割磁感线产生感应电动势，M 、N 两点间的电压为以MN 为电源、其他三边电阻为外电路电阻的路端电压．则U a ＝34BL v ，U b ＝56BL v ，U c ＝34。

高中物理学习材料[随堂基础巩固]1.下面单位相当于磁感应强度的是( )A.T/m2B.N/(A·m)C.N/(C·m)D.Wb解析：由B＝FIL可知，1 T＝1 N/(A·m)，故磁感应强度的单位是N/(A·m)，B正确。

答案：B2.如图3－2－3所示，可自由转动的小磁针上方有一根长直导线，开始时二者在纸面内平行放置。

当导线中通以如图所示电流I时，发现小磁针的N极向里，S极向外，停留在与纸面垂直的位置上。

这一现象说明( )A.小磁针感知到了电流的磁场图3－2－3B.小磁针处磁场方向垂直纸面向里C.小磁针处磁场方向垂直纸面向外D.若把小磁针移走，该处就没有磁场了解析：小磁针可以检验磁场的存在，当导线中通入电流时，在导线的周围就产生了磁场。

在小磁针位置处的磁场方向为N极的受力方向，即垂直纸面向里，故A、B正确，C错误；电流的磁场是客观存在的特殊物质，不会随小磁针的移走而消失，只要导线中有电流存在，磁场就会存在，故D不正确。

答案：AB3.关于磁感应强度，下列说法正确的是( )A.由B＝FIL可知，磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电流I的减小而增大B.由B＝FIL可知，磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线所受磁场力F的增大而增大C.通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度不一定为零D.放置在磁场中1 m长的通电导线，通过1 A的电流受到的力为1 N，则该处的磁感应强度就是1 T解析：磁感应强度是反映磁场本身力的特征的物理量，与是否存在通电导线、电流的大小、导线的长度、导线放置方向均无关，通电导线在磁场中垂直磁场放置时所受的力F ＝BIL最大，平行放置时所受的力最小，等于零，故C对。

答案：C4.在磁感应强度B＝0.8 T的匀强磁场中，一根与磁场方向垂直放置、长度L＝0.2 m 的通电导线中通有I＝0.4 A的电流，则导线所受磁场力大小为；若将导线转过90°与磁场方向平行时，导线所受磁场力为，此时磁场的磁感应强度为。

（人教版）高中物理选修3-1配套练习（全册）同步练习第1节磁现象和磁场1．磁场是一种物质吗？磁场是磁体周围客观存在的一种物质，磁场和电场一样都属于场类物质，尽管人眼看不见，但它是自然界物质存在的一种形式．2．磁场的基本特性是什么？磁场的基本特性是对放入磁场中的磁体或电流以及运动电荷有力的作用．3．哪些物质产生磁场？产生磁场的地方有磁体的周围、电流的周围及变化电场的周围(我们以后将学到)．4．磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．5．地磁场的分布大致上就像一个条形磁体的磁场；地球表面上磁场的方向大致是从南到北．►基础巩固1．(多选)关于磁场的下列说法正确的是(BD)A．磁场和电场一样，是同一种物质B．磁场最基本的性质是对处于磁场里的磁体或电流有磁场力的作用C．磁体与通电导体之间的相互作用不遵循牛顿第三定律D．电流与电流之间的相互作用是通过磁场进行的解析：磁场是客观存在的一种特殊物质，其性质就是对放入其中的磁体或电流产生力的作用．磁场力也是一种性质力，当然遵循牛顿运动定律，电流具有磁效应，通过各自产生的磁场发生相互作用，所以答案选BD.2．磁铁吸引小铁钉与摩擦过的塑料尺吸引毛发碎纸屑两现象比较，下列说法正确的是(D)A．两者都是电现象B．两者都是磁现象C．前者是电现象，后者是磁现象D．前者是磁现象，后者是电现象解析：磁铁吸引小铁钉是靠磁铁的磁场把铁钉磁化而作用的，是磁现象；摩擦过的塑料上带电荷是周围产生电场而吸引毛发碎纸屑的，是电现象．3．奥斯特实验说明了(C)A．磁场的存在 B．磁场的方向性C．电流可以产生磁场 D．磁体间有相互作用解析：本题考查奥斯特实验，奥斯特实验中电流能使静止的小磁针发生偏转，说明电流周围能产生磁场．故正确选项为C.4．磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是(B)A．磁体的吸铁性B．磁极间的相互作用规律C．电荷间的相互作用规律D．磁场对电流的作用原理解析：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引．当军舰接近磁性水雷时，磁体间的相互作用引起小磁针的转动，与铁制引芯相吸引，接通电路，引起爆炸．5．如图四个实验现象中，不能表明电流能产生磁场的是(B)A．甲图中，导线通电小磁针发生偏转B．乙图中，通电导线在磁场中受到力的作用C．丙图中，当电流方向相同时，导线相互靠近D．丁图中，当电流方向相反时，导线相互远离解析：磁场对小磁针、通电导体有作用力，图甲中的小磁针发生了偏转，图丙、丁中的通电导体发生了吸引和排斥，都说明了电流周围存在磁场．乙图不能说明电流能产生磁场．所以答案为B.6．判断一段导线中是否有直流电流通过，手边若有几组器材，其中最为可用的是(A)A．被磁化的缝衣针及细棉线B．带电的小纸球及细棉线C．小灯泡及导线D．蹄形磁铁及细棉线解析：被磁化的缝衣针相当于小磁针，用细棉线吊起后放在直线电流周围能摆动说明导线中有电流流过．7．地球是一个大磁体，它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布的情况相似，下列说法正确的是(D)A．地磁场的方向是沿地球上的经线方向B．地磁场的方向是与地面平行的C．地磁场的方向是从北向南的方向D．在地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下的解析：地理南北极与地磁南北极不重合，所以地磁场方向与经线有夹角，即磁偏角，地磁场方向不与地面平行，它们之间的夹角称为磁倾角，在地磁南北极附近，磁场方向是与地面垂直的．►能力提升8．《新民晚报》曾报道一则消息：“上海信鸽从内蒙古放飞后，历经20余天，返回上海市鸽巢”，信鸽的这种惊人的远距离辨认方向的本领，实在令人称奇．人们对信鸽有高超的认路本领的原因提出了如下猜想：A．信鸽对地形地貌有极强的记忆力B．信鸽能发射并接收某种超声波C．信鸽能发射并接收某种次声波D．信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢？科学家们曾做过这样一个实验：把几百只训练有素的信鸽分成两组，在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁，而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块，然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞，结果绝大部分缚铜块的信鸽飞回鸽舍，而缚磁铁的信鸽全部飞散了．科学家的实验支持了上述哪种猜想(D)解析：也许同学们还不明白超声波、次声波的含义，但是，题目中给出的实验情景会帮助我们理解题意，并作出正确判断．信鸽缚铜块不影响其辨别方位，但缚磁铁就会迷失方向．可以判断选项D正确．9．如图所示为一电磁选矿机的示意图，其中M为矿石漏斗，D为电磁铁. 在开矿中，所开采出的矿石有含铁矿石和非含铁矿石，那么矿石经过选矿机后，落入B槽中的矿石是________，落入A槽中的矿石是________．解析：含铁矿石被电磁铁D磁化吸引，故落入B槽；非含铁矿石不受D 的作用，故落入A槽．答案：含铁矿石非含铁矿石第2节磁感应强度1．电场强度的方向是怎样定义的？磁感应强度的方向又是怎样定义的？答案：电场强度的方向是根据正电荷的受力方向定义的；磁感应强度的方向是根据小磁针的北极的受力方向或小磁针静止时北极所指的方向定义的．2．磁感应强度．(1)定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟电流I 和导线长度L的乘积的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度．用B来表示．(2)定义式：B＝FIL ．(3)单位：特斯拉，简称特，国际符号是T，1 T＝1_N A·m．(4)磁感应强度是矢量，既有大小，又有方向．磁场中某点磁感应强度的方向就是该点磁场的方向．3．匀强磁场：如果在磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场．►基础巩固1．如图所示，假设将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将(D)A．指北 B．指南C．竖直向上 D．竖直向下解析：地球的北极点是地磁场的S极附近，此处的磁感线竖直向下，故此处小磁针的N极竖直向下，D正确．2．(多选)下列可用来表示磁感应强度的单位关系的是 (BD)A．1 T＝1 kg/m2 B． 1 T＝1 kg/(A·s2)C．1 T＝1 kg·m2(A·s2) D．1 T＝1 N/(A·m)解析：由B＝FIL得1 T＝1 N/(A·m)，由B＝FIL及F＝ma，还可得1 T＝1kg/(A·s2)．3．下列说法中正确的是(D)A．由B＝FIL可知，磁感应强度B与一小段通电直导线受到的磁场力F成正比B．一小段通电导线所受磁场力的方向就是磁场方向C．一小段通电导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度一定为零D．磁感应强度为零处，一小段通电导线在该处永远不受磁场力解析：本题考查了产生条件、大小与方向，当电流方向与磁场平行时不受安培力，根据左手定则可知安培力的方向与磁场垂直．故B错； A．磁感应强度是磁场本身的性质，其大小和方向跟放在磁场中通电导线所受力的大小和方向无关；故A错误，C.当通电导线与磁场平行时，可以不受磁场力，故不能根据安培力为零说明磁感应强度为零；故C错误；D正确；故选D.4．在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20 cm，通电电流I＝0.5 A的直导线，测得它受到的最大磁场力F＝1.0 N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场撤走，则P处磁感应强度为(D)A．零B．10 T，方向竖直向上C．0.1 T，方向竖直向下D．10 T，方向肯定不沿竖直向上的方向解析：由B＝FIL，得B＝10.5×0.2T＝10 T．因为B的方向与F的方向垂直，所以B的方向不会沿竖直向上的方向．5．有一小段通电导线，长为1 cm，电流为5 A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B一定是(C)A．B＝2 T B．B≤2 TC．B≥2 T D．以上情况都有可能解析：本题考查磁感应强度的定义，应知磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流．如果通电导线是垂直磁场方向放置的，此时所受磁场力最大F＝0.1 N．则该点磁感应强度为：B＝FIL＝0.15×0.01T＝2 T.如果通电导线不是垂直磁场方向放置的，则受到的磁场力小于垂直放置时的受力，垂直放置时受力将大于0.1 N，由定义式可知，B将大于2 T，应选C.►能力提升6．(多选)停在十层的电梯底板上放有两块相同的条形磁铁，磁铁的极性如图所示．开始时两块磁铁在电梯底板上处于静止状态(AC)A．若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在一层，最后两块磁铁可能已碰在一起B．若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在一层，最后两块磁铁一定仍在原来位置C．若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁可能已碰在一起D．若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁一定仍在原来位置解析：两块磁铁原来静止，则磁铁所受最大静摩擦力大于或等于磁铁间的吸引力，当电梯突然向下开动，由于失重，最大静摩擦力会减小，当最大静摩擦力减小到小于磁铁间的吸引力时，两磁铁会相互靠近而碰在一起，故A对、B错；若电梯向上开动，当电梯在最后减速运动时，磁铁同样处于失重状态，故C对、D错．7．(多选)将一小段通电直导线垂直于磁场方向放入一匀强磁场中，如图中图象能正确反映各量间关系的是(BC)解析：由B＝FIL或F＝BIL知：匀强磁场中B恒定不变，故B对、D错．B、L一定，且F与I成正比，故C对、A错．8．磁场对放入其中的长为L、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B＝__________，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有________等．解析：根据磁场强度的定义可知：B＝FIL，是采用比值法定义的，B的大小与F、IL无关，由磁场决定的，物理中的很多概念是采用比值法定义的，如电场强度等．故答案为：FIL，电场强度．答案：FIL电场强度9．如图所示，通电导线L垂直放于磁场中，导线长8 m，磁感应强度B的值为2 T，导线所受的力为32 N，求导线中电流的大小．解析：由F＝BIL得I＝FBL＝322×8A＝2 A.答案：2 A第3节几种常见的磁场1．磁感线：在磁场中可以利用磁感线来形象地描述各点的磁场方向．所谓磁感线，是在磁场中画出的一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都在该点的磁场方向上．2．安培定则(也叫右手螺旋定则)．判定直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可表述为：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．判定环形电流和通电螺线管的电流方向跟它的磁感线方向之间的关系时可表述为：让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，大拇指所指的方向就是环形电流中轴线上的磁感线的方向或螺线管内部磁感线的方向．3．安培分子电流假说：通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场十分相似，法国学者安培由此受到启发，提出了著名的分子电流假说．他认为，在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流——分子电流．分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极．4．磁感应强度与某一面积的乘积，叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通，磁通量的公式为Φ＝BS，适用条件为磁感应强度与面积垂直，单位为韦伯，简称韦，符号Wb，1 Wb＝1_T·m2．►基础巩固1．磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是(C)A．分子电流消失B．分子电流取向变得大致相同C．分子电流取向变得杂乱D．分子电流减弱解析：安培的分子电流假说：安培认为在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流—分子电流，使每个微粒成为微小的磁体，分子的两侧相当于两个磁极．通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，对外不显磁性．当外界磁场作用后，分子电流的取向大致相同，分子间相邻的电流作用抵消，而表面部分未抵消，它们的效果显示出宏观磁性．原来有磁性的物体，经过高温、剧烈震动等作用后分子电流的排布重新变的杂乱无章，分子电流仍然存在且强度也没有发生变化，但分子电流产生的磁场相互抵消，这样就会失去磁性，故ABD错误，C正确．故选C.2．(多选)下列说法正确的是(BC)A．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极B．磁感线可以表示磁场的方向和强弱C．磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场D．放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极解析：要解决此题，需要掌握磁感线的概念，知道磁感线是为了描述磁场而引入的线，在磁体的外部，从磁体的北极出发，回到南极．A.在磁体的外部，磁感线从磁体的北极出发，回到南极；在磁体内部从S极指向N极．故A错误；B.磁感线可以表示磁场的方向和强弱．故B正确；C.磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场．故C正确；D.放入通电螺线管内的小磁针，N极的指向表示磁场的方向，不能根据异名磁极相吸的原则判定．故D错误．故选B.3．(多选)关于磁通量的概念，下列说法正确的是(BD)A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B．穿过线圈的磁通量为零时，该处的磁感应强度不一定为零C．磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过线圈的磁通量越大D．穿过线圈的磁通量大小可用穿过线圈的磁感线的条数来衡量解析：对于匀强磁场中穿过回路的磁通量：当回路与磁场平行时，磁通量Φ为零；当线圈与磁场垂直时，磁通量Φ最大，Φ＝BS.当回路与磁场方向的夹角为α时，磁通量Φ＝BSsin α.根据这三种情况分析．A.当回路与磁场平行时，磁通量Φ为零，则磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量不一定越大．故A错误．B.磁通量Φ为零时，可能回路与磁场平行，则磁感应强度不一定为零．故B正确．C.根据磁通量Φ＝BSsin α，磁通量的变化可能由B、S、α的变化引起，磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过线圈的磁通量不一定越大．故C错误．D.穿过线圈的磁通量的大小可用穿过线圈的磁感线的条数来衡量．故D正确．故选BD.4．如图所示，一矩形线框，从abcd位置移动到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量的变化情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)(D)A．一直增加B．一直减少C．先增加后减少D．先增加，再减少直到零，然后再增加，最后减少解析：bc边移到导线位置之前磁通量垂直纸面向外增加，之后磁通量减小到0，这时导线位于线框中间位置，再向右移时磁通量垂直纸面向里又增加，直到ad边与导线重合，再往右移磁通量最后又变小．5．下列关于磁感线的叙述，正确的是(C)A．磁感线是真实存在的，细铁粉撒在磁铁附近，我们看到的就是磁感线B．磁感线始于N极，终于S极C．磁感线和电场线一样，不能相交D．沿磁感线方向磁场减弱解析：本题考查磁感线，磁感线是为了形象地描绘磁场而假设的一组有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示磁场方向，曲线疏密表示磁场强弱，在磁铁外部磁感线从N极到S极，内部从S极至N极，磁感线不相交，故选C.6．如下图所示，a、b是直线电流的磁场，c、d是环形电流的磁场，e、f 是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．解析：根据安培定则，可以确定a中电流方向垂直纸面向里，b中电流的方向从下向上，c中电流方向是逆时针，d中磁感线的方向向下，e中磁感线方向向左，f中磁感线的方向向右．答案：见解析►能力提升7．如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，以导线为中心，R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是(C)A．直导线中电流方向垂直纸面向里B．a点的磁感应强度为 2 T，方向向右C．b点的磁感应强度为 2 T，方向斜向下，与B成45°角D．d点的磁感应强度为0解析：由c点磁感应强度为0可得电流产生的B′＝B＝1 T，方向水平向左，再运用安培定则判断电流在a、b、d各点的磁场方向分别为向右、向下、向上，且大小均为1 T，故对于a点，Ba ＝2 T；对于b点，Bb＝B2＋B2bi＝ 2 T，方向斜向下，与B的方向成45°角；对于d点，同理可得Bd＝ 2 T，方向斜向上，与B的方向成45°角．8．关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是(B)A．磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B．不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动C．永久性磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D．根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此，任何磁体都不会失去磁性解析：磁与电是紧密联系的，但“磁生电”、“电生磁”都有一定的条件，运动的电荷产生磁场，但一个静止的点电荷周围就没有磁场，分子电流假说揭示了磁现象的电本质，磁铁的磁场和电流的磁场一样都是由运动电荷产生的．磁体内部只要当分子电流取向大体一致时，就显示出磁性；当分子电流取向不一致时，就没有磁性．所以本题的正确选项为B.9．铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图所示，则铁环中心O处的磁场方向(A)A．向下 B．向上C．垂直于纸面向里 D．垂直于纸面向外解析：铁环左侧上端为N极，右侧上端也为N极，在环中心叠加后，在中心O磁场方向向下．第4节通电导线在磁场中受到的力1．安培力的大小．磁场对电流的作用力叫安培力．其公式为F＝ILBsin θ，式中θ为导线与磁感应强度B之间的夹角．2．安培力的方向．(1)用左手定则判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．(2)安培力方向的特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I所决定的平面．(注意：B和I可以有任意夹角)3．常用的电流表是磁电式仪表，其构造是：在蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以绕轴转动的铝框，上面绕有线圈，它的转轴上装有螺旋弹簧和指针．线圈的两端分别接在两个螺旋弹簧上．碲形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布，不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行．磁电式仪表的优点是灵敏度高，可以测很弱的电流；缺点是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很弱．►基础巩固1．(多选)下列叙述正确的是(AD)A．放在匀强磁场中的通电导线受到恒定的磁场力B．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱C．磁场的方向就是通电导体所受磁场力的方向D．安培力的方向一定垂直磁感应强度和直导线所决定的平面解析：由F＝BILsin θ知A正确．F方向一定与B和I所决定的平面垂直，所以D项正确．2．如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b 两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M 流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以(C)A．适当减小磁感应强度 B．使磁场反向C．适当增大电流 D．使电流反向解析：为使悬线拉力为零，安培力的方向必须向上且增大才能与重力平衡，即合力为零，由左手定则可知，A、B、D错误， C正确．3．(多选)如右图所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m，通过电流为I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为(AC)A．B＝mgsin αIL，方向垂直斜面向下B．B＝mgsin αIL，方向垂直斜面向上C．B＝mgtan αIL，方向竖直向下D．B＝mgsin αIL，方向水平向右解析：根据电流方向和所给定磁场方向的关系，可以确定通电导线所受安培力分别如下图所示．又因为导线还受重力G和支持力FN，根据力的平衡知，只有①③两种情况是可能的，其中①中F＝mgsin α，则B＝mgsin αIL，③中F＝mgtan α，B＝mgtan αIL.4．一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示中正确的是(D)解析：没有通电时导线是直的，竖直向上，当加上竖直向上的磁场时，由于磁感应强度B的方向与电流方向平行，导线不受安培力，不会弯曲， A图错误；加上水平向右的匀强磁场，根据左手定则，电流所受的安培力应垂直纸面向里，B图弯曲方向错误；同理，C图中电流受的安培力向右，因此C图中导线弯曲方向错误；D图正确．5. 如图所示的天平可用来测定磁感应强度．天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I(方向如图)时，在天平左、右两盘各加质量分别为m1、m2的砝码，天平平衡．当电流反向(大小不变)时，右盘再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知(B)A ．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为（m 1＋m 2）gNILB ．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为mg2NILC ．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为（m 1－m 2）gNILD ．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为mg2NIL解析：由题意知，电流反向前受安培力向下，反向后受安培力向上，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里；由平衡条件知，电流反向前m 1g ＝m 2g ＋F 安，电流反向后m 1g ＝m 2g －F 安＋mg ，解得2F 安＝mg ，又F 安＝NILB ，所以B ＝mg2NIL或B ＝（m 1－m 2）g NIL，故B 对，A 、C 、D 错．►能力提升6．如图，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(C)A ．0B ．0.5BIlC ．BIlD ．2BIl解析：安培力公式F ＝BIL ，其中L 为垂直放于磁场中导线的有效长度，图中的有效长度为虚线所示，其长度为l ，所以通电导线受到的安培力F ＝IBl ，选项C 正确．7．如图所示，将条形磁铁放在水平桌面上，在其中部正上方与磁铁垂直的方向上固定一根直导线，给直导线通以方向垂直于纸面向里的电流．下列说法中正确的是(B)。

高中物理学习资料金戈铁骑整理制作高中物理选修 3-1 同步训练1．欧姆定律不．适用于以下哪一种情况 ()A ．金属导电B ．半导体导电C ．电解液导电D ．气体导电 剖析：选 BD. 欧姆定律不适用于半导体、气体导电情况．2.如图 2－ 3－ 8 是某导体的伏安特点曲线，由图可知正确的选项是 ()图 2－3－8A ．导体的电阻是 25 ΩB ．导体的电阻是 0.04 ΩC ．当导体两端的电压是 10 V 时，经过导体的电流是 0.4 AD ．当经过导体的电流是 0.1 A 时，导体两端的电压是2.5 VU 5 剖析：选 ACD. 由题图可知导体的电阻R ＝ I ＝ Ω＝ 25 Ω，选项 A 正确， B 错误；当导体10两端的电压是 10 V 时，电流 I 1＝ 25 A ＝ 0.4 A ，选项 C 正确；当经过导体的电流是 0.1 A 时， 导体两端的电压 U 1＝× 25 V ＝2.5 V ，选项 D 正确．3．(2013 合肥测试 )若加在某导体两端的电压变为原来的3时，导体中的电流减少了 0.4 A ．如 5果所加电压变为原来的 2 倍，则导体中的电流为 ( ) A ．0.6 A B ．0.8 AC ． 1.0 AD ． 2.0 A3剖析：选 D. 由欧姆定律得： R ＝U 0，又知 R ＝ 5UI 0 I 0－ 解得 I 0 ＝1.0 AU 0 2U 0又因为 R ＝ I 0 ＝ I 2 ，因此 I 2＝2I 0＝2.0 A ，因此 D 正确．4．已知用电器 A 的电阻是用电器 B 的电阻的两倍， 加在 A 上的电压是加在 B 上电压的一半，那么经过 A 和 B 的电流 I A 和 I B 的关系是 ()A ．I A ＝2I BB ．I A ＝I B2C ．I A ＝I BD ．I A ＝I B4R剖析：选 D. 设 A 的电阻为 R ，加在A 上的电压为U ，则 B 的电阻为 2 ，加在 B 上的电压为2U ，则 I A ＝ U ， I B ＝ 2U ＝ 4U，可得 I A ＝ 1I B ，选 D.R R/2 R 45．某电压表的量程是 0～ 15 V ，一导体两端电压为 1.6 V 时，经过的电流为 2 mA. 现在给此导体经过 20 mA 电流时，能否用这个电压表去测量导体两端的电压？剖析： U 1＝ 1.6 V ， I 1＝ 2 mA ，因此 R ＝U 1＝ －3 Ω＝ 800 Ω.I 1 2×10 －当导体通以电流 I 2＝ 20 mA 时，加在导体两端的电压U 2＝ I 2·R ＝ 20× 10 3× 800 V ＝ 16 V. 由计算可知， 此时导体两端的电压高出电压表量程， 因此不能够用这个电压表去测量导体两端的电压．答案：不能够课后作业一、选择题1．一个标有“ 220 V 60 W ”的白炽灯泡， 加上的电压由零逐渐增大到 220 V ，在此过程中，电压 (U )和电流 (I)的关系可用图线表示，下面的四个图线中，吻合本质的是( )图 2－3－9剖析：选 C.白炽灯的灯丝是金属导体，其电阻随着电压的增大而增大，在I －U图线中，斜率的倒数反响了电阻的大小，可见 C 正确， A 、B 、D 错误．2．如图2－ 3－ 10所示图 2－3－10是电阻 R 1 和 R 2 的伏安特点曲线，则以下结论正确的选项是 ()A ． R 1>R 2B ． R 1<R 2C ． R 1、R 2 串通后作为一个新电阻的伏安特点曲线在Ⅰ区D ． R 1、R 2 串通后作为一个新电阻的伏安特点曲线在Ⅱ区剖析：选 AC. 斜率 k 表示电阻倒数， R 1>R 2，A 正确； R 1、 R 2 串通后电阻值变大，因此在Ⅰ区， C 正确．3．两个电阻 R1、 R2的电流 I 和电压 U 的关系图线如图2－ 3－ 11 所示，则两个电阻的大小之比 R1∶R2等于 ()图 2－3－ 11A．1∶3B．3∶1C．1∶ 3D. 3∶1剖析：选 B.题图中纵坐标表示的是电压 U ，横坐标表示的是电流 I，图线的斜率等于导体的电阻，因此 R1∶ R2＝ tan60 °∶tan30 °＝ 3∶ 1，应选项 B 正确．4．今有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的 2 倍，甲、乙两端的电压之比为 1∶ 2，则甲、乙两个电阻阻值的比值为()A．1∶2B．1∶3C．1∶4D．1∶5I甲q甲U 甲1R＝U，得R甲1剖析：选 C.由题意＝＝2，U 乙＝，由欧姆定律IR乙＝ .I乙q乙245． (2013 河北保定检测)如图 2－ 3－ 12 所示，图 2－3－12图线 1 表示的导体的电阻为R1，图线 2 表示的导体的电阻为R2，则以下说法正确的选项是() A ． R1∶R2＝ 1∶ 3B． R1∶R2＝ 3∶ 1C．将 R1与 R2串通后接于电源上，则电流比I1∶I2＝ 1∶3D．将 R1与 R2并联后接于电源上，则电流比I1∶ I2＝3∶ 1剖析：选 AD. I － U 图象的斜率表示电阻的倒数，由图象可得R1∶R2＝ 1∶ 3，故 A 项对， B项错． R1与 R2串通后电流相等，故 C 项错． R1与 R2并联后电压相同，由公式U＝ IR 知，电流与电阻成反比，故 D 项对．6.如图 2－ 3－ 13 所示，电源内阻不计，已知R1＝ 2 k Ω，R2＝ 3 k Ω，现用一个电阻为 6 k Ω的电压表并联在 R2的两端，电压表的读数为 6 V．若把它接在 a、 b 两点间，电压表的读数为()图 2－3－13A．12 C．8 V V B．10 VD．6 V答案： A7.一个阻值为R 的电阻两端加上电压U 后，经过电阻横截面的电荷量q 随时间变化的图象如图 2－ 3－ 14 所示，此图象的斜率可表示为( )图 2－3－14A ． UB ．R U1剖析：选－ t图象的斜率表示流过电阻R 的电流，由此可知，经过电阻R 的电流不变，由欧姆定律知，I ＝U ，故RC 正确．8．小灯泡的电阻随温度的高升而增大，加在灯泡两端的电压较小时，经过灯泡的电流也较小，灯丝的温度较低； 加在灯泡两端的电压较大时， 经过灯泡的电流也较大， 灯丝温度较高． 已 知一灯泡两端的电压为 1 V 时，经过灯泡的电流是 0.5 A ；灯泡两端的电压为 3 V 时，经过 灯泡的电流是 1 A ；则当灯泡两端电压为 2 V 时，经过灯泡的电流可能是( )A ．0.5 AB ．0.6 AC ． 0.8 AD ． 0.7 A剖析：选 CD. 依照欧姆定律可知，灯泡两端的电压为1 V 时，灯泡的电阻为 R ＝ U 1＝ 11 I 10.5 ΩU 2 3＝2 Ω，灯泡两端的电压为 3 V 时，灯泡的电阻为 R 2＝ I 2 ＝ 1 Ω＝ 3 Ω，依照题意知，当灯泡两端的电压为 2 V 时，灯泡的电阻 R 应满足 2 Ω<R<3 Ω，因此电流 I 满足 0.67 A< I<1 A ．故 选项 C 、D 正确． 9． (2012 新·疆师大附中高二检测 )小灯泡的伏安特点曲线如图 2－3－ 15 中的 AB 段 (曲线 )所 示．由图可知， AB 段灯丝的电阻因温度的影响改变了 ( )图 2－3－15A ．5 ΩB ．10 ΩC ．1 ΩD ．6 Ω剖析：选 B. 由电阻的定义知：A 点的电阻为： R A ＝3 Ω＝ 30 ΩB 点的电阻为： R B ＝6Ω＝40 Ω从 A 至 B 段电阻改变为 10 Ω，故 B 正确， A 、 C 、 D 错误．二、非选择题10.如图 2－3－ 16 所示为一个小灯泡的电流与它两端电压的变化关系曲线． 若把三个这样的 灯泡串通后，接到电压恒定的 12 V 电源上，求流过小灯泡的电流为 ________A ，小灯泡的电阻为 ________Ω.图 2－3－16剖析：三个小灯泡串通后接到12 V 的电源上，每个小灯泡两端的电压均为4 V ，由小灯泡伏安特点曲线知U ＝4 V 时， I ＝0.4 A.由欧姆定律知 R ＝U ＝4Ω＝10 Ω.答案： 0.4 1011.如图 2－ 3－ 17 所示的电路中， R 1 ＝10 Ω，R 2＝ 30 Ω，电源的电压恒定不变，当开关S 2断开时，电流表的示数为 0.6 A ．若将开关 S 2 闭合，求电路中的总电阻和电流表的示数各是多少？图 2－3－17剖析：开关 S 2 断开时，电源电压 U ＝ IR 1＝×10 V ＝ 6 V开关 S 2 闭合后， R R 1R 2 U 6总 ＝R 1＋ R 2＝ 7.5 Ω， I ′＝ R 总＝ A ＝ 0.8 A.答案： 7.5 Ω 0.8 A12.如图 2－3－ 18 所示，电流表量程为 0～ 0.6 A ，电压表量程为 0～ 15 V ，电阻 R 0＝ 30 Ω， 电路两端电压恒为 U ＝ 24 V ．当滑动变阻器接入电路的电阻太小时， 电路中的电流会高出电 流表的量程；当滑动变阻器接 入电路的电阻太大时， 滑动变阻器两端的电压会高出电压表的量程． 求在不高出电表量程的 情况下，滑动变阻器接入电路的电阻的变化范围．图 2－3－18剖析： 当电压表示数为15 V 时，U 0＝U －U P ＝24 V －15 V ＝9 V ，I ＝I P ＝I 0＝U 0＝9A ＝R P ＝ U P ＝ 15Ω＝50 Ω R 0 30A<0.6 A ，此时可解得I P当电流表示数为 0.6 A 时， I ′＝ I P ′＝ I 0′＝ 0.6 A ， U 0′＝ I 0 ′R 0＝× 30 V ＝ 18 V ， U P ′＝U －U 0′＝ 24 V － 18 V ＝ 6 V<15 V ，此时可解得 R ′ P ＝ U P ′ ＝6Ω＝10ΩI P ′故在不高出电表量程的情况下，滑动变阻器接入电路的阻值范围为10～ 50 Ω. 答案： 10～50 Ω。

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）高中物理选修3-1 同步训练1．电源电动势的大小反映的是( )A ．电源把电势能转化成其他形式的能的本领的大小B ．电源把其他形式的能转化为电势能的本领的大小C ．电源单位时间内传送电荷量的多少D ．电流做功的快慢解析：选B.电源电动势的大小反映了电源将其他形式的能转化为电势能的本领大小．故A 、C 、D 错，B 对．2．某电源的电动势为3.6 V ，这表示( )A ．电路通过1 C 的电荷量，电源把3.6 J 其他形式的能转化为电势能B ．电源在每秒内把3.6 J 其他形式的能转化为电势能C ．该电源比电动势为1.5 V 的电源做功多D ．该电源与电动势为1.5 V 的电源相比，通过1 C 电荷量时转化的电势能多解析：选AD.电路每通过1 C 的电量，非静电力做功W ＝qE ＝3.6 J ，A 对，B 错.3.6 V 大于1.5 V ，只能说明做功本领大，不一定做功多，但通过1 C 电荷时，电动势为3.6 V 的电源一定做功多，D 对．3．(2013河北唐山测试)以下为某电池的铭牌，由铭牌可以知道( )⇦××电池产品名称：锂离子电池电池型号：D9@9CL105额定容量：1050 mA·h标称电压：3.6 V充电限制电压：4.2 V生产日期：2012.06.10A.电池的电动势是3.6 VB ．电池的容量是1050 mA·hC ．电池的电动势是4.2 VD ．电池的最长使用时间是1050 h解析：选AB.电池上的3.6 V 表示电动势，1050 mA·h 表示电荷容量，可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间，由于不知放电电流大小，故放电时间无法确定，D 错．4．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组蓄电池串联组成的，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：电源移送电量为：q ＝It ＝5×600 C ＝3000 C这组蓄电池的总电动势为：E ＝W q ＝1.8×1053000V ＝60 V每组的电动势为：E 1＝E n ＝6030V ＝2 V . 答案：60 V 2 V课后作业一、选择题1．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，负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C ．在电源内部电路中，正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D ．在电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能解析：选BCD.无论电源内部还是外部电场都是由正极指向负极，故A 错，在外部电路中，负电荷靠电场力由负极流向正极，而内部电路中，正电荷由负极流向正极，因电场力与移动方向相反，故必有非静电力作用在电荷上才能使其由负极流向正极，在电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能，故B 、C 、D 正确．2．关于电源的电动势，下列说法正确的是( )A ．电源的电动势等于电源两端的电压B ．电源不接入电路时，电源两极间的电压大小等于电动势C ．电动势的国际单位是安培D ．常见的铅蓄电池电动势为1.5 V答案：B3．如图2－2－2为电源和导线内移送电荷的情况．则将单位正电荷沿闭合回路移动一周所释放的能量大小决定于( )图2－2－2A ．电源电动势B ．电路中电流的大小C ．电源的内阻D ．电源的容量解析：选A.移送电荷一周所释放的能量，就是电源提供给它的电势能，数值等于电源内部非静电力做功的数值，即W ＝Eq .题干中限定了单位正电荷，可见W 的数值只取决于E ，故A 对，B 、C 、D 错．4．(2013合肥检测)下列关于电池的说法正确的是( )A ．同一种干电池，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 表示电源内部电场力的功率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 的干电池提供的电势能多 解析：选AD.对于干电池，在使用一段时间之后，由于内部发生化学反应释放电荷的物质逐渐减少，因而电动势、容量要变小；同时反应生成物要阻碍电荷的移动，故使电池的内阻变大．电源电动势E 与I 的乘积EI 表示电源内非静电力的功率.1号干电池与5号干电池的电动势都是1.5 V ，容量不相同，两者体积也有差异．电动势反映非静电力做功本领的大小，电动势越大，移动相同的电荷量时提供的电势能就越多．故选项A 、D 正确．5．有关电动势的说法中正确的是( )A ．电源的电动势等于内、外电路电势降之和B ．电源提供的电势能越多，电源的电动势越大C ．当外电路断开时，电源的路端电压与电源电动势相等D．当电路中通过1库仑电量时，电源将其他形式的能转化为电势能的数值等于电源电动势的值解析：选ACD.外电路断路时U＝E，C对．通路时E＝U内＋U外，A对．电动势E表示通过1 C电量电源将其他形式能转化为电势能的多少，D对．电动势越大，表示电源非静电力做功本领大，但提供电势能不一定多，B错．6．(2012·杭州学军中学高二期中)以下说法中正确的是()A．在外电路中和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流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减少C．在电源内部正电荷能从负极到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，电势能减少，非静电力移动电荷做功，电势能增加解析：选D.电源内部非静电力做功使电荷的电势能增加，引出了电动势的概念，来描述非静电力的做功本领．而静电力移动电荷做正功的过程使电势能减少，D项对．7．关于电源的电动势，下面说法正确的是()A．电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量B．电动势在数值上等于电路中通过1 C 电荷量时电源提供的能量C．电源的电动势跟电源的体积有关，跟外电路有关D．电动势有方向，因此电动势是矢量解析：选AB.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势能本领的物理量，它在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压，也等于电路中通过1 C 电荷量时电源所提供的能量；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；电动势虽然有方向，但电动势是标量．综上所述，正确选项是A、B. 8．手电筒的两节干电池，已经用了较长时间，小灯泡只能发出很微弱的光，把它们取出来，用电压表测电压，电压表示数很接近3 V，再把它们作为一个电子钟的电源，电子钟能正常工作．下列说法正确的是()A．这两节干电池的电动势减小了很多B．这两节干电池的内电阻增加较大C．这台电子钟的额定电压一定比手电筒里的小灯泡额定电压小D．这台电子钟正常工作时的电流一定比手电筒里的小灯泡正常工作时的电流小解析：选BD.旧电池与新电池相比较，电动势几乎不变，但内阻增大许多，A错B对；新旧电池均能使电子钟正常工作，虽然电池内阻变化，但输出电压几乎不变，只能是电子钟电阻很大，额定电流很小，故C错D对．9．(2012·山东实验中学高二检测)某柴油发电机工作时，电流为5 A，经过2 min，发电机产生电势能为1.32×105 J，则该发电机的电动势为()A．1100 V B．550 VC．220 V D．110 V解析：选C.此段时间通过电量为q＝600 C，由E＝W/q即得．二、非选择题10．某品牌的MP3使用的电源是一节7号干电池，当它正常工作时，其工作电流为0.3 A．某同学在一次使用该MP3时，若他用了10 s，则这段时间内电池将多少化学能转化为电势能？解析：已知工作电流I＝0.3 A,10 s时间内通过导体横截面的电荷量q＝It＝0.3×10 C＝3 C. 7号干电池电动势为1.5 V．则根据能量守恒定律，电池将化学能转化为电势能的量等于非静电力移动电荷所做的功：W＝qE＝3×1.5 J＝4.5 J.答案：4.5 J11．如下表所示是某一手机电池上的铭牌，仔细阅读铭牌上的数据，回答以下问题：科健BL—528MKEJIAN700 mA·h标准3.7 V锂离子电池充电限制电压：4.2 V执行标准：GB/T18287－2000待机时间：48 h(1)该电池的电动势是多少？(2)该手机待机状态下的平均工作电流是多少？(3)每次完全放电过程中，该电池将多少其他形式的能转化为电势能？解析：(1)由铭牌数据可知，电源电动势为E ＝3.7 V(2)该电池容量q ＝700×10－3×3600 C根据I ＝q t得， I ＝700×10－3×360048×3600A ＝1.5×10－2 A (3)W ＝E ·q ＝3.7×700×10－3×3600 J ＝9324 J.答案：(1)3.7 V (2)1.5×10－2 A (3)9324 J12．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势能．(2)外电路中有多少电势能转化为其他形式的能．(3)内电路中有多少电势能转化为其他形式的能．解析：(1)W ＝Eq ＝3.0×6 J ＝18 J电源中共有18 J 其他形式的能转化为电势能．(2)W 1＝U 1q ＝2.4×6 J ＝14.4 J外电路中共有14.4 J 电势能转化为其他形式的能．(3)内电压U 2＝E －U 1＝3.0 V －2.4 V ＝0.6 V所以W 2＝U 2q ＝0.6×6 J ＝3.6 J内电路中共有3.6 J 电势能转化为其他形式的能．也可由能量守恒求出：W 2＝W －W 1＝3.6 J. 答案：(1)18 J (2)14.4 J (3)3.6 J。