粤教版高中物理选修3-1高二练习题(选择题)

粤教版高二物理选修(3-1)第一章(电场)测试卷（A 卷）第一部分 选择题（共40分）一.本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，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，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分．1．一负电荷仅受电场力作用，从电场中的A 点运动到B 点。

在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A 、B 两点电场强度E A 、E B 及该电荷在A 、B 两点的电势能εA 、εB 之间的关系为 （ ） A.E A =E B B.E A <E B C.εA =εB D.εA >ε B 2．有一正点电荷只受电场力作用从静电场中的 a 点由静止释放，它沿直线运动到b 点的过程中，动能E k 随位移s 变化的关系图象如右图6所示，则该电场的电场线分布应是下图中的（ ）3.化学变化过程中伴随着电子的得失,系统的电势能发生了变化,下面有关这个问题的说法正确的是( )A.中性钠原子失去电子的过程中系统的电势能增大;B.中性钠原子失去电子的过程中系统的电势能减小;C.钠离子和氯离子结合成氯化钠分子的过程中系统的电势能减小;D.氯化钠分子电离为钠离子和氯离子的过程中系统的电势能减小.4．目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成，u 夸克带电量为32e ，d 夸克带电量为3e，e 为基元电荷，下列论断可能正确的是（ ） A ．质子由1个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成； B ．质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成； C ．质子由1个u 夸克和2个d 夸克组成，中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成； D ．质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和1 个d 夸克组成．5．如图7是静电除尘的原理示意图，A 为金属管，B 为金属丝，在A ，B 之间加上高电压，使B 附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，电子在向A 极运动过程中被烟气中的煤粉俘获，使煤粉带负电，最终被吸附到A 极上，排出的烟就比较清洁了。

2020--2021粤教版物理选选修3—1第1章 电场含答案粤教版选修3—1第一章 电场一、选择题1、(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm 时圆环被吸引到笔套上，如图所示．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( )A ．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和B ．摩擦使笔套带电C ．笔套靠近圆环时，圆环上、下部分感应出异号电荷D ．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力2、两个完全相同的金属小球A 、B(均可视为点电荷)带有相等的电荷量，相隔一定距离，两小球之间相互吸引力的大小是F.现让第三个不带电的相同金属小球先后与A 、B 两小球接触后移开．这时，A 、B 两小球之间的相互作用力的大小是( )A ．F 8B ．F 4C ．3F 8D ．3F 43、如图为金属球放入匀强电场后电场线的分布情况．设该电场中A 、B 两点的电场强度大小分别为E A 、E B ，则A 、B 两点( )A ．E A ＝EB ，电场方向相同B ．E A <E B ，电场方向相同C ．E A >E B ，电场方向不同D ．E A <E B ，电场方向不同4、如图所示，真空中O点处有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a 点的场强大小为E a，与ab连线成53°角，b点的场强大小为E b，与ab连线成37°角．关于a、b两点E a、E b及φa、φb的关系，正确的是()A．25E a＝9E b，φa>φb B．16E a＝9E b，φa<φbC．9E a＝25E b，φa>φb D．9E a＝16E b，φa<φb5、如图所示，在匀强电场中，过O点作线段OA＝OB＝OC＝OD＝10 cm，已知O、A、B、C、D各点电势分别为0、7 V、8 V、7 V、5 V，则匀强电场的大小和方向最接近于()A．70 V/m，沿OA方向B．70 V/m，沿OC方向C．80 V/m，沿OB方向D．80 V/m，沿BO方向6、(双选)示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的()A．极板X应带正电B．极板X′应带正电C．极板Y应带正电D．极板Y′应带正电7、如图所示是一只利用电容器的电容(C)测量角度(θ)的电容式传感器的示意图．当动片和定片之间的角度(θ)发生变化时，电容(C)便发生变化，于是通过电容(C)的变化情况就可以知道角度(θ)的变化情况．下图所示的图象中，最能正确反映角度(θ)与电容(C)之间关系的是()A B C D8、如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中F A所示，则下列说法正确的是()A．C带正电，且Q C<Q B B．C带正电，且Q C>Q BC．C带负电，且Q C<Q B D．C带负电，且Q C>Q B9、如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为E a，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为E b，方向与ab连线成30°角．关于E a、E b的关系，以下结论正确的是()A．E a＝33E b B．E a＝13E bC．E a＝3E b D．E a＝3E b10、一个带正电的质点，电荷量q＝2.0×10－9 C，在静电场中由a点移动到b 点．在这个过程中，除静电力外，其他外力做的功为6.0×10－5 J，质点的动能增加了8.0×10－5 J，则a、b两点间的电势差U ab为()A．1×104 V B．－1×104 VC．4×104 V D．－7×104 V11、a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势分别为φa＝10 V，φb＝2 V，φc＝6 V，a、b、c三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示正确的是()A B C D12、(双选)如图所示为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空．A 为发射电子的阴极，K为接在高电势点的加速阳极，A、K间电压为U，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K的小孔中射出时的速度大小为v.下面的说法中正确的是()A. 如果A、K间距离减半而电压仍为U，则电子离开K时的速度仍为v B．如果A、K间距离减半而电压仍为U，则电子离开K时的速度变为v/2C．如果A、K间距离不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为2 2 vD．如果A、K间距离不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为v/213、基于人的指纹具有唯一性和终身不变性的特点，科学家们发明了指纹识别技术．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示．指纹的凸起部分叫做“嵴”，凹下部分叫做“峪”，传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和与之正对的皮肤表面就形成了大量的小电容器，由于距离不同，所以这些小电容器的电容不同．此时传感器给所有的小电容器充电达到某一电压值，然后开始放电，其中电容值较小的小电容器放电较快，于是根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹的图象数据．根据以上信息，下列说法中正确的是()A．在峪处形成的小电容器电容较大B．在峪处形成的小电容器放电较慢C．在嵴处形成的小电容器充电后带电量较大D．潮湿的手指对指纹识别没有任何影响二、非选择题14、正误判断(1)电场是人们为了解释电荷间的作用力，人为创造的，并不是真实存在的．( )(2)根据E＝k Qr2，点电荷电场强度与场源电荷Q成正比，与距离r的平方成反比．( )(3)根据点电荷电场线分布，可以确定以点电荷为圆心的圆上各点电场强度相同．() (4)电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线．() 15、一束电子流经U1＝5 000 V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，两极板间电压U2＝400 V，两极板间距d ＝2.0 cm，板长L1＝5.0 cm.(1)求电子在两极板间穿过时的偏移量y；(2)若平行板的右边缘与屏的距离L2＝5 cm，求电子打在屏上的位置与中心O的距离Y(O点位于平行板水平中线的延长线上)；(3)若另一个质量为m(不计重力)的二价负离子经同一电压U1加速，再经同一偏转电场，射出偏转电场的偏移量y′和打在屏上的偏移量Y′各是多大？2020--2021粤教版物理选选修3—1第1章电场含答案粤教版选修3—1第一章 电场一、选择题1、(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm 时圆环被吸引到笔套上，如图所示．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( )A ．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和B ．摩擦使笔套带电C ．笔套靠近圆环时，圆环上、下部分感应出异号电荷D ．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力 BCD [笔套在头发上摩擦后带负电，相当于毛皮摩擦橡胶棒．当笔套靠近圆环时，在圆环上、下部分分别感应出异种电荷．笔套中的电荷对感应电荷分别具有引力和斥力的作用，由于引力大于斥力，故笔套对圆环的静电力的合力表现为引力．当引力大于重力时，圆环被吸引到笔套上，B 、C 、D 正确．笔套原来带负电，圆环不带电，两物体接触中和后都带负电，笔套所带电荷没有被全部中和，A 错误．]2、两个完全相同的金属小球A 、B(均可视为点电荷)带有相等的电荷量，相隔一定距离，两小球之间相互吸引力的大小是F.现让第三个不带电的相同金属小球先后与A 、B 两小球接触后移开．这时，A 、B 两小球之间的相互作用力的大小是( )A ．F 8B ．F 4C ．3F 8D ．3F 4A [设A 、B 两球间的距离为r ，因为开始时A 、B 两球间的作用力是吸引力，所以设A 所带电荷量为Q ，B 所带电荷量为－Q ，由库仑定律知，开始时A 、B 两球之间的作用力F ＝k Q ×Q r 2.当第三个不带电的小球与A 球接触时，据电荷均分原理可知，两球均带电荷量为12Q.当第三个小球与B球接触时，两球均带电荷量为12×(12Q－Q)＝－14Q.故这时A、B两球间的作用力大小F′＝k12Q×14Qr2＝18F，故A正确．]3、如图为金属球放入匀强电场后电场线的分布情况．设该电场中A、B两点的电场强度大小分别为E A、E B，则A、B两点()A．E A＝E B，电场方向相同B．E A<E B，电场方向相同C．E A>E B，电场方向不同D．E A<E B，电场方向不同D[电场线的疏密表示电场强弱，由题图可知，B点密集，A点稀疏，故E A<E B，又某点的电场方向为电场线上该点的切线方向，A、B两点的电场方向不同，故A、B、C错误，D正确．]4、如图所示，真空中O点处有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a 点的场强大小为E a，与ab连线成53°角，b点的场强大小为E b，与ab连线成37°角．关于a、b两点E a、E b及φa、φb的关系，正确的是()A．25E a＝9E b，φa>φb B．16E a＝9E b，φa<φbC．9E a＝25E b，φa>φb D．9E a＝16E b，φa<φbD[设a、b两点到点电荷的距离分别为r a和r b.根据几何知识得r b＝43r a.根据点电荷场强公式E＝kQr2得E a＝169E b；由图可知，该电场是由负点电荷产生的，故在点电荷的周围越靠近场源电荷电势越低，则有φa<φb，故D正确，A、B、C错误．] 5、如图所示，在匀强电场中，过O点作线段OA＝OB＝OC＝OD＝10 cm，已知O 、A 、B 、C 、D 各点电势分别为0、7 V 、8 V 、7 V 、5 V ，则匀强电场的大小和方向最接近于( )A ．70 V/m ，沿OA 方向B ．70 V/m ，沿OC 方向 C ．80 V/m ，沿OB 方向D ．80 V/m ，沿BO 方向D [在静电场中，电场线和等势面是垂直的，因为φA ＝φC ＝7 V ，即A 、C 两点为等势点，根据匀强电场的特点，过O 点的电场线一定垂直于A 、C 两点的连线．很容易看出场强的方向最接近于BO 的方向．由于E ＝U d ，所以场强的大小也最接近于U BO OB ＝80.1 V/m ＝80 V/m.故D 正确．]6、(双选)示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示．如果在荧光屏上P 点出现亮斑，那么示波管中的( )A ．极板X 应带正电B ．极板X′应带正电C ．极板Y 应带正电D ．极板Y′应带正电AC [由题意电子偏到XOY 的区域，则在偏转电极YY′上应向右上运动，故Y 板带正电，C 正确，D 错误；在偏转电极XX′上应向右运动，故X 板带正电，A 正确，B 错误．]7、如图所示是一只利用电容器的电容(C)测量角度(θ)的电容式传感器的示意图．当动片和定片之间的角度(θ)发生变化时，电容(C)便发生变化，于是通过电容(C)的变化情况就可以知道角度(θ)的变化情况．下图所示的图象中，最能正确反映角度(θ)与电容(C)之间关系的是( )A B C DB[两极板正对面积S＝12(π－θ)R2，则S∝(π－θ)，又因为C∝S，所以C∝(π－θ)，令C＝k(π－θ)，则θ＝π－Ck(k为常数)，故B正确．]8、如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中F A所示，则下列说法正确的是()A．C带正电，且Q C<Q B B．C带正电，且Q C>Q BC．C带负电，且Q C<Q B D．C带负电，且Q C>Q BC[因A、B都带正电，所以静电力表现为斥力，即B对A的作用力沿BA的延长线方向，而不论C带正电还是带负电，A和C的作用力方向都必须在AC连线上，由平行四边形定则知，合力必定为两个分力的对角线，所以A和C之间必为引力，且F CA<F BA，所以C带负电，且Q C<Q B.]9、如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为E a，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为E b，方向与ab连线成30°角．关于E a、E b的关系，以下结论正确的是()A．E a＝33E b B．E a＝13E bC．E a＝3E b D．E a＝3E bD[由题图可知，r b＝3r a，再由E＝kQr2可知，E aE b＝r2br2a＝31，E a＝3E b，故D项正确．]10、一个带正电的质点，电荷量q ＝2.0×10－9 C ，在静电场中由a 点移动到b 点．在这个过程中，除静电力外，其他外力做的功为6.0×10－5 J ，质点的动能增加了8.0×10－5 J ，则a 、b 两点间的电势差U ab 为( )A ．1×104 VB ．－1×104 VC ．4×104 VD ．－7×104 VA [设电场力做功为W ，由动能定理知，W ＋6.0×10－5 J ＝8.0×10－5 J ，解得W＝2.0×10－5 J ，因此a 、b 两点间的电势差为U ab ＝W q ＝1×104 V ，故选项A 正确．] 11、a 、b 、c 是匀强电场中的三个点，各点电势分别为φa ＝10 V ，φb ＝2 V ，φc ＝6 V ，a 、b 、c 三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示正确的是( )A B C DD [由于是匀强电场，所以a 、b 连线的中点与c 点等势，电场强度的方向垂直于等势面且由高电势指向低电势处，所以D 正确．]12、 (双选)如图所示为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空．A 为发射电子的阴极，K 为接在高电势点的加速阳极，A 、K 间电压为U ，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K 的小孔中射出时的速度大小为v .下面的说法中正确的是( )A. 如果A 、K 间距离减半而电压仍为U ，则电子离开K 时的速度仍为vB ．如果A 、K 间距离减半而电压仍为U ，则电子离开K 时的速度变为v /2C ．如果A 、K 间距离不变而电压减半，则电子离开K 时的速度变为22vD ．如果A 、K 间距离不变而电压减半，则电子离开K 时的速度变为v /2AC [根据动能定理得eU ＝12m v 2，得v ＝2eUm 可知，v 与A 、K 间距离无关，则若A 、K 间距离减半而电压仍为U 不变，则电子离开K 时的速度仍为v ，故A 正确，B 错误；根据v ＝2eU m 可知电压减半时，则电子离开K 时的速度变为22v，故C正确，D错误．]13、基于人的指纹具有唯一性和终身不变性的特点，科学家们发明了指纹识别技术．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示．指纹的凸起部分叫做“嵴”，凹下部分叫做“峪”，传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和与之正对的皮肤表面就形成了大量的小电容器，由于距离不同，所以这些小电容器的电容不同．此时传感器给所有的小电容器充电达到某一电压值，然后开始放电，其中电容值较小的小电容器放电较快，于是根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹的图象数据．根据以上信息，下列说法中正确的是()A．在峪处形成的小电容器电容较大B．在峪处形成的小电容器放电较慢C．在嵴处形成的小电容器充电后带电量较大D．潮湿的手指对指纹识别没有任何影响C[根据电容的计算公式C＝εr S4πkd可得，极板与指纹峪(凹下部分)距离d大，构成的电容器电容小，故A错误；由于外接电源为所有电容器充到一个预先设计好的电压值，所以所有的电容器电压一定，根据Q＝CU＝εS4πkd U可知，极板与指纹峪(凹的部分，d大，电容小)构成的电容器充上的电荷较少，在放电过程中放电时间短；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，故B错误，C正确；湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁，故D错误．]二、非选择题14、正误判断(1)电场是人们为了解释电荷间的作用力，人为创造的，并不是真实存在的．( )(2)根据E＝k Qr2，点电荷电场强度与场源电荷Q成正比，与距离r的平方成反比．( ) (3)根据点电荷电场线分布，可以确定以点电荷为圆心的圆上各点电场强度相同．() (4)电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线．() 【答案】（1）×（2）√（3）×（4）√15、一束电子流经U1＝5 000 V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，两极板间电压U2＝400 V，两极板间距d ＝2.0 cm，板长L1＝5.0 cm.(1)求电子在两极板间穿过时的偏移量y；(2)若平行板的右边缘与屏的距离L2＝5 cm，求电子打在屏上的位置与中心O的距离Y(O点位于平行板水平中线的延长线上)；(3)若另一个质量为m(不计重力)的二价负离子经同一电压U1加速，再经同一偏转电场，射出偏转电场的偏移量y′和打在屏上的偏移量Y′各是多大？[解析](1)加速过程，由动能定理得eU1＝12m v2①进入偏转电场，电子在平行于极板的方向上做匀速运动，L1＝v0t ②在垂直于极板的方向上做匀加速直线运动，加速度为a＝Fm＝eU2dm③偏移距离y＝12at2 ④由①②③④得y＝U2L21 4dU1代入数据得y＝0.25 cm.(2)如图，由几何关系知，yY＝L12L12＋L2得Y＝(L1＋2L2L1)y代入数据得Y＝0.75 cm.(3)因y＝U2L214dU1，Y＝(L1＋2L2L1)y，与粒子的质量m和电荷量q无关，故二价负离子经同样装置后，y′＝y＝0.25 cm，Y′＝Y＝0.75 cm. [答案](1)0.25 cm(2)0.75 cm(3)0.25 cm0.75 cm。

高中物理学习材料桑水制作静电场单元测试测卷姓名 座号 成绩一、选择题（下面每小题中有一个或几个答案是正确的，请选出正确答案填在括号内。

本题共１０小题，每小题4分共40分）1．如图1所示，两质量均为m 的小球A 和B 分别带有+q 和-q 的电量，被绝缘细线悬挂，两球间的库仑引力小于球的重力mg ．现加上一个水平向右的匀强电场，待两小球再次保持静止状态时，下列结论正确的是（ ） A ．悬线OA 向右偏，OA 中的张力大于2mg B ．悬线OA 向左偏，OA 中的张力大于2mgC ．悬线OA 不发生偏离，OA 中的张力等于2mgD ．悬线AB 向左偏，AB 线的张力比不加电场时要大2．如图2所示，一电荷量为q 的金属球，固定在绝缘支架上，这时球外P 点的电场强度为E 0．当把一个电量也是q 的点电荷放在P 点时，测得点电荷受到的静电力为f ；当把一电荷量为aq 的点电荷放在P 点时，测得作用于该点荷的静电力为F ，则在国际单位制中（ ）A ．f 的数值等于qE 0．B ．F 的数值等于af ．C ．a 比1小得越多，f 的数值接近qaE 0．D ．a 比1小得越多，F 的数值越接近qf qf ．3．如图3所示，有竖直向下的匀强电场，A 、B 两等势面间的距离为5cm ，电势差为25V ，在电场中的P 点固定放置电荷量为9105-⨯C 的负点电荷，此时电场中有一点的场强为零，此点在P 点的（ ）A ．上方30cm 处B ．下方30cm 处C ．上方25cm 处D ．下方25cm 处4．如图4所示，将平行板电容器与电池组相连，两极板间的带电尘埃恰保持静止状态，若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（ ）图1 图2 图3A．电容器的带电荷量不变B．尘埃仍保持静止状态C．电流计G中有a到b方向的电流D．电流计G中有b到a方向的自由电荷量量定向通过5. ab是长为的均匀的带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示，ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1。

模块综合检测(二)一、单项选择题(本题共10小题，每题3分，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错选、不选或多选均不得分) 1．学习物理除了知识的学习外，还要了解物理学家对物理规律的发现，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法．关于以上两点下列叙述正确的是()A．法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系B．库仑提出了用电场线描述电场的方法C．用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法D．在验证力的平行四边形定则的实验中使用了控制变量的方法答案：C2.如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N 与直流电源两端相接，已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为()A．2F B．1.5FC．0.5F D．0解析：设每一根导体棒的电阻为R，长度为L，则电路中，上下两路电阻之比为R1∶R2＝2R∶R＝2∶1，根据并联电路两端各电压相等的特点可知，上下两路电流之比I1∶I2＝1∶2.如下图所示，由于上路通电的导体受安培力的有效长度为L，根据安培力计算公式F＝ILB，可知F′∶F＝I1∶I2＝1∶2，得F′＝12F，根据左手定则可知，两力方向相同，故线框LMN所受的合力大小为F＋F′＝32F，故本题选B.答案：B3．关于磁通量的概念，以下说法中正确的是()A．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的B．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大C．磁感应强度越大，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量也越大D．穿过线圈的磁通量为零，但该处的磁感应强度不一定为零解析：由Φ＝BS cos θ可知：磁通量发生变化，可能是B或S或θ发生变化，故A错；磁通量的大小除了与B和S有关外，还与磁场方向与线圈平面间的夹角有关，当夹角为零时Φ＝0，但该处的磁感应强度不一定为零，故B、C错，D对．答案：D4．空间中存在着竖直向下的匀强磁场，如图所示，一带正电粒子(不计重力)垂直于磁场方向以初速度v射入磁场后，运动轨迹将()A．向上偏转B．向下偏转C．向纸面内偏转D．向纸面外偏转解析：带电粒子垂直进入磁场，根据左手定则判断可知，洛伦兹力方向向纸外，则其轨迹向纸外偏转．故D正确，A、B、C错误．答案：D5．在同一匀强磁场中，α粒子(42He)和质子(11H)做匀速圆周运动．若它们的质量与速度的乘积大小相等，则α粒子和质子() A．运动半径之比是2∶1B．运动周期之比是2∶1C．运动速度大小之比是4∶1D．受到的洛伦兹力之比是2∶1解析：由r＝m vqB＝pqB，由于两者动量相等且在同一匀强磁场中，所以α粒子和质子运动半径之比等于电荷量的反比，即rα∶r H＝q H∶qα＝1∶2，故选项A错误；由T＝2πmqB，则α粒子与质子运动周期之比为TαT H＝mαq Hqαm H＝4×12×1＝2∶1，故选项B正确；由于mαvα＝m H v H，所以vα∶v H＝m H∶mα＝1∶4，故选项C错误；由于洛伦兹力F＝q v B，所以FαF H＝qαvαq H v H＝2×11×4＝1∶2，故选项D错误．答案：B6．如图所示，在示波管下方有一根水平放置的通电直导线，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．答案：A7．如图所示，分别在M、N两点固定放置两个点电荷＋Q和－q(Q>q)，以MN连线的中点O为圆心的圆周上有A、B、C、D四点．下列说法中正确的是()A．A点场强小于B点场强B．C点场强与D点场强相同C．A点电势小于B点电势D．将正检验电荷从C点移到O点，电场力做负功解析：设A点到Q的距离为d，到－q的距离为L，故A点的场强E A＝kQd2＋kqL2，同理可得B点的场强E B＝kQL2＋kqd2，故E A－E B＝k（Q－q）d2－k（Q－q）L2，由于d<L，故E A－E B＞0，即E A＞E B，A项错误；根据平行四边形定则，以两分场强为邻边作出平行四边形的对角线，可知C、D两点场强的方向不相同，B项错误；电场线的方向是电势降落的方向，故A点的电势高于B点的电势，C项错误；正电荷从C到O，受力的最快方向与速度方向的夹角为钝角，因此电场力做负功，D项正确．答案：D8.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直放置的平行导轨AB、CD.导轨上放有质量为m的金属棒MN，棒与导轨间的动摩擦因数为μ.现从t＝0时刻起，给棒通以图示方向的电流，且电流强度与时间成正比，即I＝kt，其中k为恒量．若金属棒与导轨始终垂直，则在下列表示金属棒所受摩擦力随时间变化的四幅图中，正确的是()解析：当金属棒所受摩擦力F f＝μBIL＝μBLkt<mg时，棒沿导轨向下加速；当金属棒所受摩擦力F f＝μBIL＝μBLkt>mg时，棒沿导轨向下减速；在棒停止运动之前，所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为F f ＝μBLkt；在棒停止运动之后，所受摩擦力为静摩擦力，大小为F f＝mg，故C正确．答案：C9．某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q，电势分别为φP和φQ，则()A．E P>E Q，φP>φQ B．E P>E Q，φP<φQC．E P<E Q，φP>φQ D．E P<E Q，φP<φQ解析：电场线密的位置电场强度大，因此E P>E Q；沿电场线方向电势降低，因此有φP>φQ.A项正确．答案：A10．如图所示，电阻R1＝20 Ω，电动机绕线电阻R2＝10 Ω. 当开关S断开时，电流表的示数是I′＝0.5 A，当开关S合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，此时电流表的示数I和电路消耗的电功率P应满足()A．I＝1.5 A B．I>1.5 AC．P＝15 W D．P<15 W解析：S断开时，电路两端的电压U＝I′R1＝10 V．S合上后，流过电动机的电流I″<UR2＝1 A，则电流表的示数I＝I′＋I″<1.5 A，电路消耗的电功率P＝IU<15 W，选项D正确．答案：D二、多项选择题(本题共4小题，每题6分，共24分．每小题有多个选项是正确的，全选对得6分，少选得3分，选错、多选或不选得0分)11．在如图所示的电路中电源电动势为E，内阻为r.闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器P的滑片，从图示位置向a一端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比()A．U变小B．I变小C．Q增大D．Q减小解析：当滑动变阻器P的滑片，从题图示位置向a端移动时，其电阻值增大，由闭合电路的欧姆定律可知，电路的电流I减小，变阻器R两端的电压增大，即电容器C两端的电压增大，显然所带电荷量Q增大．答案：BC12.如图所示，带电粒子以速度v沿CB方向射入一横截面为正方形的区域，C、B均为该正方形两边的中点，不计粒子的重力．当区域内有竖直方向的匀强电场E时，粒子从A点飞出，所用时间为t1；当区域内有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场时，粒子也从A 点飞出，所用时间为t2，下列说法正确的是()A．t1<t2B．t1>t2C．EB＝45v D．E B＝54v解析：粒子在电场中做类平抛运动，沿CB方向速度不变；在磁场中做匀速圆周运动，在CB方向上的速度分量减小．由比较得A项正确．在电场中偏转距离a2＝12qEm(av)2，磁场中几何关系：R2＝a2＋(R－a 2)2，半径R＝m vqB，解得选项D正确．答案：AD13．地球具有磁场，宇宙中的许多天体也有磁场，围绕此话题的下列说法中正确的是()A．地球上的潮汐现象与地磁场有关B．太阳表面的黑子、耀斑和太阳风与太阳磁场有关C．通过观察月球磁场和月岩磁性推断，月球内部全部是液态物质D．对火星观察显示，指南针不能在火星上工作解析：地球上的潮汐现象与太阳、月亮相对于地球的位置有关，与地球的磁场无关，故A错误；太阳表面的黑子、耀斑和太阳风等现象均与太阳的磁场变化有关，故B正确；通过观察月球磁场和月岩磁性推断，月球内部全部是固态物质，故C错误；对火星观察显示，火星上没有全球性的磁场，指南针不能在火星上工作，故D正确．答案：BD14.如图所示，一根通电直导线放在磁感应强度B＝1 T的匀强磁场中，在以导线为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，若a点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是()A．直导线中电流方向是垂直纸面向里的B．c点的实际磁感应强度也为0C．d点实际磁感应强度为 2 T，方向斜向右下方，与B的夹角为45°D．以上均不正确解析：题中的磁场是由直导线电流的磁场和匀强磁场共同形成的，磁场中任一点的磁感应强度应为两磁场分别产生的磁感应强度的矢量和．a处磁感应强度为0，说明直导线电流在该处产生的磁感应强度大小与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，可得直导线中电流方向应是垂直纸面向里．在圆周上任一点，由直导线电流产生的磁场的磁感应强度大小均为B＝1 T，方向沿圆周切线方向，可知c点的磁感应强度大小为2 T，方向向右．d点的磁感应强度大小为 2 T，方向与B成45°角斜向右下方．答案：AC三、非选择题(共4小题，共46分)15．(12分)某同学要用多用电表测量一个电阻，已知多用电表电阻挡有4个倍率，分别是×1 k、×100、×10、×1，该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量发现指针偏转角太大(指针位置如图中虚线所示)，为了较准确地进行测量，请你补充完整接下去应进行的主要操作步骤：(1)调节选择开关旋钮，选择________倍率；(2)两表笔__________(选填“短接”“断开”)，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0 Ω处；(3)重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则该电阻的阻值为________Ω；(4)测量完毕，把选择开关旋钮调至________________________．解析：(1)指针偏转角太大，说明测量电阻过小，应使用小倍率的挡位测量，故选择×10挡．(2)在欧姆调零时，需要将两表笔短接，这样相当于被测电阻为零，然后调节欧姆调零旋钮，使指针指在0 Ω.(3)倍率为×10挡，所以读数为R＝12.0×10 Ω＝120 Ω.(4)测量完毕，把选择开关旋钮调至OFF挡或者交流电压最高挡．答案：(1)×10挡(2)短接(3)120(4)OFF挡或者交流电压最高挡16．(12分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：小灯泡L，“3.8 V，0.3 A”；电压表V，量程0～5 V，内阻5 kΩ；电流表A1，量程0～100 mA，内阻4 Ω；电流表A2，量程0～500 mA，内阻0.4 Ω；滑动变阻器R1，最大阻值10 Ω，额定电流1.0 A；滑动变阻器R2，最大阻值5 Ω，额定电流0.5 A；直流电源E，电动势约为6 V；开关S及导线若干．(1)在上述器材中，滑动变阻器应选________；电流表应选________．(2)在虚线框内画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号．(3)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在I-U坐标系中，描绘出如图所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断下图中正确的是(图中P为小灯泡的功率)()解析：(1)本题滑动变阻器采用分压接法，通常应当选用最大阻值较小的滑动变阻器，但本题中如果选用R2，则电路中的电流会超过R2允许通过的最大电流，故滑动变阻器应当选择R1.电流表A1的量程太小，故电流表应当选择A2.(2)电路如图所示，由于电压要从零开始测量，滑动变阻器用分压接法；因为灯泡的内阻比较小，电流表用外接法．(3)随着通过小灯泡电压电流的增大，小灯泡消耗的功率增大，小灯泡的电阻也增大，由于P＝U2R知B图正确，由P＝I2R知D图正确．答案：(1)R1A2(2)电路图见解析图(3)BD17．(10分)通过测量质子在磁场中的运动轨迹和打到探测板上的计数率(即打到探测板上质子数与衰变产生总质子数N的比值)，可研究中子(10n)的β衰变．中子衰变后转化成质子和电子，同时放出质量可视为零的反中微子v e.如图所示，位于P点的静止中子经衰变可形成一个质子源，该质子源在纸面内各向均匀地发射N个质子．在P点下方放置有长度L＝1.2 m以O为中点的探测板，P点离探测板的垂直距离OP为a.在探测板的上方存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B 的匀强磁场．已知电子质量m e＝9.1×10－31kg＝0.51 MeV/c2，中子质量m n＝939.57 MeV/c2，质子质量m p＝938.27 MeV/c2(c为光速，不考虑粒子之间的相互作用)．若质子的动量p＝4.8×10－21 kg·m·s－1＝3×10－8 MeV·s·m－1.(1)写出中子衰变的核反应式，求电子和反中微子的总动能(以MeV 为能量单位)；(2)当a＝0.15 m，B＝0.1 T时，求计数率；(3)若a取不同的值，可通过调节B的大小获得与(2)问中同样的计数率，求B与a的关系并给出B的范围．解析：(1)核反应方程满足质量数和质子数守恒：10n→11p＋1－1e＋00v e.核反应过程中：ΔE d＝m n c2－(m p c2＋m e c2)＝0.79 MeV，根据动量和动能关系，有E k p＝p22m p＝0.043 2 MeV，则总动能为：E e＋E v＝ΔE d－E k p＝0.746 8 MeV.(2)质子运动半径R＝peB＝0.3 m，如图甲所示：图甲打到探测板对应发射角度：α＝β＝π6，可得质子计数率为：η＝4π32π＝23.(3)在确保计数率为η＝23的情况下：R′＝2a，即B＝3200a，如图乙所示：图乙恰能打到探测板左端的条件为：4R2max－R2max4＝L24，即B≥1540T.答案：(1)0.746 8 MeV(2)23(3)见解析18．(12分)水平放置的两块平行金属板板长l＝5.0 cm，两板间距d＝1.0 cm，两板间电压为90 V，且上板为正极板，一个电子沿水平方向以速度v0＝2.0×107 m/s，从两板中间射入，如图所示．不计电子的重力，电子的质量为m＝9.0×10－31 kg，电荷量为e＝－1.6×10－19 C．则(1)电子偏离金属板的侧位移是多少？(2)电子飞出电场时的速度大小是多少(保留两位有效数字)?(3)电子离开电场后，打在屏上的P点，若s＝10 cm，求OP的距离．解析：(1)电子在电场中的加速度a＝Uemd，侧位移即竖直方向位移y0＝12at2＝eUt22dm，运动时间t＝lv0，代入数据，解得y0＝5×10－3 m.(2)电子飞出电场时，水平分速度v x＝v0，竖直分速度v y＝at＝eUlmd v0＝4×106 m/s，飞出电场时的速度为v＝v2x＋v2y，代入数据，得v＝2.0×107 m/s；设v与v0的夹角为θ，则tan θ＝v yv x＝0.2，所以θ＝arctan 0.2.(3)电子飞出电场后做匀速直线运动，OP＝y0＋MP＝y0＋s·tan θ，代入数据，解得OP＝2.5×10－2 m. 答案：(1)5×10－3 m(2)2.0×107 m/s (3)2.5×10－2 m。