电磁场模块综合(一)
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模块综合检测卷(一)(测试时间：50分钟评价分值：100分)第Ⅰ卷一、单项选择题(每小题4分，满分16分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1．关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下列示意图中正确的是(A)解析：A.伸开右手，大拇指方向为电流方向，则四指环绕方向为逆时针，故A正确；B.伸开右手，大拇指方向为电流方向，则四指环绕方向为逆时针．而图为顺时针，故B错误；C.直导线周围的磁感线应该是一系列的同心圆，故C错误；D.直导线周围的磁感线应该是一系列的同心圆，故D错误．2．在我们生活的地球周围，每时每刻都会有大量的由带电粒子组成的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义．若有一束宇宙射线在赤道上方沿垂直于地磁场方向射向地球，如图所示，在地磁场的作用下，射线方向发生改变的情况是(D)A．若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向南偏移B．若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向北偏移C．若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向东偏移D．若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向西偏移解析：地球的磁场由南向北，当带负电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向西，所以粒子将向西偏转；当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向东，所以粒子将向东偏转，所以D正确．3．有四盏灯，如图所示连接在电路中，L1和L2都标有“220 V，100 W”字样，L3和L4都标有“220 V，40 W”字样，把电路接通后，最暗的是(C)A ．L 1B ．L 2C ．L 3D ．L 4解析：设L 1、L 2、L 3、L 4实际消耗的功率分别为P 1、P 2、P 3、P 4.由公式P ＝U 2R可知，L 1和L 2的电阻小于L 3和L 4的电阻．通过L 1的电流大于L 2的电流，由公式P ＝I 2R 得到，P 1＞P 2.L 2和L 3的电压相等，由公式P ＝U 2R可知，P 2＞P 3.通过L 3的电流小于L 4的电流，由公式P ＝I 2R 得到：P 4＞P 3，所以P 1＞P 2，P 2＞P 3，P 4＞P 3.故有L 3最暗．故选C.4.电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路．当开关S 闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态．现将开关S 断开，则以下判断正确的是(B )A ．液滴仍保持静止状态B ．液滴将向上运动C ．电容器上的带电量将减为零D ．电容器上的带电量将减少 解析：开关闭合时，电容器两板间的电压等于电阻R 2两端的电压，小于电源的电动势．当开关断开时，电路稳定时，电路中没有电流，电容器板间电压等于电源的电动势，则知电容器板间电压增大，板间场强增大，液滴所受电场力增大，则液滴将向上运动．由于电容器的电压增大，由公式Q＝CU可知，电容器上的带电量将增大．故选B.二、不定项选择题(每小题6分，满分30分．在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选不全得3分，有选错或不答的得0分)5．有关电荷所受电场力和磁场力的说法中，正确的是(ACD)A．电荷在磁场中不一定受磁场力的作用B．电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向一致C．正电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致D．电荷在电场中一定受电场力的作用解析：电荷在磁场中的运动方向和磁场方向不在同一线上时，电荷受洛伦兹力作用，洛伦兹力方向和磁场垂直，故B错误；电荷在电场中一定受电场力作用，与电荷运动状态无关，正电荷受力和电场方向一致，负电荷受力和电场方向相反，故C、D正确．6．下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是(BCD)A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B．小磁针N极受磁力的方向就是该处磁感应强度的方向C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向与磁感应强度的方向垂直D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向解析：A.某处磁感应强度的方向与一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向垂直，故A错误；B.小磁针N极受磁力的方向就是该处磁感应强度的方向，故B正确；C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向与磁感应强度的方向垂直，故C正确；D.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，故D正确．7．在如图所示的四幅图中，分别标出了磁场B方向、带负电粒子的运动方向v和其所受洛伦兹力f的方向，其中正确标明了带电粒子所受洛伦兹力f方向的是(BD)解析：根据左手定则，可判断出洛伦兹力方向．A图洛伦兹力的方向向左上，错误；B图洛伦兹力的方向向右下，正确；C图洛伦兹力的方向向上，错误；D图洛伦兹力的方向向下，正确；所以B、D 正确，A、C错误．8．在闭合电路中，下列叙述正确的是(BD)A．当外电路断开时，路端电压等于零B．闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内外电路的电阻之和成反比C．当外电路短路时，电路中的电流趋近于无穷大D．当外电阻增大时，路端电压将增大解析：总电流I 和路端电压U 随外电阻R 的变化规律：①当R 增大时，I 变小，又据U ＝E －Ir 知，U 变大；当R 增大到∞时，I ＝0，U ＝E (断路)．②当R 减小时，I 变大，又据U ＝E －Ir 知，U 变小；当R 减小到零时，I ＝E r，U ＝0(短路)． 9．(双选)质量为m 、带电量为q 的小物块，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为B ，如图所示．若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是(A )A ．小物块一定带正电荷B ．小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动C ．小物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动D ．小物块在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为mg cos θBq解析：粒子在题图中的电场中加速，说明粒子带正电．其通过速度选择器时，电场力与洛伦兹力平衡，则洛伦兹力方向应水平向左，由左手定则知，磁场的方向应垂直纸面向外，选项B 错误；由Eq ＝Bq v 可知，v ＝E B，选项C 错误；粒子打在胶片上的位置到狭缝的距离即为其做匀速圆周运动的直径D ＝2m v Bq.可见D 越小，则粒子的荷质比越大，D 不同，则粒子的荷质比不同，因此，利用该装置可以分析同位素.第Ⅱ卷三、非选择题(本大题共4小题，共54分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，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)10．(12分)(1)用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十k Ω的电阻R x ，以下给出的是可能的操作步骤，其中S 为选择开关，P 为欧姆挡调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上．a ．将两表笔短接，调节P 使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出R x的阻值后，断开两表笔c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 kd．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔__________________________________________．根据上图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________Ω.(2)下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是()A．测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零答案：(1)cabe30 k(2)ABC11．(12分)在某实验室中测量电源的电动势和内电阻，可以提供的器材有：①待测电池：电动势E(约3 V)、内电阻r(约1 Ω)②电流表：量程500 μA，内阻r2＝400 Ω③电流表：量程3 A，内阻r1＝0.1 Ω④滑动变阻器：阻值0～600 Ω，额定电流0.5 A⑤滑动变阻器：阻值0～20 Ω，额定电流2.5 A⑥电阻箱：9999.9 Ω(1)实验电路如图所示，根据实验目的，电路中电流表A1应选择________，A2应选择________，R1应选择________，R2应选择________(请填写器材序号)．(2)实验中改变电路中的电阻，通过多次读取两电流表的读数，用描点法拟合出电流表A2的电流I2随电流表A1的电流I1的变化的图象，如图所示．那么，根据图象可得电动势E的表达式为____________，内电阻r表达式为________________．(答案只限于用R2、I y、I x及电流表的内阻r1、r2表示)答案：(1)③②⑤⑥(2)E＝(I y R2＋r2)r＝I y（R2＋r2）I x12．(14分)在倾角为α的光滑斜轨上，置有一通有电流I，长为L，质量为m的导体棒ab，如图所示：(1)欲使棒静止在斜轨上，所加匀强磁场的磁感强度B的最小值为多少？方向如何？(2)欲使棒静止在斜轨上，且对斜轨无压力，所加匀强磁场B的大小是多少？方向如何？解析：(1)导体棒在光滑斜轨上除受重力和支持力外，还受安培力的作用．为使其静止在斜面上，最小安培力的方向应沿斜面向上，导体棒受力如图所示，由左手定则可知，磁场方向应垂直于斜面向上．由平衡条件可知：BIL＝mg sin α；所以磁感应强度的最小值为：B＝mgIL sinα，方向垂直于导轨向上．(2)通电导线静止在斜轨上，且对斜面无压力时，只受重力和安培力作用，故安培力应竖直向上，所加匀强磁场应水平向左，其受力情况如图所示．由平衡条件得：B′IL＝mg；所以磁感应强度的大小为：B′＝mgIL，方向垂直于导体棒水平向左．答案：(1)磁感应强度B最小B＝mg sin αIL方向垂直于导轨向上(2)B′＝mgIL方向垂直于导体棒水平向左13．(16分)如图所示，在竖直向下的匀强电场中，一个质量为m 带负电的小球从斜轨道上的A点由静止滑下，小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时恰好不落下来．已知轨道是光滑而又绝缘的，且小球的重力是它所受的电场力2倍．求：(1)A点在斜轨道上的高度h为多少？(2)小球运动到最低点时的最小压力为多少？解析：(1)设小球到B 点的最小速度为v B ，由牛顿第二定律：mg－qE ＝m v 2B R， 小球从A 到B 的过程中，由动能定理：(mg －qE )(h －2R )＝12m v 2B ， 由以上各式得：h ＝5R 2. (2)小球从A 到C 的过程中，由动能定理：(mg －qE )h ＝12m v 2C ， 小球在C 点时，由牛顿第二定律：N ＋qE －mg ＝m v 2C R. 又因为mg ＝2qE 得：N ＝3mg .答案：见解析。
