人教版高中物理选修3-1模块检测

模块综合质量检测卷(选修3－1)(时间：90分钟满分：100分)一、单选题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1．市面上出现“充电五分钟通话两小时”的手机电源，源于其使用VOOC 闪充新技术．VOOC闪充标配的microUSB充电线接口为7针，而常规的microUSB充电线接口为5针，它标配的电池为8个金属触点，而常规电池通常为4～5个触点，与常规的microUSB充电线、电池相比，增加触点的作用是为了()A．增大充电电压B．增大电池的容量C．增大充电电流D．增大充电电阻解析：选C由题目：闪充新技术，标配的电池为8个金属触点，而常规电池通常为4～5个触点，可知，与常规的microUSB充电线、电池相比，触点增加，电池不变，则不可能增加充电电压，也没有改变电池的容量及电阻，只可能增大充电的电流，使其快速充满电，故C正确，A、B、D错误．2.玻璃皿中心放圆柱形电极A并接电源正极，玻璃皿边缘内壁放圆环形电极B并接电源负极，然后在玻璃皿中放入导电液体(盐水)．如果把玻璃皿放在向上的磁场中(白纸下面放有磁铁，且N极朝上)，接通开关，液体就会旋转起来．下列说法正确的是()A．接通开关后，导电液体逆时针旋转(俯视)B．改变电流大小，导电液体旋转速度也会改变C．仅改变电流方向或磁场方向，导电液体旋转方向不变D．同时改变电流方向和磁场方向，导电液体旋转方向改变解析：选B若A接电源正极，B接电源负极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由中心流向边缘；器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿顺时针方向，因此液体沿顺时针方向旋转，故A错误；改变电流大小，根据F＝BIL，则导电液体旋转速度也会改变，故B正确；仅改变电流方向或磁场方向，依据左手定则，导电液体旋转方向会变，故C错误；同时改变电流方向和磁场方向，根据左手定则，导电液体旋转方向不会改变，故D错误．3.如图所示，用细橡皮筋悬吊一轻质线圈，置于一固定直导线上方，线圈可以自由运动．当给两者通以图示电流时，线圈将()A．靠近直导线，两者仍在同一竖直平面内B．远离直导线，两者仍在同一竖直平面内C．靠近直导线，同时旋转90°D．远离直导线，同时旋转90°解析：选A用右手螺旋定则可以判断导线上方磁场方向向外，用左手定则判断线圈左侧受到的安培力向左，右侧受到的安培力向右，二者大小相等、方向相反，线圈水平方向合力为零；线圈下侧受到的安培力向下，上侧安培力向上，但是线圈下侧磁感应强度大，安培力大，因此线圈受到安培力的合力方向向下，线圈将靠近直导线，但两者仍在同一竖直平面内，故A项正确．4.有一个带正电荷的粒子，沿垂直于电场的方向射入带电平行板的匀强电场，粒子飞出电场后的动能为E k.当在带电平行板间再加入一个垂直纸面向里的如图所示的匀强磁场后，粒子飞出电场后的动能为E k′，磁场力做功为W，则下列判断正确的是()A．E k<E k′，W＝0 B．E k>E k′，W＝0C．E k＝E k′，W＝0 D．E k>E k′，W>0解析：选B磁场力即洛伦兹力，不做功，故W＝0，D错误；有磁场时，带正电的粒子受到向上的洛伦兹力的作用使其所受的电场力做正功减少，故B项正确．5.如图所示，两块平行板A、B之间距离为d，加在两板间的电压为U，并将B板接地作为零电势，现将正电荷q逆着电场线方向由A板移到B板，若用x表示移动过程中该正电荷到A板的距离，其电势能E p随x变化图线为下列图中的()解析：选B将B板接地作为零电势，把正电荷q逆着电场线方向由A板移到B板，电场力做负功，E p＝－qE(d－x)，电势能随x均匀增大，到达B板时，电势能为零，B正确，A、C、D错误．6.如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时()A．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用B．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用C．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用D．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用解析：选C由左手定则知导线受磁铁的作用力斜向左上方，由牛顿第三定律可知，导线对磁铁的反作用力应斜向右下方，则磁铁对桌面的压力增大，磁铁产生向右的运动趋势，从而受到向左的摩擦力作用，故C正确．7.如图所示，一匀强电场平行于正方形区域ABCD，AB边水平，BC边竖直，A、B、C三点的电势分别为6 V、2 V、－2 V．一质量为m，电量大小为q的带电微粒，从P点射入该电场区，恰好沿水平直线运动，下列判断正确的是()A．微粒带正电B．微粒做匀速直线运动C．电场强度的大小为2mg qD．微粒的电势能逐渐减少解析：选C由A、B、C三点的电势，可知U AB＝4 V，U BC＝4 V，可以判断场强的方向应为AC方向，如图：P点的带电粒子受力为重力、电场力．电场力应斜向上方，与电场方向相反，粒子带负电，A错误；微粒应做匀减速运动，B错误；由受力分析图可知，Eq ＝2mg，C正确；电场力做负功，微粒的电势能增加，D错误．8．如图所示，在垂直纸面向里、磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中，有一长度L＝5 m的细圆筒，绕其一端O在纸面内沿逆时针方向做角速度ω＝60 rad/s 的匀速圆周运动．另一端有一粒子源，能连续不断相对粒子源沿半径向外发射速度为v＝400 m/s的带正电粒子．已知带电粒子的电量q＝2.5×10－6C，质量m ＝3×10－8 kg，不计粒子间相互作用及重力，打在圆筒上的粒子均不被吸收，则带电粒子在纸面内所能到达的范围面积S是()A．48π m2B．9π m2C．49π m2D．16π m2解析：选A发射粒子时，粒子沿半径方向的速度为v＝400 m/s，粒子随细圆筒做圆周运动，垂直半径方向的速度为ωL＝300 m/s，故粒子速度为v′＝500m/s，粒子速度方向与径向成arctan ωLv＝37°.粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力做向心力，故有B v′q＝m v′2，R＝3 m.所以，运动半径为R＝m v′qB根据左手定则可知：粒子做圆周运动也是沿逆时针方向运动．根据几何关系，粒子做圆周运动的圆心到O的距离为s＝4 m，故带电粒子在纸面内所能到达的范围为内径为s－R＝1 m，外径为s＋R＝7 m的环形区域．故带电粒子在纸面内所能到达的范围面积为S＝π×72－π×12(m2)＝48π m2，故A正确，B、C、D错误．二、多选题(本题共7小题，每小题3分，共21分)9．把一根通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在的区域的磁感线呈弧线，导线中的电流方向由a到b，如图所示．虚线框内有产生以上弧形的磁场源．下列符合要求的是()解析：选AC条形磁铁外部的磁场从N极指向S极，若左侧是N极则能够满足题意，故A正确；蹄形磁铁左侧为S极，则磁感线与题图中方向相反，故B错误；根据安培定则可知，通电导线电流向里，可以在上方形成由左向右的磁感线，故C正确；通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，但根据安培定则可知，左侧为S极，右侧为N极，故形成磁感线与图示相反，故D错误．10．如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向上滑动时，则()A．电源的功率变小B．电容器储存的电荷量变小C．电源内部消耗的功率变大D．电阻R消耗的电功率变小解析：选BC由闭合电路欧姆定律可知，当滑片向上滑动时，R总减小，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；由Q＝CU知Q减小，B正确；电源内部消耗功率P内＝I总2r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，D 错误．11.半径为R的导电圆环处于某一发散的磁场中，其环面的对称轴MN沿竖直方向，该磁场中与圆环相交的磁感线反向延长后交于对称轴上的某点，磁感线与对称轴成θ角，圆环上各点的磁感应强度B大小相等，若圆环上载有如图所示的恒定电流I，则() A．导电圆环所受的安培力的方向竖直向下B．导电圆环所受的安培力的方向竖直向上C．导电圆环所受的安培力的大小为2BIRD．导电圆环所受的安培力的大小为2πBIR sin θ解析：选BD将导线分成小的电流元，把磁场分解成水平方向和竖直方向的两个分量，则竖直方向的分磁场对这些电流元产生的总安培力为零，水平方向的分磁场产生的总安培力为F＝BIL＝2πBIR sin θ，方向为竖直向上，选项B、D 正确．12.如图所示，由PO 和QO 两块光滑绝缘的平板组成的“V”形组合体固定在地面上，两平板互相垂直，平板PO 与地面的夹角α＝37°，在两个平板上各放置一个且带同种电荷的小球A 和B ，A 、B 的带电量分别为q 和2q ，A 、B 恰在同一条水平线上静止．小球A 和B 可看成点电荷，A 的质量为m ，静电力常量为k ，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则( )A ．B 对A 库仑斥力是A 对B 库仑斥力的2倍B ．A 、B 两球所受平板的支持力大小均为54mgC ．B 球的质量为916mD ．A 、B 两球间的距离为2q 2k 3mg解析：选CD 库仑力是相互作用力，故A 对B 的库仑力与B 对A 的库仑力大小一定相等，A 选项错误；分析小球A 、B 的受力情况，对于A 球，根据平衡条件，N A cos 37°＝G A ，N A sin 37 °＝F ，对于B 球，根据平衡条件，N B cos 53°＝G B ，N B sin 53°＝F ，联立解得，N A ＝1.25mg ，F ＝0.75mg ，N B ＝1516mg ，m B ＝916m ，B 选项错误，C 选项正确；根据库仑定律，F ＝k q ·2q r 2，联立解得，r ＝2q2k 3mg ，D 选项正确．13．如图所示，R 1和R 2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R 1的尺寸比R 2的尺寸大．在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则下列说法中正确的是( )A ．R 1中的电流小于R 2中的电流B ．R 1中的电流等于R 2中的电流C ．R 1中自由电荷定向移动的速率小于R 2中自由电荷定向移动的速率D ．R 1中自由电荷定向移动的速率等于R 2中自由电荷定向移动的速率解析：选BC设导体的电阻率为ρ，厚度为d，边长为L，则由电阻定律得：导体的电阻R＝ρLS ＝ρLLd＝ρd，则可知，R与边长L无关，故R1＝R2.通过电阻的电流I＝UR，由于U与R都相同，则通过两电阻的电流相同，故A错误，B正确；电流I＝ne v S＝ne v Ld，由于I、n、e、d相同，则L越大，v越小，则R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率，故C正确，D错误．14.如图所示，在平板PQ上方有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．某时刻有a、b、c三个电子(不计重力)分别以大小相等、方向如图所示的初速度v a、v b和v c经过平板PQ上的小孔O射入匀强磁场，这三个电子打到平板PQ上的位置到小孔O的距离分别是l a、l b和l c，电子在磁场中运动的时间分别为t a、t b和t c，整个装置放在真空中．下列判断正确的是()A．l a＝l c<l b B．l a<l b<l cC．t a<t b<t c D．t a>t b>t c解析：选AD由带电粒子在磁场中运动的特征可以画出这三个电子在磁场中运动的轨迹，如图所示．由带电粒子在磁场中运动的半径公式R＝m vBq和周期公式T＝2πmBq可得出l a＝l c<l b，t a>t b>t c，B、C错误，A、D正确．15.如图所示，在x轴下方的第Ⅲ、Ⅳ象限中，存在垂直于xOy平面方向的匀强磁场，磁感应强度B1＝2B2＝2B，带电粒子a、b分别从x轴上的P、Q两点(图中没有标出)以垂直于x轴方向的速度同时进入匀强磁场B1、B2中，两粒子恰在第一次通过y轴时发生正碰，碰撞前带电粒子a的速度方向与y轴正方向成60°角，若两带电粒子的比荷分别为k 1、k 2，进入磁场时的速度大小分别为v 1、v 2，不计粒子重力和两粒子间相互作用，则下列关系正确的是( )A ．k 1＝k 2B ．2k 1＝k 2C ．v 1＝2v 2D ．2v 1＝v 2解析：选AC 两粒子在y 轴上发生正碰时，粒子a 的速度与y 轴正方向成60°角，则粒子b 的速度与y 轴负方向成60°角，轨迹对应的圆心角分别为120°和60°，粒子运动轨迹如图所示：两粒子同时进入磁场并相撞，则运动时间相等，t 1＝t 2，其中t 1＝T 13＝2πm 13q 1B 1＝πm 13q 1B ，t 2＝T 26＝πm 23q 2B 2＝πm 23q 2B ，粒子的比荷间关系为k 1＝k 2，A 选项正确，B 选项错误；由于两粒子正碰则轨道半径相等，R 1＝m 1v 1q 1B 1，R 2＝m 2v 2q 2B 2，解得v 1＝2v 2，C 选项正确，D 选项错误．三、非选择题(本题共5小题，共55分)16．(8分)在探究“决定导线电阻因素”的实验中，需要进行以下测量：(1)用螺旋测微器测得导线的直径如图1所示，其读数是0.701 mm.请在图中相应刻度处的方框内填入正确数字．(2)欲用伏安法测定一段电阻丝的电阻，其阻值约为12 Ω，要求测量结果尽量准确，并且电压、电流测量范围尽可能大一些．下列器材中：电流表应选用(填器材的标号，下同)________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________．并在如图2的虚线框内画出你设计的实验电路图．A ．电池阻E (6 V ，内阻很小)B ．电流表A 1(0～3 A ，内阻约0.01 Ω)C ．电流表A 2(0～0.6 A ，内阻约0.1 Ω)D ．电压表V 1(0～3 V ，内阻约3 kΩ)E ．电压表V 2(0～6 V ，内阻约6 kΩ)F ．滑动变阻器R 1(0～5 Ω，2 A)G ．滑动变阻器R 2(0～1 kΩ，1 A)H ．电键、导线解析：(1)螺旋测微器的读数为0.701 mm ，故可分解为0.5 mm ＋0.201 mm ，即0.5 mm ＋20.1×0.01 mm ，三个格子里的示数从下到上分别为15、20、25.(2)电源电动势为6 V ，电压表选：电压表V 2(0～6 V ，内阻6 kΩ)，电路最大电流I ＝E R ＝612＝0.5 A ，则电流表可选：A 2(0～0.6 A ，内阻0.1 Ω)，电压从零开始，滑动变阻器应采用分压接法，由于R R A＝120.1＝120<R V R ＝6 00012＝500，则电流表采用外接法，滑动变阻器的范围应与电阻值差不多，方便调节，所以滑动变阻器选R 1，实验电路图如图所示．答案：(1)15 20 25 (2)A 2 V 2 R 1 图见解析17．(8分)(2018·江苏卷)一同学测量某干电池的电动势和内阻．(1)甲图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处．(2)实验测得的电阻箱阻值R 和电流表示数I ，以及计算的1I 数据见下表：R /Ω8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 I /A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.261I /A －16.7 6.0 5.3 4.5 3.8 根据表中数据，在方格纸上作出R -1I关系图象．由图象可计算出该干电池的电动势为______V ，内阻为______Ω.(3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV 的电压表并连在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A 时，电压表的指针位置如图乙所示，则该干电池的电动势应为________V ，内阻应为________Ω.解析：(1)①开关不应该闭合，应该保持断开状态．②电阻箱要以最大阻值接入，然后再调小．(2)根据表中数据描点连线如图所示．由闭合电路欧姆定律，E＝IR＋Ir得R＝E·1I－r，类似于一次函数y＝kx＋b的形式，R-1I图象的斜率表示电动势E，纵截距绝对值为内阻r.读图可知，E＝1.4 V，r＝1.2 Ω.(3)因为电动势是一个常数1.4 V，电流表的内阻R A＝U AI＝0.2 Ω，内阻为1.2Ω－0.2 Ω＝1.0 Ω.答案：(1)①开关未断开；②电阻箱阻值为零．(2)见解析图 1.4(1.30～1.44都算对) 1.2(1.0～1.4都算对)(3)1.4[结果与(2)问第一个空格一致]1．0[结果比(2)问第二个空格小0.2]18．(10分)(2019·大同一中模拟)如图所示，质量m＝2.0×10－4 kg、电荷量q＝1.0×10－6 C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中．取g＝10 m/s2.(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向；(2)在t＝0时刻，匀强电场强度大小突然变为E2＝4.0×103 N/C，方向不变．求在t＝0.20 s时间内电场力做的功；(3)在t＝0.20 s时刻突然撤掉电场，求带电微粒回到出发点时的动能．解析：(1)带正电微粒在重力场和匀强电场中处于静止状态，电场力和重力平衡，E1q＝mg，代入数据解得E1＝2.0×103 N/C，方向向上．(2)在t＝0时刻，电场强度突然变化为E2＝4.0×103 N/C．根据牛顿第二定律可知，qE2－mg＝ma1，解得a1＝10 m/s2.在t＝0.20 s时间内上升高度h＝12a1t2，解得h＝0.20 m.电场力做功W＝qE2h，解得W＝8.0×10－4 J.(3)设在t＝0.20 s时刻突然撤掉电场时粒子的速度大小为v，回到出发点时的动能为E k，根据运动学公式可知，v＝at.根据能量守恒可知，E k＝mgh＋12m v2，解得E k＝8.0×10－4 J.答案：(1)2.0×103 N/C方向向上(2)8.0×10－4 J(3)8.0×10－4 J19.(13分)(2017·天津卷)平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，如图所示．一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍．粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等．不计粒子重力，问：(1)粒子到达O点时速度的大小和方向；(2)电场强度和磁感应强度的大小之比．解析：(1)粒子在电场中从Q到O做类平抛运动，设Q点速度v与x方向夹角为α，Q点到x轴的距离为L，到y轴的距离为2L，粒子的加速度为a，运动时间为t，根据类平抛运动的规律，有：x方向：2L＝v0ty方向：L＝12at2粒子到达O点时沿y轴方向的分速度为v y＝at又tan α＝v y v解得tan α＝1，即α＝45°，粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为45°角斜向上．粒子到达O 点时的速度大小为v ＝v 0cos 45°＝2v 0.(2)设电场强度为E ，粒子电荷量为q ，质量为m ，粒子在电场中受到的电场力为F ，粒子在电场中运动的加速度：a ＝qE m设磁感应强度大小为B ，粒子做匀速圆周运动的半径为R ，洛伦兹力提供向心力，有：q v B ＝m v 2R根据几何关系可知：R ＝2L整理可得E B ＝v 02.答案：(1)2v 0 方向与x 轴方向的夹角为45°角斜向上 (2)v 0220．(16分)环保部门为了监测某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计．该装置的外形为一长方体，由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a 、b 、c ，左右两端开口，在垂直于上下表面加磁感应强度为B 的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，电阻率为ρ的污水管慢管口从左向右匀速流经该装置时，接在两电极间的理想电压表显示两个电极间的电压为U ，求：(1)该装置内电场的场强的大小和方向；(2)污水的流量Q (单位时间内排出的污水体积)；(3)若从两个电极引出两条导线，导线间接一阻值为R 的电阻时理想电压表的示数．解析：(1)依据电场强度公式E ＝U d ，而d ＝b ，解得E ＝U b方向垂直纸面向外(由后侧面指向前侧面)．(2)根据电场力与洛伦兹力平衡，则有qE＝q v B，而污水的流量Q＝v S解得Q＝cUB.(3)根据电阻定律：r＝ρbac且U1R＝UR＋rU1＝RacRac＋ρbU.答案：(1)Ub垂直纸面向外(2)cUB(3)RacRac＋ρbU。

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。

高中同步测试卷(一)第一单元 电场力的性质 (时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．关于电场强度的下列说法中不正确的是( ) A ．电场强度在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力 B ．在电场中某点不放电荷，则该点的电场强度一定为零C ．正电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向D ．负电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的反方向2．在如图所示的四种电场中，分别标记有a 、b 两点．其中a 、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是( )A ．甲图中与点电荷等距的a 、b 两点B ．乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点C ．丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点D ．丁图中非匀强电场中的a 、b 两点3.如图，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点，A 和C 均围绕B 以相同的角速度做匀速圆周运动，三个带电质点始终在同一直线上，B 恰能保持静止．其中A 、C 和B 的距离分别是L 1和L 2.不计三质点间的万有引力，则A 和C 的比荷 (电荷量与质量之比)之比应是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 22B.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2L 12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 23D.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2L 134.如图所示，有一带电荷量为＋q 的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d ，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a 点处的电场强度为零，则图中b 点处的电场强度大小是( )A ．k q 9d 2＋k qd 2B ．k q d 2－k q9d 2C ．0D ．k q d25．真空中相距为3a 的两个点电荷M 、N 分别固定于x 轴上x 1＝0和x 2＝3a 的两点上，在它们连线上各点场强随x 变化关系如图所示，以下判断正确的是( )A ．点电荷M 、N 一定为同种点电荷B ．点电荷M 、N 一定为异种点电荷C ．点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为2∶1D ．点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为3∶1二、多项选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)6.如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂两个相同的带电介质小球A 、B ，左边放一个带电荷量为＋Q 的固定球时，两悬线都保持竖直方向．下列说法中正确的是( )A ．A 球带正电，B 球带正电，并且A 球带电荷量较小 B ．A 球带负电，B 球带正电，并且A 球带电荷量较小C ．A 球带负电，B 球带正电，并且B 球带电荷量较大D ．A 球带正电，B 球带负电，并且B 球带电荷量较大7．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱．如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O 是电荷连线的中点，E 、F 是连线中垂线上相对O 对称的两点，B 、C 和A 、D 也相对O 对称．则( )A．B、C两点场强大小和方向都相同B．A、D两点场强大小相等，方向相反C．E、O、F三点比较，O点场强最强D．B、O、C三点比较，O点场强最弱8．一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示．不计粒子所受重力，则( )A．粒子带正电B．粒子加速度逐渐减小C．A点的速度大于B点的速度D．粒子的初速度不为零8题图9题图10题图9．如图所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，M、N保持静止，不计重力，则( )A．M的带电量比N大B．M带负电荷，N带正电荷C．静止时M受到的合力比N大D．移动过程中匀强电场对M做负功10．如图所示，在足够大的光滑绝缘水平面内固定有一带正电的电荷a(图中未画出)，与a带同种电荷的电荷b仅在a的库仑力作用下，以初速度v0(沿MP方向)由M点运动到N 点，到N点时速度大小为v，且v<v0, 则( )A．b电荷在M点受力一定向左上方B．b电荷在M点受力一定向右下方C．a电荷一定在虚线MP上方D．a电荷一定在虚线MP下方11．两个通电小球带电后相互排斥，如图所示．两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β，且两球在同一水平面上．两球质量用m和M表示，所带电荷量用q和Q表示．若已知α>β，则一定有关系( )A．两球一定带同种电荷B．m一定小于MC．q一定大于Q D．m受到的电场力一定等于M所受电场力12.如图所示，固定在竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，圆环的最高点通过长为L 的绝缘细线悬挂质量为m的可视为质点的金属小球，已知圆环带电均匀分布且带电荷量与小球相同，均为Q (未知)，小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，已知静电力常量为k ，重力加速度为g .细线对小球的拉力为F (未知)，下列式子中正确的是( )A ．Q ＝mgR 3kLB ．Q ＝mgL 3kRC ．F ＝mgR LD ．F ＝mgL R题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案演算步骤，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．(8分)如图，真空中xOy 平面直角坐标系上的ABC 三点构成等边三角形，边长L ＝2.0 m ．若将电荷量均为q ＝＋2.0×10－6C 的两点电荷分别固定在A 、B 点，已知静电力常量k ＝9.0×109N ·m 2/C 2，求：(1)两点电荷间的库仑力大小； (2)C 点的电场强度的大小和方向．14.(10分)如图所示，绝缘的粗糙水平桌面高为h ＝1.25 m ，长为s ＝2 m ，桌面上方有一个水平向左的匀强电场．一个质量为m ＝2×10－3kg ，带电量为q ＝＋2.5×10－8C 的小物体自桌面的左端A 点以初速度v 0＝6 m/s 向右滑行，离开桌子边缘B 后，落在水平地面上C 点，C 点与B 点的水平距离x ＝1 m ，物体与桌面间的动摩擦因数为0.4，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2.(1)水平向左的匀强电场的电场强度E 为多大；(2)为使小物体离开桌面边缘B 后水平距离加倍，即x ′＝2x ，某同学认为可以在桌子边缘B的右侧空间加一竖直方向的匀强电场E′，请你求出该电场的电场强度．15．(10分)竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场．其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，如图所示．请问：(1)小球带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？16.(10分)如图所示，带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点，其带电荷量为Q；质量为m，带正电的乙球在水平面上的B点由静止释放，其带电荷量为q；A、B两点的距离为l0.释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外，还受到一个大小为F＝k qQ4l20(k为静电力常量)、方向指向甲球的恒力作用，两球均可视为点电荷．(1)求乙球在释放瞬间的加速度大小；(2)求乙球的速度最大时两球之间的距离；(3)请定性地描述乙球在释放后的运动情况(说明速度的大小变化及运动方向的变化情况)．参考答案与解析1．[导学号66870001] 【解析】选B.电场强度的大小在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力，故A 说法正确．电场强度的大小跟有没有试探电荷无关，由电场本身决定，故B 说法错误．电场强度的方向总是跟正电荷所受电场力的方向一致，跟负电荷所受电场力的方向相反，故C 、D 说法正确．故选B.2．[导学号66870002] 【解析】选C.甲图中与点电荷等距的a 、b 两点，场强大小相同，方向不相反，选项A 错误；对乙图，根据电场线的疏密及对称性可判断，a 、b 两点的场强大小相等、方向相同，选项B 错误；丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点，场强大小相同，方向相反，选项C 正确；对丁图，根据电场线的疏密可判断，b 点的场强大于a 点的场强，选项D 错误．3．[导学号66870003] 【解析】选C.根据B 恰能保持静止可得：k q A q B L 21＝k q C q BL 22.A 做匀速圆周运动，kq A q B L 21－k q C q A （L 1＋L 2）2＝m A ω2L 1，C 做匀速圆周运动，k q C q B L 22－k q C q A （L 1＋L 2）2＝m C ω2L 2，联立解得A 和C 的比荷之比等于⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 23，选项C 正确．4．[导学号66870004] 【解析】选A.由于a 点场强为零，说明点电荷在a 点的场强与圆盘在a 点的场强大小相等，E ＝kq d2，根据对称性可知，圆盘在b 点产生的场强大小也是E ＝kq d 2，则b 点的场强为E ′＝E ＋kq （3d ）2＝kq d 2＋kq9d2，A 正确． 5．[导学号66870005] 【解析】选A.从场强E 随x 的变化关系图象可以看出，x ＝2a 处的场强为零，在0～2a 范围内场强为正，2a ～3a 范围内场强为负，根据场强叠加原理可知，点电荷M 、N 为同种电荷，选项B 错误，选项A 正确；设点电荷M 的带电荷量为q 1，点电荷N 的带电荷量为q 2，x ＝2a 处的场强为E ＝k q 1（2a ）2－k q 2a 2＝0，解得：q 1∶q 2＝4∶1，选项C 、D 错误．6．[导学号66870006] 【解析】选BC.存在固定球时，对A 、B 球受力分析，由于悬线都沿竖直方向，说明水平方向各自所受电场力合力为零，说明A 球带负电而B 球带正电，A 、B 作为整体得固定球对A 、B 的水平方向的库仑力大小相等方向相反．根据库仑定律得A 离固定球近点，所以A 球带电荷量较小，B 球带电荷量较大．故A 、D 错误，B 、C 正确．7．[导学号66870007] 【解析】选ACD.由等量异种点电荷的电场线分布可知选项A 、C 、D 正确，B 错误．8．[导学号66870008] 【解析】选BCD.由运动轨迹可知电场力方向向左，粒子带负电，A 错误；A →B 电场强度变小，电场力变小，加速度变小，B 正确；粒子运动过程中，电场力与运动方向的夹角大于90°，所以速率减小，C 正确；若粒子的初速度为0，将沿电场线向左下侧运动，D 正确．故选BCD.9．[导学号66870009] 【解析】选BD.释放后，M 、N 保持静止，它们均受到水平匀强电场的电场力qE 和相互之间的库仑力F 作用，因此有qE ＝F ，两者方向相反，其合力为0，故选项C 错误；由牛顿第三定律可知，M 、N 间相互作用的库仑力F ，一定大小相等、方向相反，所以它们受到的水平匀强电场的电场力qE 也一定大小相等、方向相反，所以两带电小球必带异种电荷，电量相等，故选项A 错误；两小球带异种电荷，相互间的库仑力为引力，由题图中位置关系可知，小球M 受到的水平匀强电场的电场力方向向左，与电场方向相反，所以带负电，小球N 受到的水平匀强电场的电场力方向向右，与电场方向相同，所以带正电，故选项B 正确；由题图图示可知，小球M 移动方向与水平匀强电场的电场力方向成钝角，所以匀强电场对M 做负功，故选项D 正确．10．[导学号66870010] 【解析】选AD.b 电荷运动轨迹向上弯曲，根据曲线运动特点可知，b 电荷在M 点受力一定向左上方，所以a 电荷一定在虚线MP 下方，选项A 、D 正确．11．[导学号66870011] 【解析】选ABD.库仑力同样满足牛顿第三定律，满足共点力平衡条件，由题中图示可知两小球相互排斥，故A 、D 正确；偏角的大小与小球的质量和悬线的长度有关，故B 正确．12．[导学号66870012] 【解析】选BD.由于圆环不能看成点电荷，采用微元法求圆环对小球的库仑力，小球受到的库仑力为圆环各点对小球库仑力的合力．以小球为研究对象，进行受力分析，小球受到三个力的作用：线对小球的拉力为F 、重力G 、圆环各点对小球库仑力的合力F Q .则F sin θ＝mg ，sin θ＝RL ，解得：F ＝mgLR，选项C 错误，D 正确；水平方向上：F cos θ＝k Q 2L 2cos θ，解得：Q ＝mgL 3kR，选项A 错误，B 正确． 13．[导学号66870013] 【解析】(1)根据库仑定律，A 、B 两点电荷间的库仑力大小为F ＝k q 2L2①代入数据得F ＝9.0×10－3N ．②(2)A 、B 点电荷在C 点产生的场强大小相等，均为E 1＝k q L2③A 、B 两点电荷形成的电场在C 点的合场强大小为 E ＝2E 1cos 30°④由③④式并代入数据得E ＝7.8×103 N/C场强E 的方向沿y 轴正向． 【答案】(1)9.0×10－3N(2)7.8×103N/C 方向沿y 轴正向14．[导学号66870014] 【解析】(1)设小物体离开桌子边缘B 点后经过时间t 落地，则h ＝12gt 2得t ＝2h g＝2×1.2510s ＝0.5 s 设小物体离开桌子边缘B 点时的速度为v B ，则v B ＝x t ＝10.5m/s ＝2 m/s根据动能定理，有－qEs －μmgs ＝12mv 2B －12mv 2得E ＝3.2×105N/C. (2)要使水平射程加倍，则 2x ＝v B t ′h ＝12at ′2 mg －qE ′＝ma代入数据得E ′＝6×105N/C ，方向竖直向上．【答案】(1)3.2×105N/C (2)6×105N/C 方向竖直向上 15．[导学号66870015] 【解析】(1)由小球处于平衡状态知小球带正电，对小球受力分析如图所示F T sin θ＝qE ① F T cos θ＝mg②由①②得tan θ＝qE mg ， 故q ＝mg tan θE. (2)由第(1)问中的方程②知F T ＝mgcos θ，而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线对小球的拉力大小相等，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于mg cos θ.小球的加速度a ＝F 合m ＝gcos θ，小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属板上时，它的位移为x ＝bsin θ， 又由x ＝12at 2，得t ＝2xa＝2b cos θg sin θ＝2bgcot θ.【答案】(1)mg tan θE(2) 2bgcot θ16．[导学号66870016] 【解析】(1)由牛顿第二定律得：k qQ l 20－F ＝ma 解得：a ＝3kqQ4ml 20.(2)当乙球所受的合力为零，即库仑力与恒力F 大小相等时，乙球的加速度为零，速度最大，设此时两球之间的距离为x ，则有k qQ x 2＝kqQ 4l 20， 解得：x ＝2l 0.(3)乙球先做远离甲球的运动，速度先增大后减小，然后又反向做速度先增大后减小的运动，返回到释放点B 后，再重复前面的运动，之后就在B 点和最远点之间做往复运动．【答案】(1)3kqQ4ml 20(2)2l 0 (3)见解析。

（精心整理，诚意制作）模块综合测试卷时间：90分钟分值：100分第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．其中1～9题为单选题，10～12题为多选题)1.如图所示，将一个带正电的小球Q放在本身不带电的导体AB靠近A端一侧，由于静电感应，导体的A、B两端分别出现负、正感应电荷．则以下说法中正确的是( )A．A端接一下地，导体将带正电荷B．A端接一下地，导体将带负电荷C．导体的A端电势低，B端电势高D．导体上的感应电荷在导体内部产生的电场强度为0【解析】导体AB处于点电荷＋Q激发的电场中，导体AB的电势大于0，不论A端还是B端接地导体都带负电荷．AB是一个等势体，导体内部的电场强度为0，是感应电荷与场源电荷共同作用的结果．【答案】B2．如图所示，四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中，它受到磁场力的合力( )A．竖直向上B．方向垂直于ad斜向上C．方向垂直于bc斜向下D．为零【解析】导线abcd的有效长度L＝0，故它受到的磁场力的合力为零，即任何闭合通电线圈在匀强磁场中受到的磁场力的合力一定为零．【答案】D3．在如图所示的电路中，当电键S闭合后，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将电键S断开，则( )A．液滴仍保持静止状态B．液滴做自由落体运动C．电容器上的带电量与R1的大小有关D．电容器上的带电量增大【解析】当电键S闭合后，电容器两极板上的电压是R2两端的电压，将电键S断开，电容器两极板上的电压等于电源的电动势，即电容器两极板间的电压增加，液滴受到的电场力增大，液滴将向上做匀加速运动，故选项A、B 都是错误的．由Q＝CU知，此时R1上无电流，U＝E，与R1的大小无关．电容器上的带电量增大，故选项D正确，C错误．【答案】D4．如图所示，粗细均匀的金属环上a、b、c、d四点把它分为四等份．当a 、b两点接入电路时，圆环消耗的电功率为P；当把a、d两点接入同一电路中时(即保持电压不变)，圆环消耗的电功率为( )A.P4B．PC.4P3D．3P【解析】设金属环的电阻为4R，则当a、b接入电路时，相当于两个半圆环并联，R1＝R，消耗的功率P＝U2/R；当a、d接入电路时，相当于一个1/4圆环和一个3/4圆环并联，R2＝3R/4，消耗的功率P′＝4U2/3R，所以P′＝4P/3.【答案】C5．如图所示，一个电子以100eV的初动能从A点垂直电场线方向飞入匀强电场，在B点离开电场时，其运动方向与电场线成150°角，则A与B两点间的电势差为( )A．300 V B．－300 VC．－100 V D．－100 V/3【解析】电子做类平抛运动，在B点，由速度分解可知v B＝vAcos60°＝2v A，所以E k B＝4E k A＝400 eV，由动能定理得U AB(－e)＝E k B－E k A，所以U AB＝－300 V，B对．【答案】B6．图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷＋q、＋q 、－q，则该三角形中心O点处的场强为( )A.6kqa2，方向由C指向OB.6kqa2，方向由O指向CC.3kqa2，方向由C指向OD.3kqa2，方向由O指向C【解析】每个点电荷在O点处的场强大小都是E＝kq3a23＝3kqa2，画出矢量叠加的示意图，如图所示，由图可得O点处的合场强为E0＝2E＝6kqa2，方向由O指向C，B项正确．【答案】B7．夜间，居民楼的楼道里只是偶尔有人经过，“长明灯”会造成浪费．科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”——天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”——当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开．若将这两种开关配合使用，就可以使楼道里的灯变的“聪明”．这种“聪明”的电路是图中的()【解析】在白天时，一般不需要灯照明的；天黑以后，特别是夜深人静时，一般也不需要灯照明的，也就是说天黑且人在楼道里走动时需要．对于选项A，“声控开关”闭合时，发生短路；对于选项B，不管是“光控开关”，还是“声控开关”各自都能让灯发光，节能目的达不到；对于选项C，“光控开关”闭合时，发生短路；对于选项D，“光控开关”与“声控开关”同时闭合时，灯才亮，所以达到节能的目的．【答案】D8．如图所示，一个带负电的油滴以水平向右的速度v进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场B后，保持原速度做匀速直线运动，如果使匀强磁场发生变化，则下列判断中错误的是( )A．磁场B减小，油滴动能增加B．磁场B增大，油滴机械能不变C．使磁场方向反向，油滴动能减小D．使磁场方向反向后再减小，油滴重力势能减小【解析】开始时油滴所受洛伦兹力跟重力平衡，即qvB＝mg.B减小及反向时，油滴将向下偏转，重力做正功，洛伦兹力不做功，故动能增加，重力势能减小，A、D正确，C错误；当B增加时，油滴将向上偏转，但只有重力做功，故B正确．【答案】C9．如图所示，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)( )A．v2>v1，v2的方向必过圆心B．v2＝v1，v2的方向必过圆心C．v2>v1，v2的方向可能不过圆心D．v2＝v1，v2的方向可能不过圆心【答案】B10．某同学在研究三种导电元件的伏安特性时，他根据实验所测得的数据，分别绘制了I－U图线，如图甲、乙、丙所示，下列说法正确的是( ) A．图甲的元件可以作为标准电阻使用B．图乙的电阻随电压升高而增大C．图丙的电阻随电压升高而增大D．只有图乙才是可能的【解析】由图象可知甲元件的电阻不变，乙元件的电阻随电压U的增大而增大，丙元件的电阻随电压U的增大而减小，故A、B正确．【答案】AB11．如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向)．若导线环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是( )A．导电圆环所受安培力方向竖直向下B．导电圆环所受安培力方向竖直向上C．导电圆环所受安培力的大小为2BIRD．导电圆环所受安培力的大小为2πBIR sinθ【解析】将导线分成小的电流元，任取一小段电流元为对象，把磁场分解成水平方向和竖直方向的两个分量，则竖直方向的分磁场产生的安培力为零，水平方向的分磁场产生的安培力为：F＝BIL＝2πBIR sinθ，方向为竖直向上，所以B、D正确．【答案】BD12．如图所示，两个横截面分别为圆和正方形，但磁感应强度均相同的匀强磁场，圆的直径D等于正方形的边长，两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形区域的电子速度方向对准了圆心，进入正方形区域的电子是沿一边的中心且垂直于边界线进入的，则()A．两个电子在磁场中运动的半径一定相同B．两电子在磁场中运动的时间有可能相同C．进入正方形区域的电子一定先飞离磁场D．进入圆形区域的电子一定不会飞离磁场【解析】根据公式R＝mv/qB可知A正确；若两个粒子的轨道半径R＝D/2，那么两电子在磁场中运动的时间相同，因此B正确；粒子在磁场中的轨道半径是相同的，由题图可以看出进入正方形区域的电子不会先飞离磁场，因此C错误；由于离子的圆心一定在入射点的切线上，所以粒子一定会飞离磁场，因此D错误．【答案】AB第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、实验题(本题有2小题，共15分，请将答案写在题中的横线上)13．(6分)某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好．维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障．他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．(1)断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为________V，说明________正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)．(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是________(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)．【解析】(1)断开开关，电压表直接测量电源两端的电压，有示数且接近电源电动势，说明电源正常．(2)红表笔接b点，闭合开关，电压表示数与(1)中相同，说明电路仍然处于断路状态，而开关是闭合的，因此可以确定是小灯发生断路故障．【答案】(1)12.0 蓄电池(2)小灯14．(9分)在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到________．(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0＝10Ω的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是____ ____．(选填“1”或“2”)方案编号电阻箱的阻值R/Ω1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.02 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0(3)根据实验数据描点，绘出的1 U－R图象是一条直线．若直线的斜率为k，在1 U坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E＝________，内阻r＝________.(用k、b和R0表示)【解析】(1)实验时，应使电路中的电阻阻值最大，所以应先将电阻箱的电阻调到最大．(2)方案1中R的阻值与R0相差较大，则R0两端的电压过小，电压表的示数过小，不能准确测量R0两端的电压，所以方案1不合理，方案2中R的阻值与R0相差较小，R0两端的电压较大，电压表的示数较大，所以方案2比较合理．(3)根据闭合电路欧姆定律有E＝UR0(R0＋R＋r)1 U ＝1ER0R＋R0＋rER0由k＝1ER0得E＝1kR0由b＝R0＋rER0得r＝bk－R0.【答案】(1)最大值(2)2 (3)1kR0bk－R0三、计算题(本题有3小题，共37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)15．(12分)如图所示，一带电微粒质量为m 、电荷量为q ，从静止开始经电压为U 1的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角为θ.已知偏转电场中金属板长为L ，两板间距为d ，带电微粒重力忽略不计．求：(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v 1； (2)偏转电场中两金属板间的电压U 2.【解析】 (1)由动能定理得qU 1＝12mv 21①所以v 1＝2qU1m.② (2)偏转电场的场强：E ＝U2d③ 微粒的加速度：a ＝qE m④ 在电场中运动的时间：t ＝Lv1⑤沿电场方向的分速度：v y ＝at ⑥偏转角θ满足：tan θ＝vyv1⑦解得：U 2＝2U1dtan θL ⑧【答案】 (1) 2qU1m (2)2U1dtan θL16．(12分)如图所示的电路中，电源电动势E ＝10 V ，内阻r ＝1 Ω，电容器的电容C ＝40 μF ，电阻R 1＝R 2＝4 Ω，R 3＝5 Ω.接通电键S ，待电路稳定后，求：(1)理想电压表V 的读数； (2)电容器的带电荷量． 【解析】电路简化如右图所示，(1)由闭合电路欧姆定律得：I ＝E R1＋R3＋r ＝104＋5＋1A ＝1 A故U V＝I·R3＝1×5 V＝5 V(2)Q＝CU1＝C·I·R1＝40×10－6×1×4 C＝1.6×10－4C.【答案】(1)5 V(2)1.6×10－4C17．(13分)如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度B＝2×10－3T；磁场右边是宽度L＝0.2 m、场强E＝40V/m、方向向左的匀强电场．一带电粒子电荷量q＝－3.2×10－19C，质量m＝6.4×10－27kg，以v＝4×104m/s的速度沿OO′垂直射入磁场，在磁场中偏转后射入右侧的电场，最后从电场右边界射出．(不计重力)求：(1)大致画出带电粒子的运动轨迹；(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径；(3)带电粒子飞出电场时的动能E k.【解析】(1)轨迹如图(2)带电粒子在磁场中运动时，由牛顿运动定律，有qvB＝m v2 RR＝mvqB＝6.4×10－27×4×1043.2×10－19×2×10－3m＝0.4 m(3)E k＝EqL＋12mv2＝40×3.2×10－19×0.2 J＋12×6.4×10－27×(4×104)2J＝7.68×10－18J.【答案】(1)轨迹见解析图(2)0.4 m(3)7.68×10－18J。

（精心整理，诚意制作）××市20xx~20xx学年度第一学期高二年级模块测试物理选修3（第1~4章）试卷××市教育科学研究院 20xx.01.19第一部分（共100分）一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1．如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b。

下列说法正确的是：BA．该电场是匀强电场B．a点的电场强度比b点的大C．b点的电场强度比a点的大D．正电荷在a、b两点受电场力方向相同2．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：BA．F、B、I三者总是互相垂直的B．F总与B和I垂直，但B、I之间可以不垂直C．B总与F和I垂直，但F、I之间可以不垂直D．I总与F和B垂直，但F、B之间可以不垂直3．如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框绕cd边翻转到位置2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则：CA．ΔΦ1>ΔΦ2B．ΔΦ1=ΔΦ2C．ΔΦ1<ΔΦ2D．无法确定4．来自宇宙的电子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些电子在进入地球周围的空间时，将：CA．竖直向下沿直线射向地面B．相对于预定点稍向东偏转C．相对于预定点稍向西偏转D．相对于预定点稍向北偏转5．为了保障行驶安全，一种新型双门电动公交车安装了一种控制装置，只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动。

如果规定：车门关紧时为“1”，未关紧时为“0”，当输出信号为“1”时，汽车可以正常启动行驶，当输出信号为“0”时，汽车不能启动。

能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是：AA．与门 B．或门 C．非门 D．与非门6．我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道，电子电荷量e=1.6×10-19C，在整个环中运行的电子数目为5×1011，设电子的速度是3×107 m/s，则环中的电流是：AA．10mA B．1mA C．0.1mA D．0.01mA7．两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两点，它们间库仑力的大小为F。

15.（12分）如图所示，有一质子（电荷量为e 、质量为m ）经电压U 0加速后，进入两块间距为d 电压为U 的平行金属板间，若质子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿出电场，求： （1）质子射出加速电场的速度 （2）金属板的长L（3）质子穿出电场时的速度16.（12分）如图所示电路中，E = 9伏，r =1欧，R 2=2欧，灯A 标有“12伏，12瓦”，灯B 标有“4伏，4瓦”字样，调节滑动变阻器R 1 的大小，使灯B 正常发光，求： (1)这时灯A 的实际功率 (2)滑动变阻器R 1 的阻值(3)若将滑动变阻器R 1 的滑片P 向下滑动，试分析A 、B 两个灯的亮暗变化高二物理试题第4页（共5页）参考答案1.C2.A3.A4.C5.C6.B7.D8.AC9.AC 10.B 11.(1)Ω⨯1欧姆调零（2）1300Ω12.(1)a（2）B F D（3）1.5V 1.014.解:(1)电阻R的值为 R=22441UI=Ω=Ω(2)当开关接a时,有11E U I r=+又15U V=1112.50.55PI A AU===当开关接b时,有22E U I r=+又14U V=21I A=联解得 E=6V r=2Ω15.解：（1）e U0=221mvmeuv02=（2）222121mdveULd=代入数据得L=UUd02（3）e（U0+U/2）=221mvmUUev)2(+=16．解：（1）RA=UA2/PA=122/12Ω=12ΩRB=UB2/PB=42/4Ω=4ΩIB＝PB/UB=4/4A=1A。

高中物理选修3-1单元测试题全套及答案第一章《静电场》章末检测题(考试时间90分钟，总分120分)一．选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分。

每小题给出的四个选项中，只有一题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 总分答案A.电场线是电场中实际存在的线B.电场中的任意两条电场线都不可能相交C.顺着电场线的方向，电场强度一定越来越大D.顺着电场线的方向，电场强度一定越来越小2. 下列说法中不正确．．．的是A．在静电场中沿电场线方向的各点电势一定不相等，场强大小一定不相等B．在静电场中沿电场线方向的各点电势一定降低，场强大小不一定相等C．在静电场中同一等势面上各点电势一定相等，场强大小不一定相等D．在静电场中，点电荷q沿任意路径从a点移至b点，只要a、b在同一等势面上，则电场力一定不做功3. 下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有①场强E=F/q②场强E=U/d③场强E=kQ/r2 ④电场力做功W=UqA.①③B.②③C.②④D.①④4．一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中，在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点，电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是A．加速度的大小增大，动能、电势能都增加B．加速度的大小减小，动能、电势能都减少C．加速度增大，动能增加，电势能减少D．加速度增大，动能减少，电势能增加5. 如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离。

用U a、U b、U c和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定A. U a>U b>U cB.U a—U b＝U b—U cC.E a>E b>E cD.E a=E b=E c6. AB是某电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图所示，则A、B两点的电势高低和场强大小关系是A. ϕϕA B A BE E>>， B. ϕϕA B A BE E><，C.ϕϕA B A BE E<>， D. ϕϕA B A BE E<<，7. 如图所示，有一带电粒子只在电场力作用下沿曲线AB运动，虚线a、b、c、d为电场中的等势面，且ϕϕϕϕa b c d>>>，粒子在A点时初速度v0的方向与等势面d平行，下面说法正确的是A. 粒子带正电荷B. 粒子在运动过程中电势能逐渐减少C. 粒子在运动过程中动能逐渐减少D. 粒子在运动过程中电势能与动能之和逐渐减少8. 如图所示，在E =500V/m 的匀强电场中，a 、b 两点相距d=2cm ，它们的连线跟场强方向的夹角是600，则U ab 等于A.5VB.10VC.－5VD.－10V9. 如图所示，平行金属板A 、B 组成的电容器，充电后与静电计相连，要使静电计指针张角变大，下列措施中可行的是A.A 向上移动B.B 板向左移动C.A 、B 之间充满电介质D.使A 板放走部分电荷10. 如图所示，在电场强度为E 、方向水平向右的匀强电场中，A 、B为一竖直线上的两点，相距为L ，外力F 将质量为m 、带电荷量为q 的粒 子从A 点匀速移到B 点，重力不能忽略，则下列说法中正确的是 A ．外力的方向水平 B ．外力的方向竖直向上C ．外力的大小等于qE +mgD ．外力的大小等于22()()qE mg11. A 、B 两点各放有电量为+Q 和+2Q 的点电荷，A 、B 、C 、D 四点在同一直线上，且AC=CD=DB 。

高中物理学习材料（灿若寒星 **整理制作）高二物理3-1模块测试题一、本题共 10 小题。

（每小题 5 分，共 50 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。

） 1．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。

下列各图表示验电器上感应电荷的分 布情况，其中正确的是（ ） A B＋ + + 2．如图所 示，1 和 2 为电 阻 R 1 和 R 2 的 伏安特性曲线， 若把 R 1 和 R 2 并 联接入电路，则（ ） A ． R 1 比 R 2 的发热功率大 B ．R 1比 R 2 的发热功率小 C ．R 1比 R 2的发热功率相同 D ．无法确定 3．在研究微型电动机的性能时， 应用如图所示的实验电路。

阻器 R 并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为 当调节滑动变1. 0 A 和2.0 V 。

重新调节 R 并使电动机恢复正常运转， 此时电流表和电压表的示数分别为 常运转时输出的机械功率为（ ） A ． 48 W B ．47 W C ．40 W D ．32 W 2.0 A 和 24.0 V 。

则这台电动机正4． 如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线 M 等值电流；沿纸面与直导线 M 、N 等距放置的另一根可自由移动 ab ，则通电导线 ab 在安培力作用下运动的情况是 （ ） A ．沿纸面逆时针转动 B ．沿纸面顺时针转动 C ．a 端转向纸外， b 端转向纸里 D ．a 端转向纸里， b 端转向纸外和 N ，通有同向 的通电导线 5．逻辑电路的信号有两种状态：一是高电位状态，用“ 示。

关于这里的“ 1”和“ 0”下列说法正确的是（ ）1”表示；另一种是低电位状态，用“ 0”表A ．“ 1”表示电压为 1 V，“ 0”表示电压为 0 V B．“1”表示电压为大于或等于 1 V，“ 0”表示电压一定为 0 V C．“1”和“ 0”是逻辑关系的两种可能的取值，不表示具体的数值D ．“1”表示该点与电源的正极相连，“ 0”表示该点与电源的负极相连6．如图所示，带电粒子以速度v 刚刚进入磁感应强度为 B 的磁场，下列各图所标的带电粒子＋q所受洛伦兹力F 的方向中，正确的是（示。

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作邹城市物理3-1模块测试题（物理）一、选择题（共10小题，每小题5分，共50分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）1.关于电场力和电场强度，下列说法正确的是（）A.电场强度的方向总是跟电场力的方向一致；B.电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比；C.正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致；D.电荷在某点受到的电场力越大，该点的电场强度不一定越大。

2.下列关于电势和电势能的说法中正确是（）A.在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大；B.在电场中，电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大；C.在电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能；D.在负的点电荷所产生的电场中任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能。

3.如图所示的四个电场的电场线，其中A和C图中小圆圈表示一个点电荷，A图中虚线是个圆（M N在圆上的不同点），B图中几条直线间距相等互相平行，则在图中4.如图所示，在匀强电场中有一平行四边形ABCD已知A B、C三点的电势分别为 $ A= 10V、M N处电场o B= 8V、$ C= 2V,则D点的电势为（）图（b ）中两表的示数分别为的真实值为（）A .略小于1k QC .略大于1k QD .略大于750 Q这三个灯泡消耗的总功率可能为（） A. 40WB . 50WC . 60WD. 70W10 .如图所示的电路，将两个相同的电流表分别改装成（0—3A ）和A 2 （ 0 — 0.6A ）电流表，把两个电流表并联接入电路中测量电流强度，则下列说法正确的是A . A 1的指针偏转角度大于 A 2的指针偏转角度 B. A 1的指针偏转角度小于 A 2的指针偏转角度 C. A 1的读数等于A 2的读数D. A 1的读数为1A 时，A 2的读数为0.2AA. 8V 6VC. 4V D . 1V 5如图是一种 电容式接近传感器”传感器的感应面与检测物体之间形成一个电容器， 当该电容器的电容C 超过某个设定值时， 电容式接近传感器”就 会输出一个信号来控制设备，当检测物体靠近感应面时， 电容C 将 A .减小 B .增大 C .不变D .先增大后减小 6•如图所示的电场中，每一条等势曲线的电势大小分别为A 、B 、C 为这些等势线上的三个点.下列叙述正确的是 10v 、 8v 、 6v 。

模块综合测评(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1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．下列关于场强和电势的说法中正确的是()A．在电场中a、b两点间移动电荷的过程中，电场力始终不做功，则电荷经过的路径上各点的场强一定为零B．电势降落的方向就是电场强度的方向C．两个等量同种电荷的电场中，从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外，电势越来越低，场强越来越小D．两个等量异种电荷的电场中，两电荷连线的中垂线有如下特征：连线上各点的电势均相等，且连线的中点场强最大D[在电场中a、b两点间移动电荷的过程中，电场力始终不做功，说明电势相等，电势降落最快的方向是电场强度的方向，故A、B错误；由电场线及等势面的分布特点可知，两个等量同种电荷的电场中，从两电荷连线的中点沿连线的中垂直向外，电势越来越低，场强先增大后减小；两个等量异种电荷的电场中，两电荷连线的中垂线上各点的电势均相等，且连线的中点场强最大，故D正确，C错误。

]2．不带电的空腔导体P置于电场中，其周围电场线分布如图所示，a、c为电场中的两点，b为导体空腔内的一点，则()A．a、b、c三点的电场强度依次减小B．a、b、c三点的电势依次降低C．负试探电荷在a点的电势能比在b点的大D．正试探电荷从a点移到c点的过程中，克服电场力做功B[由电场线越密的地方电场强度越大，b处于静电平衡状态的导体的内部，电场强度大小是0，则有E c>E b，故A错误。

沿着电场线电势逐渐降低，a点处于电场线的靠前的位置，即a 点的电势比b高，b的电势比c高，所以B正确。

负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，故负检验电荷在a点的电势能比在b点的小，所以C错误。

正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，故正试探电荷从a点移到c点的过程中电势能减小，则电场力做正功，故D错误。

高中物理人教版选修3-1模块检测注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、选择题（题型注释）1.南极考察队队员在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电的螺线管,如图所示.下列说法正确的是()A. 若将a端接电源正极,b端接电源负极,则弹簧测力计示数将减小B. 若将a端接电源正极,b端接电源负极,则弹簧测力计示数将增大C. 若将b端接电源正极,a端接电源负极,则弹簧测力计示数将增大D. 不论螺线管通电情况如何,弹簧测力计示数均不变2.如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω（甲、乙电路中的电动势和内阻相同），R0＝1 Ω，直流电动机内阻R0′＝1 Ω，当调节滑动变阻器R1时可使甲电路输出功率最大，调节R2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(电动机额定输出功率为P0＝2 W)，则R1和R2的值分别为( )A. 3 Ω，2 ΩB. 2 Ω，1.5 ΩC. 1.5 Ω，1.5 ΩD. 1.5 Ω，2 Ω3.电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机M线圈的电阻相同，开关闭合后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2；经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生的热量为Q1；电流通过电动机M做功为W2，产生的热量为Q2，则有（）A. U1＝U2，Q1＜Q2B. W1＜W2，Q1＝Q2C. W1＜W2，Q1＜Q2D. U1＞U2，Q1＝Q24.如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略。

平行板电容器C的极板水平放置。

闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。

如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是A. 增大R1的阻值B. 增大R２的阻值C. 增大两板间的距离D. 断开电键S5.如图，电路中电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图所示。

人教版高中物理选修3-1模块综合测试卷【时间：90分钟分值：100分】一、选择题（本题共10小题，每题5分，满分50分。

每题所给的选项中有的只有一个是正确的，有的有几个是正确的，将所有正确选项的序号选出，并填入答题卡上。

全部选对的得5分，部分选对的得3分，有错选或不选的得0分）1.如图所示,在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q,x轴上的P点位于-Q的右侧.下列判断正确的是( )A.在x轴上还有一点与P点电场强度相同B.在x轴上还有两点与P点电场强度相同C.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能增大D.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能减小2.一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示,图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面,下列说法中正确的是( )A.如果实线是电场线,则a点的电势比b点的电势高B.如果实线是等势面,则a点的电势比b点的电势低C.如果实线是电场线,则电子在a点的电势能比在b点的电势能大D.如果实线是等势面,则电子在a点的电势能比在b点的电势能大3.如图所示,电子从负极板边缘垂直射入匀强电场,恰好从正极板边缘飞出.现在若使两极板间的距离变为原来的2倍,两极板的电压保持不变,电子入射的方向和位置不变,且电子仍恰从正极板边缘飞出,则电子入射速度大小应为原来的( )A.2/2B.1/2C.2倍D.2倍4.空间某区域内存在着电场,电场线在竖直平面上的分布如图所示,一个质量为m、电荷量为q的小球在该电场中运动,小球经过A点时的速度大小为v1方向水平向右:运动至B点时的速度大小为v2运动方向与水平方向之间的夹角为,A、B两点之间的高度差为h、水平距离为s则以下判断中正确的是( )A.A 、B 两点的电场强度和电势关系为A B E E 、A BB.如果21v v 则说明电场力一定做正功C.A 、B 两点间的电势差为22212()m qvv D.小球从A 运动到B 点的过程中电场力做的功为22112122mvmvmgh5.用电动势6V 、内电阻r=4的直流电源依次分别对下列四个电珠供电,最亮的电珠是()A.”6 V,12 W ”B.”6 V,9 W ”　C .”6 V,4 W ”D.”6 V,3 W ”　6.在如图所示的电路中,灯泡L 的电阻大于电源的内阻r,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后,下列结论正确的是()A.灯泡L 变亮B.电源的输出功率变小C.电容器C 上电荷量减少D.电流表读数变小,电压表读数变大7.一电池外电路断开时的路端电压为 3 V,接上8的负载电阻后路端电压降为 2.4 V,则可以判定电池的电动势E 和内电阻r 为()A.E=2.4 V,r=1B.E=3 V,r=2C.E=2.4 V,r=2D.E=3 V,r=18.下列说法中正确的是() A.由F BIL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不受磁场力9.如图所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a 、b 、c 三个位置上各放一个小磁针，其中a 在螺线管内部，则()A.放在a 处的小磁针的N 极向左B.放在b 处的小磁针的N 极向右C.放在c 处的小磁针的S 极向右D.放在a 处的小磁针的N 极向右10.如图所示，在水平放置的光滑绝缘杆ab 上，挂有两个相同的金属环M 和N.当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中正确的是()A.两环静止不动B.两环互相靠近C.两环互相远离D.两环同时向左运动二、本题共2小题，11题10分，12题6分，共16分，按题目要求作答.11.用伏安法测量一定值电阻的实验,所用的器材及规格如下:待测电阻(x R 约100)；直流毫安表(量程0 -10 mA,内阻50；直流电压表(量程0- 3 V,内阻 5 )k；直流电源(输出电压 3 V,内阻可不计) ；滑动变阻器(0- 15允许最大电流1 A) ；电键一只,导线若干.(1)根据所给器材的规格和实验要求,设计电路,并在图甲和图乙中补画出正确的连接线(2)一实验员按电路图完成正确连接,在开关闭合后,发现电压表和电流表均无示数.现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、变阻器、待测电阻、5根导线以及电路中1至10的各连接点.已知电压表和电流表均无故障.(3)为了检测变阻器,待测电阻以及5根导线,在连接点1、10已接好的情况下,应当选用多用电表的挡;在连接点1、10同时断开的情况下,应当选用多用电表的挡.在开关闭合情况下,若测得6、7两点间的电压接近电源的电动势,则表明可能有故障.12.某同学设计了如图所示的电路测电源电动势E 及电阻1R 和2R 的阻值.实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻1R 待测电阻2R 电压表V(量程为3.0 V,内阻很大),电阻箱R(0 -99.99 ),单刀单掷开关1S 单刀双掷开关S 导线若干.(1)先测电阻1R 的阻值.先闭合1S 将S 切换到a,调节电阻箱,读出其示数r 和对应的电压表示数1U 保持电阻箱示数不变,再将S 切换到b,读出电压表的示数2U .则电阻1R 的表达式为1R .(2)甲同学已经测得电阻1R 1.8 ,继续测电源电动势E 和电阻2R 的阻值.该同学的做法是:闭合1S 将2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图所示的图线,则电源电动势E=V,电阻2R .三. 本题共4小题，共34分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）人教版选修3-1模块测试(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．下列说法正确的是()A．放在匀强磁场中的通电导线一定受到恒定的磁场力作用B．沿磁感线方向磁场逐渐减弱C．磁场的方向就是通电导线所受磁场力的方向D．安培力的方向一定垂直于磁感应强度和直导线所决定的平面2．如图1所示，在电场中，将一个负电荷从C点分别沿直线移到A点和B点，克服静电力做功相同．该电场可能是()图1A．沿y轴正向的匀强电场B．沿x轴正向的匀强电场C．第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场D．第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场图23．如图2所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，c为ab的中点，a、b点的电势分别为φa＝5 V，φb＝3 V，下列叙述正确的是()A．该电场在c点处的电势一定为4 VB．a点处的场强一定大于b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点时受到的静电力由c指向a4．用半导体材料制成热敏电阻，在温度升高时，电阻会迅速减小，如图3所示，将一热敏电阻接入电路中，接通开关后，会观察到()图3A．电流表示数不变B．电流表示数减小C ．电压表示数增大D ．电压表示数减小5．在如图4所示的电路中，当电键S 闭合后，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将电键S 断开，则( )图4A ．液滴仍保持静止状态B ．液滴做自由落体运动C ．电容器上的带电荷量与R 1的大小有关D ．电容器上的带电荷量增大6．带电荷量为q 的电荷，从静止开始经过电压为U 的电场加速后，垂直射入磁感应强度为B 的匀强磁场中，其运动轨道半径为R ，则电荷( ) A ．动能为qU B ．动能为qBRC ．运动速率为U BRD ．质量为B 2R 2q2U7．如图5所示，一个电子以100 eV 的初动能从A 点垂直电场线方向飞入匀强电场，在B 点离开电场时，其速度方向与电场线成150°角，则A 与B 两点间的电势差为( )图5 A ．300 V B ．－300 VC ．－100 VD ．－1003V8．关于图6门电路的符号，下列说法中正确的是( )图6A ．甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门B ．甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门C ．甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门D ．甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门图79．如图7所示，a 、b 是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d ，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里，在a 、b 两板间还存在着匀强电场E .从两板左侧中点c 处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d 孔射出后分成3束．则下列判断正确的是( )A．这三束正离子的速度一定不相同B．这三束正离子的质量一定不相同C．这三束正离子的电荷量一定不相同D．这三束正离子的比荷一定不相同10．如图8所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则()图8A．当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小B．当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大C．当小球运动到最高点a时，小球的电势能最小D．小球在运动过程中机械能不守恒题号12345678910答案第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、实验题(本题共3小题，共14分)11．(4分)带正电1.0×10－3 C的粒子，不计重力，在电场中先后经过A、B两点，飞经A点时动能为10 J，飞经B点时动能为4 J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了________________，A、B两点电势差为__________．12．(6分)一回旋加速器，在外加磁场一定时，可把质子(11H)加速到v，使它获得的动能为E k，则：(1)它能把α粒子(42He)加速到的速度为____________________．(2)它能使α粒子获得的动能为__________．(3)加速α粒子的交流电压频率与加速质子的交流电压频率之比为__________．13．(4分)在“测定金属的电阻率”的实验中：(1)用准确到0.01 mm的螺旋测微器测量金属电阻丝直径，一次测量时其读数如图9所示，被测金属电阻丝直径为________ mm；图9(2)在虚线框图10内画出用伏安法测金属电阻丝电阻R(约几欧姆)的电路图．图10三、计算题(本题共4小题，共46分)14．(10分)如图11所示，一个质量为m，电荷量为q，不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v，沿与x轴正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限．求匀强磁场的磁感应强度B和穿过第一象限的时间．图1115．(10分)如图12所示，用长L的绝缘细线拴住一个质量为m，带电荷量为q的小球，线的另一端拴在水平向右的匀强电场中，开始时把小球、线拉到和O在同一水平面上的A点(线拉直)，让小球由静止开始释放，当摆线摆到与水平线成60°角到达B点时，球的速度正好为零．求：图12(1)B、A两点的电势差；(2)匀强电场的场强大小．16．(11分)已知电流表的内阻R g ＝120 Ω，满偏电流I g ＝3 mA ，要把它改装成量程是6 V 的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是3 A 的电流表，应并联多大的电阻？图1317．(15分)如图13所示，有界匀强磁场的磁感应强度B ＝2×10－3 T ；磁场右边是宽度L ＝0.2 m 、场强E ＝40 V/m 、方向向左的匀强电场．一带电粒子电荷量q ＝－3.2×10－19 C ，质量m ＝6.4×10－27 kg ，以v ＝4×104 m/s 的速度沿OO ′垂直射入磁场，在磁场中偏转后进入右侧的电场，最后从电场右边界射出．(不计重力)求： (1)大致画出带电粒子的运动轨迹； (2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径； (3)带电粒子飞出电场时的动能E k .参考答案1．D [由F ＝BIL sin θ知，当θ＝0°时，F ＝0，故A 错；F 的方向一定与B 和I 所决定的平面垂直，所以D 正确．]2．AD [由题意知φA ＝φB ，A 、B 应处在同一等势面上，又W CA ＝qU CA ＜0，q ＜0，故U CA ＞0，即φC ＞φA ，符合条件的可能是选项A 、D .]3．C [该电场不一定是匀强电场，φc 不一定等于φa ＋φb2＝4 V ，故A 、B 错误；由φa ＞φb 知，电场线由a 指向b ，正电荷在c 点的受力也应由c 指向b ，选项D 错误；由E p ＝qφ知选项C 正确．]4．D [接通开关后热敏电阻的温度升高，电阻减小，总电阻减小，I 总＝UR 总得I 总增大，电流表示数变大，A 、B 错误．R 1中电流I 1不变，R 2支路的电流I 2增大，U R2增大，又U ＝U R2＋U 热，则U 热减小，D 正确．]5．D [当电键S 闭合时，电容器两极板上的电压是R 2两端的电压，将电键S 断开，电容器两极板上的电压等于电源的电动势，即电容器两极板间的电压增加，液滴受到的电场力增大，液滴将向上做匀加速运动，故选项A 、B 错误．由Q ＝CU 知，此时R 1上无电流，U ＝E ，与R 1的大小无关．电容器上的带电荷量增大，故选项D 正确，C 错误．]6．AD [电荷在电场中加速过程由动能定理qU ＝12mv 2＝E k ①电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动，则qvB ＝m v2R②由①知E k ＝qU ，故A 对，B 错；由①②式得v ＝2U BR ，m ＝B 2R 2q2U，故C 错，D 对．]7．B [电子做类平抛运动，在B 点，由速度分解可知v B ＝v Acos 60°＝2v A ，所以E k B ＝4E k A＝400 eV ，由动能定理得U AB (－e)＝E k B －E k A ，所以U AB ＝－300 V ，B 对．] 8．C9．D [本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动，速度选择器的知识．带电粒子在金属板中做直线运动，qvB ＝Eq ，v ＝EB，表明带电粒子的速度一定相等，而电荷的带电量、电性、质量、比荷的关系均无法确定；在磁场中R ＝mvBq，带电粒子运动半径不同，所以比荷一定不同，D 项正确．]10．CD [qE ＝mg ，小球将做匀速圆周运动，球在各处对细线的拉力一样大；若qE ＜mg ，球在a 处速度最小，对细线的拉力最小；若qE ＞mg ，球在a 处速度最大，对细线的拉力最大，故A 、B 错；a 点电势最高，负电荷在电势最高处电势能最小，故C 正确；小球在运动过程中除重力外，还有静电力做功，机械能不守恒，D 正确．] 11．6 J －6 000 V解析 由动能定理可得E k B －E k A ＝W AB ＝－6 J ．电场力做负功，电势能增加，U AB ＝W ABq＝－6 000 V .12．(1)v2(2)E k (3)1∶2解析 应用粒子在磁场中做圆周运动的半径公式和周期公式便可求出速度的表达式及频率表达式．(1)设加速器D 形盒的最大半径为R ，磁场的磁感应强度为B ，由R ＝mv qB ，得v ＝qBRm，v αv p ＝q αq p ×m p m α＝21×14＝12.所以α粒子获得的速度v α＝12v p ＝12v. (2)由动能E k ＝12mv 2，得E kαE kp ＝⎝⎛⎭⎫v αv p 2×m αm p ＝⎝⎛⎭⎫122×41＝11.所以α粒子获得的动能也为E k .(3)交流电压频率与粒子在磁场中的回旋频率相等ƒ＝1T ＝qB 2πm ，ƒαƒp ＝q αq p ×m p m α＝21×14＝12.13．(1)0.760 (2)实验电路如图所示．14.3mv 2qa 43π9va解析 根据题意知，带电粒子的运动轨迹，垂直于y 轴，必然有圆心在y 轴上，根据半径垂直于速度，则可确定圆心O ，如图所示．由几何关系知粒子运动的半径r ＝233a由qvB ＝mv 2r 得 r ＝mvqB由以上两式可得B ＝3mv2qa由qvB ＝mr(2πT )2得T ＝2πm qB ＝4πa3v则t ＝T 3＝43πa 9v .15．(1)3mgL 2q (2)3mgq解析 (1)由动能定理得：mgL sin 60°－qU BA ＝0 所以U BA ＝ 3mgL2q(2)U BA ＝EL(1－cos 60°) 得：E ＝3mgq. 16．1 880 Ω 0.12 Ω解析 U g ＝I g R g ＝120 Ω×3×10－3 A ＝0.36 V 要改装为6 V 电压表，应串联一电阻，该电阻应分得电压为6 V －0.36 V ＝5.64 V 的电压由欧姆定律R ＝5.64 V3 mA＝1 880 Ω要改装为3 A 电流表应并联一电阻，该电阻分得电流为3 A －3 mA ＝2.997 A由欧姆定律R ′＝0.36 V2.997 A≈0.12 Ω.17．(1)轨迹见解析图 (2)0.4 m(3)7.68×10－18 J解析 (1)轨迹如右图(2)带电粒子在磁场中运动时，由牛顿运动定律，有qvB ＝m v 2RR ＝mv qB ＝6.4×10－27×4×1043.2×10－19×2×10－3m ＝0.4 m(3)E k ＝EqL ＋12mv 2＝40×3.2×10－19×0.2 J ＋12×6.4×10－27×(4×104)2 J ＝7.68×10－18J .。

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．则下b两点在同一等势面上，乙两个带电粒子以相同的速率，沿a示数如图所示,则该电阻的阻值是________8分)在用电压表和电流表测电池的电动势和内阻的实验中，所用电压表和电流表的内阻分别为1 kΩ和0.1 Ω，图9为实验原理图及所需器件图．）在图中画出连线，将器件按原理图连接成实物电路．2）一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图10中画出U－I图象，根据图象读出电池的电动三、计算题（本题共4小题，共38分,计算时必须有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)15．（9分)把带电荷量2×10－8 C的正点电荷从无限远处移到电场中A点,要克服电场力做功8×10－6 J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2×10－6 J,规定无限远处电势为零。

求：(1）A点的电势；（2）A、B两点的电势差；(3）把2×10－5 C的负电荷由A点移到B点电场力做的功．16．(9分）如图所示，在倾角为37°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，电流强度I＝1 A，方向垂直于纸面向外，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时，B＝0，则需要几秒，斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)0。

模块测评（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.在图1所示的情况下，a 、b 两点的电势相等，电场强度也相等的是（ ）图1A.带电平行板电容器两板间除边缘附近处的a 、b 两点(甲图)B.达到静电平衡时导体内部的a 、b 两点(乙图)C.离点电荷等距的a 、b 两点(丙图)D.两个等量异种电荷连线的中垂线上，与连线中点O 等距的a 、b 两点(丁图)解析：甲图电场强度相等，但电势不相等；乙图电势、电场强度都相等；丙图电势相等，但电场强度不相同；丁图电势、电场强度都相等. 答案：BD2.如图2所示的电场中有A 、B 两点，该两点场强的大小和电势分别用E a 、E b 和φa 、φb 表示，则…（ ）图2A.E a ＞E b ，φa ＞φbB.E a ＞E b ，φa ＜φbC.E a ＜E b ，φa ＞φbD.E a ＜E b ，φa ＜φb 解析：沿电场线方向电势降低，电场线的疏密程度表示电场强度的大小，所以C 正确. 答案：C3.两电子从同一点垂直于磁场方向进入匀强磁场，其速度大小分别为v 1和v 2，且v 2＝2v 1，电子在磁场中做匀速圆周运动，两电子的轨道半径之比r 1∶r 2和周期之比T 1∶T 2应为（ ） A.r 1∶r 2＝1∶2，T 1∶T 2＝1∶2 B.r 1∶r 2＝2∶1，T 1∶T 2＝1∶1 C.r 1∶r 2＝1∶2，T 1∶T 2＝1∶1 D.r 1∶r 2＝1∶1，T 1∶T 2＝2∶1 解析：由r =qB m v及T =qBm π2得r 1∶r 2＝1∶2，T 1∶T 2＝1∶1.答案：C4.如图3所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，匀强电场E竖直向下，一个带电微粒在竖直平面内做匀速圆周运动(不计空气阻力)图3①此微粒带正电②此微粒带负电③此微粒顺时针方向转动④此微粒逆时针方向转动以上说法正确的是（）A.①③B.②④C.①④D.②③解析：微粒的重力和电场力一定大小相等、方向相反，是洛伦兹力提供向心力，所以B正确.答案：B5.如图4所示，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，导线中通电后与通电前相比较（）图4A.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解析：根据左手定则，磁铁对导线产生向上的作用力，导线就对磁铁产生向下的作用力，所以磁铁对桌面的压力增大，因为磁铁相对桌面没有相对运动趋势，所以摩擦力还是零.答案：C6.如图5所示的电路中，当滑动变阻器R的滑动触头P向a端滑动时，电压表○V、电流表○A 示数的变化情况是（）图5A.○V增大，○A增大B.○V增大，○A减小C.○V减小，○A增大D.○V减小，○A减小解析：当滑动变阻器R 的滑动触头P 向a 端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，内电压减小，所以路端电压增大，流过R 1的电流增大，而总电流减小了，所以流过R 2的电流减小了. 答案：B7.如图6所示，AB 两端电压U 恒定，C 为平行板电容器，○A 为电流表，电阻R 1=R 3＞R 2，开始开关S 是断开的，则（ ）图6A.增大电容器两极板间的距离，流过○A 的瞬间电流方向向下B.减小电容器两极板间的正对面积，流过○A 的瞬间电流方向向下C.在电容器两极板间插入玻璃板，流过○A 的瞬间电流方向向下D.S 闭合时，流过○A 的瞬间电流方向先向下后向上解析：开关S 断开时，电容器两端的电压等于R 2两端的电压，保持不变，当增大电容器两极板间的距离时，电容减小，所以电荷量减小，电容器放电，流过○A 的瞬间电流方向向上；减小电容器两极板间的正对面积时，电容减小，所以电荷量减小，电容器放电，流过○A 的瞬间电流方向向上；在电容器两极板间插入玻璃板，电容增加，电容器继续充电，流过○A 的瞬间电流方向向下；S 闭合时，电容器两端电压等于R 3两端的电压，也就是U ，不过两极板电势反了，所以流过○A 的瞬间电流方向先向上后向下. 答案：C8.如图7所示，沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝S 射入磁感应强度为B 2的匀强磁场中，偏转后出现的径迹半径之比为R 1∶R 2＝1∶2.这是由于（ ）图7A.离子的速度之比v 1∶v 2＝1∶2B.离子的电荷量之比q 1∶q 2＝2∶1C.离子的质量之比m 1∶m 2＝1∶2D.离子的比荷之比2211:m q m q ＝2∶1解析：由R =qB m v 得，11m q＝2∶1. 答案：D9.三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从如图8所示的长方形区域的匀强磁场上边缘射入匀强磁场，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中的运动时间之比为（ ）图8 A.1∶1∶1B.1∶2∶3C.3∶2∶1D.1∶2∶3解析：根据t =qBmπ2360⨯θ，得时间之比就等于偏转角度之比，所以正确选项为C. 答案：C10.如图9所示，电阻R 和电动机M 串联接到电路中.已知电阻R 跟电动机线圈电阻相等，开关闭合后，电动机正常工作，设电阻R 和电动机两端的电压分别为U 1和U 2，经过时间t 后，电流通过电阻R 做功W 1，产生的电热为Q 1；电流通过电动机M 做功W 2，产生的电热为Q 2，则一定有（ ）图9A.U 1＜U 2，Q 1＞Q 2B.U 1＜U 2，Q 1＝Q 2C.W 1＜W 2，Q 1＜Q 2D.W 1＝W 2，Q 1＝Q 2 解析：电动机为非纯电阻，其消耗的电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，当电阻R 和电动机M 串联接到电路中时应当有U 1＜U 2，Q 1＝Q 2. 答案：B二、填空题（共4小题，每题6分，共24分）11.如图10所示，a 、b 两导体棒的长均为L 、质量均为m ，a 放置在倾角θ＝45°的光滑斜面上，b 固定在距a 为x 的同一水平面处，且a 、b 水平平行.当a 、b 均通以大小为I 、同向平行的电流时，a 恰能在斜面上保持静止，则b 中的电流在a 处所产生的磁场的磁感应强度B 的大小为_______.图10解析：a 受重力、支持力、引力三个共点力的作用处于平衡状态，所以F 引=mg tan45°=mg =BIL ，所以B =IL mg. 答案：ILmg12.光敏电阻是一种受光照时电阻会突然变小的可变电阻.在如图11所示的电路中，R 为光敏电阻，无光照时，电阻值R 暗＝6×103 Ω；有光照时，电阻值R 亮＝100 Ω.已知保护电阻R 0＝1×103 Ω，电压表内阻为3×103 Ω，电源电动势E ＝1.5 V 、内阻r ＝0.5 Ω.则该电路在有光照与无光照两种情况下，输出电压的变化量为_________V(保留一位有效数字).图11解析：有光照时，输出电压为U 1=VV VvR R R R R R R R R E+⨯++亮亮亮亮0=0.13 V ；无光照时，输出电压为U 2=VV VV R R R R R R R R R E+⨯++暗暗暗暗0=1.0 V ，所以输出电压的变化量为ΔU =U 2-U 1≈0.9 V .答案：0.913.要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势E 和内阻r (约几欧).提供下列器材：电压表V 1(量程3 V ，内阻1 kΩ)；电压表V 2(量程15 V ，内阻2 kΩ)；电阻箱(0～9 999 Ω)；开关；导线若干.某同学用量程为15 V 的电压表连接成如图12所示的电路，实验步骤如下：图12(1)合上开关S ，将电阻箱阻值调到R 1＝10 Ω，读得电压表的读数为U 1；(2)将电阻箱的阻值调到R 2＝20 Ω，读得电压表的读数为U 2，由方程组U 1=E -11R U r ，U 2=E -22R U r ，解出E 和r .为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应作哪些改进?答案：应选量程为3 V 的电压表.改变电阻箱阻值R ，读取若干个U 的值，由I =RU计算出电流的值，然后作出U -I 图线，得到E 、r14.如图13所示为一可供使用的多用电表.S 为选择开关，Q 为欧姆挡调零旋钮.现在要用它检验两个电阻的阻值(图中未画电阻)，已知阻值分别为R 1＝60 Ω，R 2＝470 kΩ.下面提出了在测量过程中一系列可能的操作.请你选出能尽可能准确地测定各阻值和符合多用电表安全使用规则的各项操作，并且将它们按合理顺序填写在后面的横线上空白处.图13A.旋动S 使其尖端对准欧姆挡×1 k ；B.旋动S 使其尖端对准欧姆挡×100；C.旋动S 使其尖端对准欧姆挡×10；D.旋动S 使其尖端对准欧姆挡×1；E.旋动S 使其尖端对准V×1 000；F.将两表笔分别接到R 1的两端，读出R 1的值，随后即断开；G.将两表笔分别接到R 2的两端，读出R 2的阻值，随后即断开；H.两表笔短接，调节Q 使表针对准欧姆挡刻度盘上的0，随后即断开. 所选操作及其顺序为(用字母代号填写)_________ . 答案：DHFAHGE 或AHGDHFE三、计算题（共36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）15.（8分）如图14所示，阴极K 发射出的电子(初速不计)被加速电压U 1加速后，垂直电场方向进入偏转电场AB ，AB 为平行金属板，其长度为L ，两板间的距离为d ，两板间的电压为U 2，上板带正电，电子质量为m.求：图14(1)电子离开偏转电场时的偏转距离；(2)电子离开偏转电场时的偏转角(用反三角函数表示). 解析：(1)在加速电场中：eU 1=21mv 02① 在偏转电场中：L =v 0t② 偏距：y =21at 2③ 又a =m eE m F④ E =dU 2⑤由①~⑤式联立解得：y =dU L U 1224.⑥(2)如下图所示tan θ=0v v y ⑦ v y =at⑧由①②④⑦⑧式联立解得θ=arctandU LU 122. 16.(8分)如图15所示的电路中，电源电动势E ＝9 V ，内电阻r ＝0.6 Ω，R 1＝4.4 Ω，R 2＝6 Ω，变阻器R 3开始时放在电阻值为12 Ω处，求：图15(1)此时通过R 1的电流和此时电源的输出功率.(2)R 2的额定功率为3.84 W ，若要使R 2消耗的实际功率不超过它的额定功率，R 3的阻值应取什么范围?解析：(1)R 2、R 3并联后的电阻R ′=126126+⨯ Ω=4 Ω 通过R 1的电流I 1=rR R E+'+1=1 A电源输出功率P 出=I 12（R 1+R ′）=8.4 W.(2)由P =I 2R 可得R 2的额定电流I 2=2/R P =0.8 A 而R 2的额定电压U 2＝I 2R 2＝4.8 V ，干路总电流I =rR U E +-12=0.84 A此时R 3=22I I U -=120 Ω 则R 3的取值范围为：R 3≤120 Ω.17.(10分)如图16所示，ab c d 是一个正方形的盒子；在cd 边的中点有一小孔e .盒子中存在着沿ad 方向的匀强电场，场强大小为E ，一粒子源不断地从a 处的小孔沿ab 方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的初速度为v 0，经电场作用后恰好从e 处的小孔射出，现撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B (图中未画出)，粒子仍恰好从e 孔射出(带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计).图16(1)所加的磁场的方向如何?(2)电场强度E 与磁感应强度B 的比值为多大?解答：(1)根据粒子在电场中的偏转方向，可知粒子带正电，根据左手定则可判定磁场方向垂直于纸面向外.(2)设带电粒子的电荷量为q 、质量为m ，盒子的边长为l 粒子在电场中运动，则有：2l=v 0t ，l =221t mqE 由以上两式解得：E =qlmv 28带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如右图所示，设轨迹半径为r ，由牛顿第二定律得：qv 0B =rm v 2解得：r =qBm v 0，再根据如图几何关系得：(l -r )2+(2l)2=r 2解得：r =85l ，由以上两式联立解得B =qlm v 580，所以05v B E . 18.（10分）一个负离子，质量为m ，电荷量大小为q ，以速率v 垂直于屏S 经过小孔O 射入存在着匀强磁场的真空室中，如图17所示.磁感应强度B 的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于图中纸面向里.图17（1）求离子进入磁场后到达屏S 上时的位置与O 点的距离.（2）如果离子进入磁场后经过时间t 到达位置P ，证明：直线OP 与离子入射方向之间的夹角θ跟t 的关系是θ=mqB 2t .解析：（1）离子的初速度与匀强磁场的方向垂直，在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动.设圆半径为r ，则据牛顿第二定律可得：Bqv =r v m 2，解得r =Bqm v如下图所示，离子回到屏S 上的位置A 与O 点的距离为：AO =2r ，所以AO =Bqm v2.（2）当离子到位置P 时，圆心角：α=t mBq r vt 因为α=2θ，所以θ=mqB2t .。