粤教版高二物理选修31模块综合测试一Word文档下载推荐.docx

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D

由W=q（φa-φb）可知道a、b两点的电势一定相等.

3.一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的速度—时间图象如图甲所示,则A、B所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的（　　）.

甲

乙

C

由v

t图象知电荷的速度越来越大,加速度越来越大,电荷为负电荷,受力方向与场强方向相反,所以选C.

4.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

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.

5.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I2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I1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

B

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.

6.在如图所示的电路中电源电动势为E,内电阻为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的滑动触头,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

BC

当滑动变阻器P的滑动触头,从图示位置向a一端移动时,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.

7.如图所示为一磁流体发电机示意图,A、B是平行正对的金属板,等离子体（电离的气体,由自由电子和阳离子构成,整体呈电中性）从左侧进入,在t时间内有n个自由电子落在B板上,则关于R中的电流大小及方向判断正确的是（　　）.

A.I=

从上向下

B.I=

C.I=

从下向上

D.I=

在t时间内,落到B板的电子数为n个,即q=ne,根据电流的定义式I=

得通过R的电流大小为I=

方向从上向下.

8.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EP和EQ,电势分别为UP和UQ,则（　　）.

A.EP>

EQ,UP>

UQ

B.EP>

EQ,UP<

C.EP<

D.EP<

电场线密的位置场强大,因此EP>

EQ;

沿电场线方向电势降低,因此有UP>

UQ.A项正确.

9.如图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,其核心部分是两个D形金属盒.在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连.带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示,忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列判断正确的是（　　）.

A.在Ek

t图中应有t4-t3=t3-t2=t2-t1

B.高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1

C.粒子加速次数越多,粒子最大动能一定越大

D.要想粒子获得的最大动能越大,可增加D形盒的面积

AD

带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速度大小无关,因此,在Ek

t图中应有t4-t3=t3-t2=t2-t1,选项A正确;

带电粒子在回旋加速器中每运行一周加速两次,高频电源的变化周期应该等于2（tn-tn-1）,选项B错;

由r=

=

可知,粒子获得的最大动能决定于D形盒的半径,当轨道半径与D形盒半径相等时就不能继续加速,故选项C错、D对.

10.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,如图所示,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>

t2

C.

=

vD.

v

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

（

）2,磁场中几何关系:

R2=a2+（R-

）2,半径:

R=

解得选项D正确.

二、填空题（本题共2小题,每小题8分,共16分）

11.某同学用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的阻值范围0~20Ω,连接电路的实物图如下图所示.

（1）指出该同学接线中错误的和不规范的做法是:

　. 

A.滑动变阻器,不起变阻作用

B.电流表接线有错

C.电压表量程选用不当

D.电压表接线有错

（2）画出这个实验的正确电路图.

（1）ABD　

（2）如图所示

图中变阻器起不到变阻的作用,故选A.

图中电流表的“+”“-”接线柱出现错误,故选B.

干电池的电动势为1.5V,电压表量程适当,故C错.但电压表不能直接并联到电源两端,因为开关断开后,电压表仍有示数,故选D.

12.在物理兴趣小组活动中,一同学利用下列器材设计并完成了“探究导体阻值与长度的关系”的实验.

电压表V1　　量程3V　　　内阻约为900Ω

电压表V2量程10V内阻约为3kΩ

电流表A　量程60mA内阻约为5Ω

电源E1电动势1.5V内阻约为0.2Ω

电源E2电动势4.5V内阻约为0.4Ω

滑动变阻器（最大阻值为10Ω）、粗细均匀的同种电阻丝、开关、导线和刻度尺

其主要实验步骤如下:

A.选取图中器材,按示意图连接电路

B.用伏安法测定电阻丝的阻值R

C.用刻度尺测出电阻丝的长度L

D.依次减小电阻丝的长度,保持电路其他部分不变,重复步骤B、C

E.处理数据,根据下列测量结果,找出电阻丝阻值与长度的关系

L/m

0.9956

0.8049

0.5981

0.4021

0.1958

R/Ω

104.8

85.3

65.2

46.6

27.1

为使实验尽可能准确,请你对上述步骤中画线处加以改进.

（Ⅰ） 

（Ⅱ） 

（Ⅰ）电源改选E2.

（Ⅱ）判断电流表的内外接法,作出相应调整.

（Ⅰ）由于电压表的量程为3V,为使测量误差减小,电源应改选E2.

（Ⅱ）电阻丝长度减小时,电阻较小,若采用电流表的内接法,误差较大,所以应根据实际情况作出相应调整.

三、解答题（本题共4小题,13、14题各10分,15、16题各12分,共44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?

（1）1.2×

10-4J　1.2×

104V

（2）1.2×

104

（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EA=EA-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>

φA=

V=1.2×

104V.

（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×

14.在POQ区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向如图所示,负离子质量为m,电荷量为-q,从边界OQ上的A点垂直于OQ也垂直于磁场方向射入磁场,OA=d,若要求离子不从OP边界射出磁场,离子的速度v应满足什么条件?

v≤

由离子在A点所受洛伦兹力方向可确定圆心一定在AQ线上,离子从OP边界射出磁场的临界轨迹是轨迹圆,且恰与OP相切,如图所示.确定临界轨迹圆的圆心:

从轨迹圆和OP的切点D作OP的垂线交AQ于C即圆心,画出临界轨迹圆,利用几何知识可得临界半径r=（

+1）d.

满足条件的半径r≤（

+1）d,再利用物理规律r=

可确定v的取值范围v≤

.

15.如图所示,在直角坐标系xOy的y>

0空间内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.许多质量为m的带电粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由O点射入磁场区域.不计重力,不计粒子间的相互影响.图中曲线表示带电粒子可能经过的区域边界,其中边界与y轴交点P的坐标为（0,a）,边界与x轴交点为Q.求:

（1）试判断粒子带正电荷还是负电荷?

（2）粒子所带的电荷量.

（3）Q点的坐标.

（1）正电　

（2）

　（3）（-a,0）

（1）由左手定则得粒子带正电.

（2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动,粒子从O点沿x轴正方向进入磁场做圆周运动的轨迹恰是边界的右边曲线.其圆半径R=

解得粒子带电荷量q=

（3）当带电粒子沿y轴方向射入磁场时,轨迹圆与x轴的交点即Q,OQ=2R=a

Q点的坐标为（-a,0）.

16.如图所示,在xOy坐标平面的第一象限内有沿-y方向的匀强电场,在第四象限内有垂直于平面向外的匀强磁场.现有一电荷量为+q、质量为m的粒子（不计重力）以初速度v0沿-x方向从坐标为（3l,l）的P点开始运动,接着进入磁场后由坐标原点O射出,射出时速度方向与y轴方向的夹角为45°

求:

（1）粒子从O点射出时的速度v和电场强度E.

（2）粒子从P点运动到O点过程所用的时间.

（1）

v0　

（2）

（8+π）

依题意知,带电粒子在电场中做类平抛运动,设其刚进入磁场时的点为Q点.在磁场中粒子做匀速圆周运动,最终由O点射出.

（1）由对称性可知,粒子在Q点时速度大小为v,方向与-x轴方向成45°

则有

vcos45°

=v0,解得v=

v0

在P运动到Q的过程中,有qEl=

mv2-

m

联立以上两式解得E=

（2）粒子在电场中运动,到达Q点时沿-y方向速度大小为vy=vsin45°

=v0,

t1=l,P到Q的运动时间为t1=

水平分运动,有x=v0t1;

竖直分运动,有l=

t1,则x=2l

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,设其轨道半径为R,由几何关系可得

l

运动时间t2=

×

粒子到从P点运动到O点过程所用的时间

t=t1+t2=

+

（8+π）.