高中物理粤教版1第三章磁场 模块综合检测(二)

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．如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b.下列表述正确的是()A．该电场是匀强电场B．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两点受力方向相同解析：电场线的疏密代表场强的大小，电场线越密代表电场越强，由图可知b点的场强小于a点的场强．故B正确，A、C错误．由于电场线切线的方向就是该点的电场的方向，由图可知ab两点的切线方向不同，故ab两点的场强不同，而场强的方向就是正电荷所受电场力的方向，所以正电荷在ab两点所受电场力方向不同，故D错误．答案：B2．A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法中正确的是()A．这两个点电荷一定是等量异种电荷B．这两个点电荷一定是等量同种电荷C．把某正电荷q从C点移到D点电场力做正功D．C点的电场强度可能比D点的电场强度小解析：根据电场线的特点，从正电荷出发到负电荷终止可以判断，A、B是两个等量异种电荷．故A正确，B错误；根据平行四边形定则，对中垂线上的场强进行合成，知中垂线上每点的电场方向都水平向右，中垂线和电场线垂直，所以中垂线为等势线，所以C点的电势等于D点的电势，把某正电荷q从C点移到D点电场力不做功．故C错误；在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断，所以C点的电场强度比D点的电场强度大，故D错误．答案：A3．家用照明电路中的火线和零线是相互平行的，当用电器工作时，火线和零线都有电流，它们将()A．相互吸引B．相互排斥C．一会儿吸引，一会儿排斥D．彼此不发生相互作用解析：电流间的相互作用规律：同向电流互相吸引，异向电流互相排斥，B正确．答案：B4．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．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解析：奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系，故A错误；法拉第提出了用电场线描述电场的方法，故B错误；用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法，故C正确；在验证力的平行四边形定则的实验中使用了等效替代法，故D错误．答案：C6．如图所示的电路，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片由a向b滑动时，平行板电容器的()A．板间电场强度增大 B．电量变大C．板间电压不变 D．电容增大解析：闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片由a向b滑动时，平行板电容器的电压等于电源的电动势，保持不变，由E＝eq\f(U,d)分析可知板间场强不变．电容C不变，由公式C＝eq\f(Q,U)得知，电量Q不变．故C正确，A、B、D错误．答案：C7．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EA＝eq\f(kQ,d2)＋eq\f(kq,L2)，同理可得B点的场强EB＝eq\f(kQ,L2)＋eq\f(kq,d2)，故EA－EB＝eq\f(k（Q－q）,d2)－eq\f(k（Q－q）,L2)，由于d<L，故EA－EB＞0，即EA＞EB，A错；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，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为eq\f(R,2)，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为(不计重力)()\f(qBR,2m) \f(qBR,m)\f(3qBR,2m) \f(2qBR,m)解析：画出粒子运动轨迹，由图中几何关系可知，粒子运动的轨迹半径等于R，由qvB＝eq\f(mv2,R)可得：v＝eq\f(qBR,m)，选项B正确．答案：B9．在如图所示的电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则U随x变化的图线应为如图中的()解析：根据电阻定律，横坐标为x的点与A点之间的电阻R＝ρeq\f(x,S)，这两点间的电压U＝IR＝Iρeq\f(x,S)(I为电路中的电流，它是一个定值)，故U跟x成正比例关系，故选A.答案：A10．如图所示，电阻R1＝20Ω，电动机绕线电阻R2＝10Ω.当电键S断开时，电流表的示数是I′＝0.5A，当电键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＝1.5A B．I>1.5AC．P＝15W D．P<15W解析：S断开时，电路两端的电压U＝I′R1＝10V．S合上后，流过电动机的电流I″<eq\f(U,R2)＝1A，则电流表的示数I＝I′＋I″<1.5A，电路消耗的电功率P＝IU<15W，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．下列物理量中哪些与检验电荷无关()A．电场强度E B．电势ΦC．电势能Ep D．电场力F解析：电场强度E＝eq\f(F,q)和电势Φ＝eq\f(Ep,q)，分别从力和能量的角度来描述电场的，均是采用比值定义法定义的，它们的大小均与电量无关，由电场本身决定的，与检验电荷无关，而电势能Ep和电场力F均与电荷有关，故C、D错误，A、B正确．答案：AB12．如图所示，在两条竖直边界线所围的匀强电场中，一个不计重力的带电粒子从左边界的P点以某一水平速度射入电场，从右边界的Q点射出，下列判断正确的有()A．粒子带正电B．粒子做匀速圆周运动C．粒子电势能减小D．仅增大电场强度粒子通过电场的时间不变解析：带电粒子垂直进入电场后，仅在电场力作用下向场强方向偏转，粒子带正电；由于电场力大小及方向均恒定，粒子做类平抛运动；运动中电场力做正功，粒子电势能减小；粒子通过电场区域的时间仅由电场区域宽度及粒子初速度决定，仅增大场强，不会改变粒子通过电场区域的时间．选项B错误，A、C、D正确．答案：ACD13．如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知，下列结论正确的是()A．导体的电阻是25ΩB．导体的电阻是ΩC．当导体两端的电压是V时，通过导体的电流是1AD．当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是V解析：根据图象，由欧姆定律可得，导体电阻R＝eq\f(U,I)＝eq\f(5,Ω＝25Ω，故A正确，B错误；当导体两端电压是V时，通过导体的电流I＝eq\f(U,R)＝eq\f,25)A＝6A，故C错误；当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压U＝IR＝0.1A×25Ω＝V，故D正确．答案：AD14．关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量，下列说法正确的是()A．与加速器的半径有关，半径越大，能量越大B．与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大C．与加速器的电场有关，电场越强，能量越大D．与带电粒子的质量和电荷量均有关，荷质比越小，能量越大解析：qvB＝meq\f(v2,r)得v＝eq\f(qBr,m)，则最大动能Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(qBr,m)))eq\s\up12(2)，知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关．半径越大，能量越大；磁场越强，能量越大；质量和电量都大，能量不一定大．故A、B正确，C、D错误．答案：AB三、非选择题(共4小题，共46分)15．(10分)如图所示，用伏安法测电源电动势和内阻的实验中，在电路中接一阻值为Ω的电阻R0，通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据：U/VI/A(1)R0的作用是_________________________________________．(2)用作图法在坐标系内做出U－I图线．(3)利用图线，测得电动势E＝__________V，内阻r＝__________Ω.解析：(1)R0接在电源附近，是为了防止当外部短路时，电源出现短路现象，故此电阻在此起保护作用；保护电源、电表防止短路．(2)将(I、U)坐标描在图象中，用直线将各点相连，如图所示．(3)由图可知，电源的电动势约为V；R0＋r＝eq\f－,，r＝Ω－Ω＝Ω.答案：(1)保护电源、电表，防止短路(2)见解析图(3)16．(12分)下图a是测量电阻Rx的原理图，学生电源输出电压可调，电流表量程选A(内阻不计)，标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0cm.图a图b图c①根据原理图连接图b的实物图．②断开S2，合上S1；调节电源输出电压为V时，单位长度电阻丝的电压u＝________V/cm.记录此时电流表A1的示数．③保持S1闭合，合上S2；滑动c点改变ac的长度L，同时调节电源输出电压，使电流表A1的示数与步骤②记录的值相同，记录长度L和A2的示数I.测量6组L和I值，测量数据已在图c中标出．写出Rx与L、I、u的关系式Rx＝____________；根据图c用作图法算出Rx＝________Ω.解析：②3V电压分布在长为30cm的电阻丝上，故有单位长度的电压u＝eq\f(3,30)V/cm＝V/cm.③设电阻丝每1cm长的电阻为R，当合上S1断开S2时，设此时电阻丝电流为I′，有：I′·30R＝30u,当合上S1、S2时，I′·LR＝IRx，由上两式得：Rx与L、I、u的关系式Rx＝eq\f(Lu,I).在图c中过尽可能多的点作直线如图所示，对照图可得L＝eq\f(Rx,u)I，由L－I图线的斜率k＝60.016cm/A＝eq\f(Rx,u)，可得Rx＝ku＝×Ω≈Ω.答案：①见下图②③eq\f(Lu,I)17．(12分)一质量为m、电荷量为q的带负电的带电粒子，从A点射入宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场，MN、PQ为该磁场的边界线，磁感线垂直于纸面向里，磁场区域足够长，如图所示．带电粒子射入时的初速度与PQ成45°角，且粒子恰好没有从MN射出(不计粒子所受重力)．求：(1)该带电粒子的初速度v0；(2)该带电粒子从PQ边界射出的射出点到A点的距离x.解析：(1)设轨道半径为R，如图所示则R＝eq\f(R1－d,cos45°)，得R＝(2＋eq\r(2))d.又R＝eq\f(mv0,qB)，解得v0＝eq\f(（2＋\r(2)）dqB,m).(2)x＝eq\r(2)R＝2(eq\r(2)＋1)