高中物理選修3-1練習題1

1、【測試題一】一、單項選擇題1.以下關于電場線和磁感線的說法中，正確的選項是()A 、電場線和磁感線都是電場或磁場中實際存在的線B、磁場中兩條磁感線一定不相交，但在復雜電場中的電場線是可以相交的C、電場線是一條不閉合曲線，而磁感線是一條閉合曲線D、電場線越密的地方，同一試探電荷所受的電場力越大；磁感線分布較密的地方, 同一試探電荷所受的磁場力也越大2、如圖 AB 是某電場中的一條電場線，假設將正點電荷從A 點自由釋放，沿電場線從A 到 B運動過程中的速度圖線如以下圖所示，那么A 、 B 兩點場強大小和電勢上下關系是A、 EAEB； ABB、 EAEB； ABC、 EAEB； ABD、 EAEB；

2、 AB3、有一個電子射線管 陰極射線管 ，放在一通電直導線的上方，發(fā)現(xiàn)射線的徑跡如下圖，那么此導線該如何放置，且電流的流向如何A 直導線如下圖位置放置，電流從A流向 BB直導線如下圖位置放置，電流從B流向 AC直導線垂直于紙面放置，電流流向紙內ABD直導線垂直于紙面放置，電流流向紙外4、一塊手機電池的反面印有如下圖的一些符號，另外在手機使用說明書上還寫有“通話時間 3 h，待機時間 100 h，那么該手機通話和待機時消耗的功率分別約為A 、 1.8 W， 5.4× 102WB 、3.6 W， 0.108 WMOTOROLAC、 0.6 W， 1.8×10 2W D、 6.4

3、8× 103 W，1.94× 10 2 W3.6 V500 mA ·h 鋰離子電池SNN5648A C2NALWJMAIC5、如下圖 ,帶正電的粒子以一定的初速度v0 沿兩板的中線進入水平放置的平20020708JCC1028行金屬板內 ,恰好沿下板的邊緣飛出,板長為 L,板間的距離為 d,板間電壓為U,帶電粒子的電荷量為q,粒子通過平行金屬板的時間為t,不計粒子的重力,那么tUqA 在前 2 時間內 ,電場力對粒子做的功為4t3 UqB在后 2 時間內 ,電場力對粒子做的功為8ddC在粒子下落前4 和后 4 的過程中 ,電場力做功之比為1：2ddD在粒子下落前4

4、 和后 4 的過程中 ,電場力做功之比為2： 1二、多項選擇題此題有4 小題，每題4 分，共計16 分6、圖中實線是一簇未標明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡， a、 b 是軌跡上的兩點。假設帶電粒子在運動中只受電場力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的是A 、帶電粒子所帶電荷的符號B、帶電粒子在a、b 兩點的受力方向aC、帶電粒子在a、b 兩點的速度何處較大D、帶電粒子在a、 b 兩點的電勢能何處較大b圖 10557、如下圖， R1 為定值電阻， R2 為可變電阻， E 為電源電動勢，r 為電源內電阻，以下說法中正確的選項是A 、當 R2=R1+r 時， R

5、2 獲得最大功率B、當 R1=R2+r 時， R1 獲得最大功率C、當 R2 0 時， R1 上獲得最大功率D、當 R2 0 時，電源的輸出功率最大8、如下圖，下端封閉、上端開口、內壁光滑的細玻璃管豎直放置，管底有一帶電的小球。整個裝置以水平向右的速度勻速運動，垂直于磁場方向進入方向水平的勻強磁場，由于外力的作用， 玻璃管在磁場中的速度保持不變，最終小球從上端開口飛出，小球的電荷量始終保持不變，那么從玻璃管進入磁場到小球運動到上端開口的過程中A 、洛侖茲力對小球做正功B 、洛侖茲力對小球不做功C、小球運動軌跡是拋物線D、小球運動軌跡是直線9、設空間存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場

6、，如圖10-22 所示，已知一離子在電場力和洛侖茲力的作用下，從靜止開場自 A 點沿曲線 ACB 運動，到達 B點時速度為零， C 點是運動的最低點， 忽略重力， 以下說法正確的選項是： A 、這離子必帶正電荷B、 A 點和 B 點位于同一高度C、離子在 C 點時速度最大D、離子到達 B 點時，將沿原曲線返回A 點三、實驗題此題有2 小題，共計 19 分10、在把電流表改裝為電壓表的實驗中，提供的器材有電流表量程0100 A ，內阻幾百歐，標準電壓表量程0 3 V), 電阻箱 0 9 999 ) ,電阻箱 0 99 999 ),滑動變阻器 0 50 ,額定電流 1. 5 A), 電源電動勢6

7、V ，有內阻，電源電動勢2 V ，無內阻，開關兩只，導線假設干(1) 該實驗首先要用半偏法測定電流表的內阻如果采用如下圖的電路測定電流表的內電阻并且要想得到較高的準確度，那么從以上給出的器材中，可變電阻 R1 應選用，可變電阻 R2 應選用，電源應選用填器材前的序號 (2) 如果測得電流表A 的內阻為800 要把它改裝為量程為03 V的電壓表， 那么改裝的方法是給電流表串聯(lián)一個阻值為的電阻(3) 如下左圖甲所示器材中，一局部是將電流表改裝為電壓表所需的，其余是為了把改裝成的電壓表跟標準電壓表進展校對所需的 在下方右圖的方框中畫出改裝和校對都包括在內的電路圖要求對 03 V 的所有刻度都能在實驗

8、中進展校對 ；然后將器材實物按以上要求連接成實驗電路圖甲11、在測定一節(jié)干電池的電動勢和內電阻的實驗中，備有以下器材：A 待測的干電池電動勢約為 1. 5 V ，內電阻小于 1. 0 ) B 電流表 G滿偏電流 3 mA ，內阻 Rg=10 )C電流表A(0 0. 6 A，內阻0.1 ) D 滑動變阻器R1(0.20 ,10 A)E.滑動變阻器R2(0200 ,l A)F定值電阻R0 (990)G開關和導線假設干(1) 某同學發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，于是他設計了如下圖中甲的 a)、 (b) 兩個參考實驗電路，其中合理的是圖所示的電路；在該電路中，為了操作方便且能準確地

9、進展測量，滑動變阻器應選填寫器材前的字母代號(2右圖為該同學根據(jù)1)中選出的合理的實驗電路利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1 I2 圖線 I1 為電流表G 的示數(shù)，I 2 為電流表A 的示數(shù)，那么由圖線可以得被測電池的電動勢內阻 r= 。四、計算題此題共5 小題，共計E=70 分V ，12、 12 分有一個直流電動機，把它接入0.2V 電壓的電路時，電機不轉，測得流過電動機的電流是0.4A ；假設把電動機接入2.0V 電壓的電路中， 電動機正常工作，工作電流是1.0A.求（ 1電動機正常工作時的輸出功率多大（ 2如果在發(fā)動機正常工作時，轉子突然被卡住，電動機的發(fā)熱功率是多大？13、 14 分如下圖，有一

10、磁感強度B 9.1 10 4 T 的勻強磁場， C、 D 為垂直于磁場方向的同一平面內的兩點，它們之間的距離l =0.05m ，今有一電子在此磁場中運動，它經(jīng)過C點的速度 v 的方向和磁場垂直，且與CD 之間的夾角 =30 °。電子的質量 m 9.1 10 31 kg ，電量 q 1.6 10 19 C VD1電子在 C 點時所受的磁場力的方向如何？2假設此電子在運動后來又經(jīng)過D 點，那么它的速度應是多大？3電子從 C 點到 D 點所用的時間是多少？C14 14 分、如下圖，一根長 L = 1.5m 的光滑絕緣細直桿MN ，豎直固定在場強為E =1.0×105N/ C 、與

11、水平方向成 300 角的傾斜向上的勻強電場中。桿的下端M 固定一個帶電 6穿在桿上可自由滑動，電荷量 q +1.0小球 A ，電荷量 Q +4.5 ×10C；另一帶電小球 B一 6C，質量 m 1.0 ×10一 2×10kg ?，F(xiàn)將小球 B 從桿的上端 N 靜止釋放，小球 B 開場運動。靜電力常量9222k 9.0 ×10 N·m C ，取 g =l0m / sl 小球 B 開場運動時的加速度為多大？2小球 B的速度最大時，距M 端的高度h1 為多大？3小球 B 從 N 端運動到距M 端的高度h2 0.6l m時，速度為 v 1.0m / s，

12、求此過程中小球B 的電勢能改變了多少？15 14 分、 07 淮安二模如下圖，MN 、 PQ 是平行金屬板，板長為L，兩板間距離為d，在 PQ 板的上方有垂直紙面向里的勻強磁場。一個電荷量為q、質量為m 的帶負電粒子以速度 v0 從 MN 板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間，結果粒子恰好從PQ 板左邊緣飛進磁場，然后又恰好從PQ 板的右邊緣飛進電場。不計粒子重力。試求：（ 1兩金屬板間所加電壓 U 的大??；（ 2勻強磁場的磁感應強度 B 的大??；（ 3在圖中畫出粒子再次進入電場的運動軌跡，并標出粒子再次從電場中飛出的位置與速度方向。BQPdv0 m,-qNLM16、 16 分如下圖， 真空室內存

13、在寬度為 d=8cm 的勻強磁場區(qū)域， 磁感應強度 B=0.332T ，磁場方向垂直于紙面向里；ab、cd 足夠長， cd 為厚度不計的金箔，金箔右側有一勻強電場區(qū)域，電場強度 E=3.32 × 105 N/C ，方向與金箔成37°角。緊挨邊界ab 放一點狀粒子放射源 S，可沿紙面向各個方向均勻放射初速率一樣的粒子，： m =6.64× 10-27Kg, q =3.2× 10-19C,初速率 v=3.2× 106 m/s . sin37° =0.6,cos37° =0.8求：1粒子在磁場中作圓周運動的軌道半徑R；ac2金箔

14、cd 被粒子射中區(qū)域的長度 L；E37SNBbd【測試題一答案】一、二、選擇題題號1答案C2D3B4C5B6BCD7AC8BC9ABC三、實驗題10、(1) (2)29200(3如下圖11、 (1 )bD或R1；(2) (1.48士 0.02)0.77(0.75 0.80)四、計算題12 12 分、 1接U =0.2V電壓，電機不轉，電流I =0.4A ，RU0.2V0.5根據(jù)歐姆定律，線圈電阻I0.4 A.當接 U 2.0V 電壓時，電流I 1.0A ，故輸入電功率P 電 U I 2.0× 1.0W 2.0W熱功率 P 熱I2R 12× 0.5W 0.5W故輸出功率即機械

15、功率P 機 P 電-P 熱 2.0-0.5W 1.5W.2如果正常工作時，轉子被卡住，那么電能全部轉化成內能故其發(fā)熱功率P熱U 2/R.P熱8W13 14 分、電子以垂直磁場方向的速度在磁場中作勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，依題意畫運動示意圖，由幾何關系可求得結論。D1電子在 C 點所受磁場力的方向如下圖。v2電子在洛倫茲力作用下作勻速圓周運動，夾角 =30 °為弦切角，圓弧CD 所對30°R的圓心角為 60°即 DOC=60 °， CDO 為等邊三角形，由此可知軌道半徑R=l 。C60°2FevBmvvleB810 6 m / sO由R和

16、 R= l 可知mleBT2 R2 m3將 R= l 和vvTm 代入周期公式中得eBt/ 31設電子從 C 點到 D 點所用時間為t，由于電子做勻速圓周運動，所以T26t1 Tm由上兩式得：63eB 代入數(shù)據(jù)得：t 6.5 10 9 s14 14 分、解： 1開場運動時小球 B 受重力、庫侖力、桿的彈力和電場力，沿桿方向運動，由牛頓第二定律得mg k QqqE sinmaa gkQqqE sinL2 解得L2 mm代入數(shù)據(jù)解得： a=3.2m/s2kQqqE sinmgh12(2)小球 B速度最大時合力為零，即解 得h1kQqqE si nmg代入數(shù)據(jù)解得 h1=0.9m (3) 小球 B

17、從開場運動到速度為v 的過程中，設重力做功為W 1，電場力做功為W 2，庫侖力做功為 W3，根據(jù)動能定理有W1W2 W31 mv 2W 1 mg L-h 2 2W2 =-qE(L-h 2)sin W 31mv 2mg(Lh 2 )qE(Lh 2 ) sin設小球的電勢能改變了EP，那么解得2EP W2 W3E P mg(L h 2 )1 mv 2EP 8.2× 102J2t，有： L v0td1 at 2aEqEU15、1 粒子在電場中運動時間為；2；m ；d ；解得：2mv02 d 2UqL2tanvyv0LqvBv2B4 mv0 d2 v yvRmqL2at ，v0 ，cos，2 sin ，R ，解得：3略。16 解： 1粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，q vBm v2洛倫茲力提供向心力，即R 那么m vPR0.2m20cmOacBqEM2設 cd 中心為 O，向 c 端偏轉的粒子，當37圓周軌跡與 cd 相切時偏離 O 最遠，S設切點為 P，對應圓心O1，如下圖，那么由幾何ON關系得：OPSAR2(Rd ) 216cmB向 d 端偏轉的粒子， 當沿 Sb 方向射入時， 偏離bdO 最遠，設此時圓周軌跡與cd 交于 Q 點，對應圓Q心 O2，如下圖，那么由幾何關系得：OQR2( Rd) 216cm故 金 箔 cd被粒子射中區(qū)域的長度 L