高中物理粵教版1第三章磁場 模塊綜合檢測(一)

模塊綜合檢測(一)一、單項選擇題(本題共10小題，每題3分，共30分．每小題中只有一個選項是正確的，選對得3分，錯選不選或多選均不得分．)1．關(guān)于通電直導(dǎo)線周圍磁場的磁感線分布，下列示意圖中正確的是()解析：伸開右手，大拇指方向為電流方向，則四指環(huán)繞方向為逆時針，故A正確．答案：A2．在我們生活的地球周圍，每時每刻都會有大量的由帶電粒子組成的宇宙射線向地球射來，地球磁場可以有效地改變這些宇宙射線中大多數(shù)帶電粒子的運動方向，使它們不能到達地面，這對地球上的生命有十分重要的意義．若有一束宇宙射線在赤道上方沿垂直于地磁場方向射向地球，如圖所示，在地磁場的作用下，射線方向發(fā)生改變的情況是()A．若這束射線是由帶正電荷的粒子組成，它將向南偏移B．若這束射線是由帶正電荷的粒子組成，它將向北偏移C．若這束射線是由帶負電荷的粒子組成，它將向東偏移D．若這束射線是由帶負電荷的粒子組成，它將向西偏移解析：地球的磁場由南向北，當(dāng)帶負電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來時，根據(jù)左手定則可以判斷粒子的受力的方向為向西，所以粒子將向西偏轉(zhuǎn)；當(dāng)帶正電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來時，根據(jù)左手定則可以判斷粒子的受力的方向為向東，所以粒子將向東偏轉(zhuǎn)，所以D正確．答案：D3．有四盞燈，如圖所示連接在電路中，L1和L2都標有“220V100W”字樣，L3和L4都標有“220V40W”字樣，把電路接通后，最暗的是()A．L1 B．L2C．L3 D．L4解析：設(shè)L1、L2、L3、L4實際消耗的功率分別為P1、P2、P3、P4.由公式P＝eq\f(U2,R).可知，L1和L2的電阻小于L3和L4的電阻．通過L1的電流大于L2的電流，由公式P＝I2R得到，P1＞和L3的電壓相等，由公式P＝eq\f(U2,R).可知，P2＞P3.通過L3的電流小于L4的電流，由公式P＝I2R得到，P4＞P3.所以P1＞P2，P2＞P3，P4＞P3.所以L3最暗．故選C.答案：C4．一平行板電容器接在電源上，當(dāng)兩極板間的距離增大時，如圖所示，則()A．兩極板間的電場強度將減小，極板上的電量也將減小B．兩極板間的電場強度將減小，極板上的電量將增大C．兩極板間的電場強度將增大，極板上的電量將減小D．兩極板間的電場強度將增大，極板上的電量也將增大解析：平行板電容器接在電源上，板間電壓不變，當(dāng)兩極板間的距離增大時，由公式E＝eq\f(U,d)，分析得知，兩極板間的電場強度將減?。?dāng)兩極板間的距離增大時，電容C減小，電壓U不變，則由C＝eq\f(Q,U)，分析得知極板上的電量將減?。蔄正確．答案：A5．有關(guān)電荷所受電場力和磁場力的說法中，正確的是()A．電荷在磁場中一定受磁場力的作用B．電荷若受磁場力，則受力方向與該處的磁場方向一致C．正電荷受電場力的方向與該處的電場方向一致D．電荷在電場中不一定受電場力的作用解析：電荷在磁場中的運動方向和磁場方向不在同一直線上時，電荷受洛倫茲力作用，洛倫茲力方向和磁場垂直，故A、B錯誤；電荷在電場中一定受電場力作用，與電荷運動狀態(tài)無關(guān)，正電荷受力和電場方向一致，負電荷受力和電場方向相反，故C正確，D錯誤．答案：C6．在閉合電路中，下列敘述正確的是()A．當(dāng)外電路斷開時，路端電壓等于零B．閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)外電路的電阻之和成反比C．當(dāng)外電路短路時，電路中的電流趨近于無窮大D．當(dāng)外電阻增大時，路端電壓將減小解析：總電流I和路端電壓U隨外電阻R的變化規(guī)律：①當(dāng)R增大時，I變小，又據(jù)U＝E－Ir知，U變大；當(dāng)R增大到∞時，I＝0，U＝E(斷路)．②當(dāng)R減小時，I變大，又據(jù)U＝E－Ir知，U變??；當(dāng)R減小到零時，I＝eq\f(E,r)，U＝0(短路)．答案：B7．下列關(guān)于磁感應(yīng)強度的方向的說法中，正確的是()A．某處磁感應(yīng)強度的方向就是一小段通電導(dǎo)體放在該處時所受磁場力的方向B．小磁針S極受磁力的方向就是該處磁感應(yīng)強度的方向C．垂直于磁場放置的通電導(dǎo)線的受力方向就是磁感應(yīng)強度的方向D．磁場中某點的磁感應(yīng)強度的方向就是該點的磁場方向解析：某處磁感應(yīng)強度的方向與一小段通電導(dǎo)體放在該處時所受磁場力的方向垂直，故A錯誤；小磁針N極受磁力的方向就是該處磁感應(yīng)強度的方向，故B錯誤；垂直于磁場放置的通電導(dǎo)線的受力方向與磁感應(yīng)強度的方向垂直，故C錯誤；磁場中某點的磁感應(yīng)強度的方向就是該點的磁場方向，故D正確．答案：D8．美國物理學(xué)家密立根通過研究在帶電平行板間運動的帶電油滴，準確地測定了電子的電荷量．如圖，兩平行極板M、N與電壓為U的恒定電源連接，板的間距為d.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在極板間勻速下落，則()A．此時極板間電場強度E＝eq\f(U,d)B．油滴帶電荷量為eq\f(mg,Ud)C．減小極板間電壓，油滴將減速下落D．將極板N向上緩慢移動一小段距離，油滴將向上運動解析：由勻強電場中電壓與電場強度關(guān)系可知A正確；油滴勻速下落，重力和電場力平衡有qeq\f(U,d)＝mg，可知B錯誤；電壓減小，電場力減小，小于重力，油滴加速下落，C錯誤；N板向上移動一小段距離，電場力大于重力，油滴減速下降，D錯誤．答案：A9．如圖是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布，線圈中a、b兩條導(dǎo)線長均為l，通以圖示方向的電流I，兩條導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強度大小均為B.則()A．該磁場是勻強磁場B．線圈平面總與磁場方向垂直C．線圈將逆時針方向轉(zhuǎn)動D．a(chǎn)、b導(dǎo)線受到的安培力大小總為IlB解析：該磁場是輻射狀磁場，磁感應(yīng)強度大小相等，但方向不同，A錯誤；線圈平面總與磁場方向平行，B錯誤；根據(jù)左手定則知右邊導(dǎo)線受到向下的安培力，左邊導(dǎo)線受到向上的安培力，因此線框?qū)㈨槙r針轉(zhuǎn)動，C錯誤；因為兩導(dǎo)線轉(zhuǎn)到任意位置處的磁感應(yīng)強度都為B，磁場方向與導(dǎo)線瞬時速度都垂直，故受到的安培力F＝BIl，D正確．答案：D10．如圖所示，一束質(zhì)量、速度和電量不同的正離子垂直地射入勻強磁場和勻強電場正交的區(qū)域里，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來的運動方向，未發(fā)生任何偏轉(zhuǎn)．如果讓這些不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的離子進入另一勻強磁場中，發(fā)現(xiàn)這些離子又分裂成幾束，對這些進入后一磁場的離子，可得出結(jié)論()A．它們的動能一定各不相同B．它們的電量一定各不相同C．它們的質(zhì)量一定各不相同D．它們的電量與質(zhì)量之比一定各不相同解析：沿直線穿過電磁場區(qū)域的離子受力平衡，則Bqv＝Eq，因此離子的速度均為v＝eq\f(E,B)，進入右側(cè)磁場后，分成三束，由r＝eq\f(mv,Bq)可知，離子的電量與質(zhì)量之比一定不同，則D正確．答案：D二、多項選擇題(本題共4小題，每題6分，共24分．每小題有多個選項是正確的，全選對得6分，少選得3分，選錯、多選或不選得0分．)11．設(shè)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，如圖所示，已知一離子在電場力和洛倫茲力的作用下，從靜止開始自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，以下說法正確的是()A．該離子帶負電荷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點解析：根據(jù)左手定則，離子帶正電，選項A錯誤；洛倫茲力不做功，離子A點和B點動能都為零，那么離子在A點和B點電勢能相等，A點和B點位于同一高度，選項B正確；離子的電勢能和動能之和是守恒的，離子在C點時電勢能最小，所以動能最大，速度最大，選項C正確；離子到達B點時，將向B的右側(cè)做周期性運動，不會沿原曲線返回A點，選項D錯誤．答案：BC12．在如圖所示的四幅圖中，分別標出了磁場B方向、帶負電粒子的運動方向v和其所受洛倫茲力f的方向，其中正確標明了帶電粒子所受洛倫茲力f方向的是()解析：根據(jù)左手定則，可判斷出洛倫茲力方向．A圖洛倫茲力的方向向左上，錯誤；B圖洛倫茲力的方向向右下，正確；C圖洛倫茲力的方向向上，錯誤；D圖洛倫茲力的方向向下，正確．答案：BD13．如圖，在粗糙的絕緣水平面上，彼此靠近地放置兩個帶正電荷的小物塊(動摩擦因數(shù)相同)．由靜止釋放后，向相反方向運動，最終都靜止．在小物塊運動的過程中，表述正確的是()A．物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫侖力B．物體之間的庫侖力都做正功，作用在質(zhì)量較小物體上的庫侖力做功多一些C．因摩擦力始終做負功，故兩物塊組成的系統(tǒng)的機械能一直減少D．整個過程中，物塊受到的庫侖力做的功等于電勢能的減少量解析：開始運動時庫侖力肯定大于物塊與水平面的最大靜摩擦力，此后，隨兩物塊間距的變大，庫侖力逐漸減小，會小于物塊與水平面間的滑動摩擦力；物塊受到的庫侖力方向與其運動方向一致，做正功，質(zhì)量較小的物體，加速度較大，移動距離較大，庫侖力對其做功較多；運動開始后的最初一段時間里庫侖力做的功大于摩擦力做的功的絕對值，系統(tǒng)機械能增加．由于庫侖力(電場力)做正功，系統(tǒng)電勢能減少，其減少量等于庫侖力做的總功．選項A、C錯誤，選項B、D正確．答案：BD14．如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強度為B0A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于eq\f(E,B)D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質(zhì)比越小解析：粒子在題圖中的電場中加速，說明粒子帶正電．其通過速度選擇器時，電場力與洛倫茲力平衡，則洛倫茲力方向應(yīng)水平向左，由左手定則知，磁場的方向應(yīng)垂直紙面向外，選項B對；由Eq＝Bqv可知，v＝eq\f(E,B)，選項C正確；粒子打在膠片上的位置到狹縫的距離即其做勻速圓周運動的直徑D＝eq\f(2mv,Bq).可見D越小，則粒子的荷質(zhì)比越大，D不同，則粒子的荷質(zhì)比不同，因此，利用該裝置可以分析同位素.答案：ABC三、非選擇題(共4小題，共46分)15．(12分)某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下：(1)用游標為20分度的卡尺測量其長度如圖甲，由圖可知其長度L＝________mm.(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑D＝________mm.(3)用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤示數(shù)如圖丙所示，則該電阻的阻值約為________圖丙(4)該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：待測圓柱體電阻R；電流表A1(量程0～5mA，內(nèi)阻約50Ω)；電流表A2(量程0～15mA，內(nèi)阻約30Ω)；電壓表V1(量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ)；電壓表V2(量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ)；直流電源E(電動勢4V，內(nèi)阻不計)；滑動變阻器R1(阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A)；滑動變阻器R2(阻值范圍0～2kΩ，允許通過的最大電流0.5A);開關(guān)S；導(dǎo)線若干．為使實驗誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析，請在下面框中畫出測量的電路圖，并標明所用器材的代號．(5)若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測量得到的R測量值幾乎相等，若已知伏安法測電阻電路中電壓表和電流表示數(shù)分別用U和I表示，則用此法測出該圓柱體材料的電阻率ρ＝____________(不要求計算，用題中所給字母表示)．答案：(1)(2)、、均可以)(3)220(4)(5)eq\f(UπD2,4IL)16．(10分)(1)在測定一根粗細均勻的合金絲電阻率的實驗中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖所示，校零時的讀數(shù)為______mm，合金絲的直徑為______mm.(2)為了精確測量合金絲的電阻Rx，設(shè)計出如圖1所示的實驗電路圖，按照該電路圖完成圖2中的實物電路連接．圖1圖2解析：校零時螺旋測微器讀數(shù)：0mm＋0.01mm×＝0.007mm；測量時螺旋測微器讀數(shù)：0.5mm＋0.01mm×＝0.645mm；合金絲的直徑d＝0.645mm－0.007mm＝0.638mm.答案：(1)0.007mm0.638mm(2)實物電路連接如圖17．(12分)如圖所示，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.現(xiàn)有一帶電離子(不計重力)從A以速度v沿圓形區(qū)域的直徑射入磁場，已知離子從C點射出磁場的方向與入射方向間的夾角為60°.(1)該離子帶何種電荷；(2)該離子的電荷量與質(zhì)量之比eq\f(q,m).解析：(1)根據(jù)磁場方向和離子的受力方向，由左手定則可知：離子帶負電．(2)如圖，離子在磁場中運動軌跡為一段圓弧，圓心為O′，所對應(yīng)圓心角為60°.離子在磁場中運動由洛倫茲力提供向心力，所以有：qvB＝eq\f(mv2,R)，①由幾何關(guān)系有：taneq\f(θ,2)＝eq\f(r,R)，②聯(lián)立①、②解得：eq\f(q,m)＝eq\f(\r(3)v,3Br).答案：見解析18．(12分)如圖所示，在豎直向下的勻強電場中，一個質(zhì)量為m、帶負電的小球從斜軌道上的A點由靜止滑下，小球通過半徑為R的圓軌道頂端的B點時恰好不落下來．已知軌道是光滑而又絕緣的，且小球的重力是它所受的電場力的2倍．求：(1)A點在斜軌道上的高度h為多少？(2)小球運動到