2012-2013学年高三物理寒假作业4 Word版含答案

高三物理寒假作业四（选修3-1 ）

1.如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点。一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从A点沿电场线运动到B点。在此过程中，该点电荷的速度v随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法中正确的是( )

A．A点的电场强度比B点的大 B．A、B两点的电场强度相等 C．A点的电势比B点的电势高 D．A点的电势比B点的电势低

2.某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是( ) A．a点的电势高于b点的电势

B．c点的电场强度大于d点的电场强度

C．若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功 D．若将一负试探电荷由c点移到d点，电势能增加 3.如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10 W、10 W、4 W，此电路中允许消耗的最大功率为( )

A．24 W B．16 W C．12 W D．15 W

4.如图所示，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直。当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出( )

A．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小

B．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小

C．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大 D. 弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大 5. （多选）在如图所示的U－I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图像可知( )

A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5 Ω B．电阻R的阻值为1 Ω C．电源的输出功率为4 W D．电源的效率为50% 6（多选）(2012·绍兴模拟)一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时，下述正确的是( )

A．电动机所消耗的电功率I2R B．t秒内所产生的电热为UIt C．t秒内所产生的电热为I2Rt D．t秒内输出的机械能为(U－IR)It

7（多选）如图所示，带等量异种电荷的平行金属板a、b处于匀强磁场中，磁感应强度B垂直纸面向里，不计重力的带电粒子沿OO′方向从左侧垂直于电场和磁场入射，从右侧射出a、b板间区域时动能比入射时小。要使粒子射出a、b板间区域时的动能比入射时大，可以( )

A．适当增大金属板间的电压 B．适当增大金属板间的距离

C．适当减小金属板间的磁感应强度 D．使带电粒子的电性相反 8.有一个小灯泡上标有“4 V,2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线，现有下列器材供选用：

A．电压表(0～5 V，内阻约10 kΩ) B．电压表(0～15 V，内阻约20 kΩ) C．电流表(0～3 A，内阻约1 Ω) D．电流表(0～0.6 A，内阻约0.4 Ω)

[来

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E．滑动变阻器(最大阻值为10 Ω，允许最大电流为2 A) F．滑动变阻器(最大阻值为500 Ω，允许最大电流为1 A) G．学生电源(直流6 V)、开关、导线若干

(1)实验时，选用图甲而不选用图乙所示的电路图来完成实验，其理由是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)实验中所用电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。(用序号字母表示)

9.如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC，其下端(C端)距地面高度h＝0.8 m。有一质量为0.5kg的带电小环套在直杆上，正以某一速度

沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过C端的正下方P点处。(g取10 m/s2)求：

(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向。 (2)小环从C运动到P过程中的动能增量。 (3)小环在直杆上匀速运动速度的大小v0。

10.如图所示，一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿过磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°，求：

(1)电子的质量是多少？

(2)穿过磁场的时间是多少？ (3)若改变初速度大小，使电子刚好不能从A边射出，则此时速度v′是多少？

高三物理寒假作业四（选修3-1 ）答案

题号 答案 8解析：因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要多次改变小灯泡两端的电压，故采用甲图所示的分压式电路合适，这样电压可以从零开始调节，且能方便地测多组数据。因小灯泡额定电压为4 V,0～15 V的量程太大，读数误差大，所以电压表选0～5 V的A；小灯泡的额定电流I＝0.5 A，则电流表只能选D；滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡电阻8 Ω，

1 C 2 C 3 D 4 A 5 ABC 6 CD 7 AC - 2 -

调节不方便，电压变化与滑动变阻器使用部分的长度线性关系差，故应选滑动变阻器E；又因RV·RA＞Rx，所以电流表应外接。

9.解析：(1)小环沿AC杆匀速下滑，受力分析如图所示，小环共受3个力，由图可知qE＝mg

小环离开直杆后，只受重力和电场力，F合＝2mg＝ma a＝2g＝102 m/s，方向垂直于杆向下。

(2)设小环从C运动到P的过程中动能的增量为ΔEk＝W重＋W电 其中W重＝mgh＝4 J，W电＝0，所以ΔEk＝4 J。 (3)环离开杆做类平抛运动： 平行杆方向匀速运动：

2h＝v0t 2

21h＝at2 22

2

2

垂直杆方向匀加速运动：解得v0＝2 m/s。

答案：(1)102 m/s2 垂直于杆向下 (2)4 J (3)2 m/s

10.解析：(1)作出速度方向的垂线，如图所示，设电子在磁场中运动轨道半径为r，电子的质量是m，由几何关系得r＝

d

＝2d sin30°

v2mv

电子在磁场中运动Bqv＝m，即r＝ rBq所以m＝

2dBq

。 v

(2)电子运动轨迹对应的圆心角 π

θ＝30°＝ 6

2πm

电子运动的周期T＝

Bq

θTπd

电子穿过磁场的时间t＝T＝＝。

2π123v

(3)电子刚好不能从A边射出(与右边界相切)，此时电子的轨道半径为r′＝d 由r′＝

mv′Bqdv

得v′＝＝。 Bqm2

v2dBqπd

答案：(1) (2) (3) 2v3v

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