高二物理寒假作业

高二物理寒假作业 静电场（一）

1．带正电荷的小球只受到电场力作用从静止开始运动，它在任意一段时间内( )

A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动

C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动 D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动

2．使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上－3Q和＋5Q的电荷后，将它们固定在相距为a

的两点，它们之间库仑力的大小为F1.现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2.则F1与F2之比为( ) A．2∶1 B．4∶1 C．16∶1 D．60∶1

3．A、B、C是匀强电场中的三个点，各点电势φA＝10 V，φB＝2 V，φC＝6 V，A、B、C三点在同一平面

上，如图所示，关于A、B、C三点的位置及电场强度的方向正确的是( )

4．电场中有A、B两点，A点的电势φA＝30 V，B点的电势φB＝10 V，一个电子由A点运动到B点的过

程中，下列说法中正确的是( )

A．电场力对电子做功20 eV，电子的电势能减少了20 eV B．电力克服电场力做功20 eV，电子的电势能减少了20 eV C．电场力对电子做功20 eV，电子的电势能增加了20 eV D．电子克服电场力做功20 eV，电子的电势能增加了20 eV

5．如下图所示，正电荷q在电场中由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，由此可以判定，它所在

的电场是图中的( )

6．如下图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张

开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是( ) A．使A、B两板靠近一些 B．使A、B两板正对面积减小一些 C．断开S后，使B板向右平移一些 D．断开S后，使A、B正对面积减小一些

7.如右图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a，b，c(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它

们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是( ) A．a对b的静电力一定是引力 B．a对b的静电力可能是斥力

1

C．a的电量可能比b少 D．a的电量一定比b多

8．如图所示，图中实线表示一匀强电场的电场线，一带负电荷的粒子射入电场，虚线是它的运动轨迹，a、

b是轨迹上的两点，若粒子所受重力不计，则下列判断正确的是( ) A．电场线方向向下

B．粒子一定从a点运动到b点 C．a点电势比b点电势高

D．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能

9．示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如下图所示，真空室中电极K发

出电子(初速度不计)，经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中．金属板长为L，相距为d，当A、B间电压为U2时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点．已知电子的质量为m、电荷量为e，不计电子重力，下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是( )

A．U1变大，U2变大 B．U1变小，U2变大 C．U1变大，U2变小 D．U1变小，U2变小

10．下图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝

对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如右图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点．已知O点电势高于c点，若不计重力，则( ) A．M带负电荷，N带正电荷

B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同 C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功

D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零

Q

11．对电容C＝，以下说法正确的是( )

U

A．电容器带电荷量越大，电容就越大

B．对于固定电容器，它的带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 C．可变电容器的带电荷量跟加在两极板间的电压成反比 D．如果一个电容器没有电压，就没有带电荷量，也就没有电容

12．在静电场中，将一电子由a点移到b点，电场力做功5 eV，则下列结论错误的是( )

A．电场强度的方向一定是由b到a B．a、b两点间的电压是5 V

C．电子的电势能减少了5 eV D．因零电势点未确定，故不能确定a、b两点的电势

13．两块水平放置的平行金属板，带等量异种电荷，一个带电油滴恰悬浮在平行板间．如果使油滴产生大

g

小等于的加速度，两板电荷量应是原来的( )

2

132

A．2倍 B. C.倍 D. 223

14．如下图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球a、b，左边放

一个带正电的固定球＋Q时，两悬球都保持竖直方向．下面说法正确的是( ) A．a球带正电，b球带正电，并且a球带电荷量较大 B．a球带负电，b球带正电，并且a球带电荷量较小 C．a球带负电，b球带正电，并且a球带电荷量较大

2

D．a球带正电，b球带负电，并且a球带电荷量较小

15.如右图所示，AB是某点电荷电场中一条电场线，在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直

线向B点处运动，对此现象下列判断正确的是(不计电荷重力)( ) A．电荷向B做匀加速运动 B．电荷向B做加速度越来越小的运动 C．电荷向B做加速度越来越大的运动

D．电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定

16．如下图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J，电

场力做的功为1.5 J．则下列说法正确的是( ) A．粒子带负电

B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5 J C．粒子在A点的动能比在B点多0.5 J D．粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J

17．如下图所示，在一个水平方向(平行纸面方向)的匀强电场中．用上端固定，长为L的绝缘细线，拴一

质量为m、电荷量为q的小球，开始时将细线拉至水平至A点，突然松开后，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角到B点时，速度恰好为零，求A、B两点间的电势差UAB的大小．

18．把带电荷量2×108 C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8×106 J，若把该

－

－

电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2×106 J，求：

－

(1)A点的电势； (2)A、B两点的电势差；

(3)把2×105 C的负电荷由A点移到B点电场力做的功．

－

3

19．一束电子流在经U＝5 000 V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如右图所示，若两板间距离d＝1.0 cm，板长l＝5.0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大电压？

20．如图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B相距为d，两板间电压为U，一质量为m的带电小球从

两板间的M点开始以竖直向上的初速度v0运动，当它到达电场中的N点时速度变为水平方向，大小变为2v0，求M、N两点间的电势差和电场力对带电小球所做的功．(不计带电小球对金属板上的电荷均匀分布的影响，设重力加速度为g)

21．如下图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为E＝1.25×104 N/C，一根长L＝1.5 m、与水平方向的

夹角为θ＝37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝＋4.5×106 C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝＋1.0×106 C，质量m＝1.0×102 kg.

－

－

－

现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动．(静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：

(1)小球B开始运动时的加速度为多大？

(2)小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？

4

静电场（二）

1．如图所示，在一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷所受电场力跟其电量

的函数关系图象，下列叙述正确的是 A．这个电场是匀强电场

B．四点场强大小关系是Ed?Ea?Eb?Ec C．四点场强大小关系是Ea?Eb?Ed?Ec D．无法确定四个点的场强大关系

2．如图所示，完全相同的金属小球A和B带有等量电荷，系在一个轻质绝缘弹簧两端，放在光滑绝缘水

平面上，由于电荷间的相互作用，弹簧比原来缩短x0，现将不带电的和A、B完全相同的金属球C 先与A球接触一下，再与B球接触一下，然后拿走，重新平衡后的压缩量变为（ ）

1111x0x0x0x04888A. B. C.大于 D.小于

3．如图甲所示，AB是某电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处自由释放，负电荷沿电场线从A到

B运动过程中的速度图线如图7-1-5乙所示，则A、B两点的电势高低和场强大小关系是 （ ） A．?A＞?B，EA＞EB B．?A＞?B，EA＜EB C．?A＜?B，EA＞EB D．?A＜?B， EA＜EB

4．两个可以自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图，A处电荷带正电Ｑ1、B处电荷带负电Ｑ2，且Ｑ2 = 4Ｑ1，另取一个可以自由移动的点电荷Ｑ3，放在AB直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则

A．Ｑ3为负电荷，且放于A左方 B．Ｑ3为负电荷，且放于B右方 C．Ｑ3为正电荷，且放于AB之间 D．Ｑ3为正电荷，且放于B右方

5．如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q，x轴上的P点位于的右

侧。下列判断正确的是（ ）

A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同 B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同

C．若将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能增大 D．若将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能减小

6．如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，

电势分别为

、

、?C，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有（ ）

5

A. ?A＞?B＞?C B. EC＞EB＞EA

C. UAB＜UBC D. UAB＝UBC

7．图中A、B、C三点都在匀强电场中．已知AC⊥BC，∠ABC=600，BC=20cm．把一个q=10-5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为-1.73×10-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是： A．865 V/m，垂直AC向左 B．865 V/m，垂直AC向右 C．1000V/m，垂直AB斜向上 D．1000V/m，垂直AB斜向下

8．如图所示，一个质量为m、带电量为q的物体处于场强按E = E0 – kt（E0、k均为大

于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为?，当t = 0时，物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是（ ）

A．物体开始运动后加速度先增加后保持不变 B．物体开始运动后加速度不断增加

E0，物体在竖直墙壁上的位移达最大值 k?qE0?mgD．经过时间t?，物体运动速度达最大值

?kqC．经过时间t?9.如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板；a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金

属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地。开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度a。在以下方法中，能使悬线的偏角a变大的是 A.缩小a、b间的距离 B.加大a、b间的距离 C.取出a、b两极板间的电介质

D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质

10.如图所示，一个质量为m，带电量为q的粒子，从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入，当入射速

度为v时，恰好穿过电场而不碰金属板．要使粒子的入射速度变为v/2，仍能恰好穿过电场，则必须再使（ ）

A．粒子的电量变为原来的1/4 B．两板间电压减为原来的1/2 C．两板间距离增为原来的4倍

D．两板间距离增为原来的2倍

6

11.半径相同的两个金属球A、B（可以看作点电荷）带有相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间相互吸

引力的大小是F，今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，这时A、B两球之间的相互作用力的大小是 。

12.将一个电荷量为q = +3×10-10C的点电荷从电场中的A点移到B点的过程中，克服电场力做功6×10-9J。

已知A点的电势为φA= - 4V，B点的电势为 。

.?10C的半径极小的小球,用丝线悬13.如图所示,一个质量为30g带电量?17?8挂在某匀强电场中,电力线与水平面平行．当小球静止时,测得悬线与竖直夹角为30°,由此可知：

匀强电场方向 电场强度大小为 (g取10m/s2)。

14.如图所示，两金属板水平放置，其间电场强度为E．一个质量为m的带电液滴在其中处于静止状态．则：

①这个液滴带什么电？电荷量为多少？

②当两板间的场强突然变为原来的一半时，液滴向什么方向运动？其加速度为多少？

15.如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m,

带电量为-q的有孔小球从杆上A点无初速下滑，已知Q,且AB=h，小球滑到B点时速度大小为3gh，求:(1)小球从A到B过程中电场力做的功.

(2)A、C两点电势差.

7

16.如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b．在

两板间加上可调偏转电压U，一束质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力）从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出．

（1）证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点； （2）求两板间所加偏转电压U的范围； （3）求粒子可能到达屏上区域的长度．

17.如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个带电量相等的正电荷，a、b是

AB连线上的两点，其中Aa＝Bb＝L／4,O为AB连线的中点，一质量为m带电量为+q的小滑块（可以看作质点）以初动能E0从a点出发，沿直线AB向b点运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍（n>l），到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点，求： （1）小滑块与水平面间的动摩擦因数. （2）O、b两点间的电势差Uob. （3）小滑块运动的总路程.

8

恒定电流（一）

一、选择题：

1．如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是 A．R1：R2 =1：3 B．R1：R2 =3：1

C．将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3 D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3

2．如图电路中，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为 A．电压表示数增大，电流表示数减少 B．电压表示数减少，电流表示数增大 C．两电表示数都增大 D．两电表示数都减少

3．如图，电键S闭合后使滑动变阻器触点P向左滑动，则电路中的电流表读数如何变化 A．增大 B．减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大

4．如图，电源的内阻不能忽略，当电路中点亮的电灯的数目增多时，下面说法正确的是

A．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小 B．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐不变 C．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐不变 D．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小

5．一电压表由电流表G与电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍大一些，采用下列哪种措施可能加以改进 A. 在R上串联一比R大得多的电阻 B.在R上串联一比R小得多的电阻 C. 在R上并联一比R小得多的电阻 D .在R上并联一比R大得多的电阻

6、如图所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入1，输出端Y输出1时，A、B 端的输入分别可能是（ ） A.0、0 B.0、1 C.1、0 D.1、1

7. 两只相同的电阻串联后接到电压为9V的恒定电路上，用一只0～5～15V的双量程电压表的5V档测其

9

G

R 中一只电阻两端电压时，示数为4.2V，则换用15V档测这个电阻两端电压时，示数为 A.小于4.2V

B.等于4.2V

C.大于4.2V

D.不能确定

8．小量程的电流表G和用与此相同的小量程电流表改制成的电流表A、电压表V的内阻分别为RG、RA、

RV，它们之间的大小关系是

A.RGRV>RA

9．经过精确校准的电压表V1和V2，分别用来测定如图所示电路中R两端a、b间的电压，读数依次为12.7V

和12.3V，则

A.a、b间的实际电压应大于12.7V B.a、b间的实际电压应小于12.3V C.电压表V1的内阻大于V2的内阻 D.电压表V1的内阻小于V2的内阻

10．如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P向左移动时，下面判断正确的是

A．L1和L3变亮，L2变暗

B．LI变暗，L2变亮，L3亮度不变 C．L1中电流变化值小于L3中电流变化值 D．Ll上电压变化值小于L2上的电压变化值

11．在如图电路中，电键S1 、S2 、S3、S4均闭合．C是水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P．断开哪一个电键后P会向下运动（ ） A.S1 B .S2 C.S3 D .S4

12.右图所示的是伏安法测电阻的部分电路，开关先后接通a和b时，观察电压表和电流表示数的变化，那么

A.若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接a B.若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接b C.若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接a D.若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接b

13.如图所示为用直流电动机提升重物的装置，重物的重量为500N，电源电动势为110V，不计电源内阻及

各处摩擦，当电动机以0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流为5.0A，可以判断： A．电动机消耗的总功率为550W B．提升重物消耗的功率为450W C．电动机线圈的电阻为22Ω D．电动机线圈的电阻为4Ω

10

二、填空题：

14．由门电路构成的一简单控制电路如图，其中R’为光敏电阻，光照时电阻很小，R为变阻器，L为小灯

泡。其工作情况是：当光敏电阻受到光照时，小灯L不亮，不受光照时，小灯L亮。该逻辑电路是 门电路，要增大该控制电路的灵敏度，可使变阻器R的阻值 （填“变大”或“变小”）。

15.一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为Ig=50μA，表头电阻Rg=1kΩ，若改装成量程为Im=1mA的电流表，应并联的电阻阻值为 Ω。若将改装后的电流表再改装成量程为Um=10V的电压表，应再串联一个阻值为 Ω的电阻。

16．测量电源电动势和内电阻的器材如图A所示，请先画出实验原理图再依据原理图用实线表示导线，将

图A中器材连成实验用电路，实验时经测量得出的数据如下表，请在下图B的方格纸上画出U—I图线。利用图线可求出电源电动势和内电阻分别为 、 。（该题有5个记分点） I/A U/V 三、计算题：

17．把一个滑动变阻器与电流表串联后再与电压表并联（电表认为理想），然后接于一个电池的两极上.当变阻器的滑动头在某一位置时，电流表的读数是0.3 A，电压表的读数是2.8 V；当滑动头移到另一位置时，电流表读数是0.4 A，电压表读数是2.6 V.试求该自制电池的电动势和内阻.

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5V R’ R L 1 0.100 1.37 2 0.200 1.32 3 0.310 1.24 4 0.320 1.18 5 0.500 1.10 6 0.570 1.05 18．如图所示的电路中，电源电动势E=10V，电阻R1=2.5Ω，R2=3Ω，当电阻箱Rx调到3Ω时，电流表的示数为2 A.（电表理想处理）求： （1）电源的内电阻；

（2）调节电阻箱，使电流表的示数为1.6A时，电阻R2消耗的电功率.

19．如图所示，M为一线圈电阻r=0.4Ω的电动机，R=24Ω，电源电动势E=40V.当S断开时，电流表的示数，I1=1.6A，当开关S闭合时，电流表的示数为I2=4.0A求 （1）电源内阻

（2）开关S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率. （3）开关S闭合时电源输出功率和电动机的机械效率

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恒定电流（二）电学实验仪器和电路的选择

在中学电学实验中，如用伏安法测电阻，测电源的电动势和内阻，测某一用电器的伏安特性曲线，都存在如何选择电学实验仪器，合理地设计电路。如何使学生学会电路设计和顺利进行实验，应从下面几方面考虑。

1、实验仪器的选择

根据中学教学大纲要求，电学仪器的选择主要是：电表、滑动变阻器、电源等仪器。

（1）电表的选择原则是：不使电表受损和尽量减少误差。首先保证流过电流表的电流和加在电压表的电压均不超过使用量程，然后考虑电压表、电流表在使用时，指针有较大偏转（一般取满偏度的2/3左右）。

（2）滑动变阻器选择原则：考虑被测对象要求的电流或电压变化范围，并且方便、节能。注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值。对高阻值的变阻器，如果滑动头稍有移动，电流、电压变化很大的，不宜采用，应选用阻值小的变阻器。

例1． 有一电阻Rx，其阻值大约在40Ω-50Ω之间，需进一步测定其阻值，现有下列器材：

电池组ε（电动势为12V，内阻约0.5Ω） 电压表V（量程0-3-15V，内阻20KΩ） 电流表A1（0-50mA，内阻20Ω） 电流表A2（0-300mA，内阻4Ω） 电流表A3（0-1A，内阻0.1Ω） 滑动变阻器R1（0-100Ω，额定电流1A） 滑动变阻器R2（0-1700Ω，额定电流0.3A）

开关K及导线若干，实验电路如图1所示，实验中要求多测几组电流、电压值。在实验中电流表 应选 ，电压表的量程应选 ，滑动变阻器应选 。

解析：电源电动势为12V，考虑耗电少，加在被测电阻两端电压可达12V，故电压表量程应选取0-15V。 估算被测电阻可达到最大电流值，假设选电流表A1，则Im??RX?RA1?0.20A，超过了A1的量程；

假设选电流表A2，则Im?电流表A2。

??RX?RA2?0.27A，未超过A2的量程，又从电流表读数精确度来考虑，应选

对滑动变阻器的选择，因为滑动变阻器R1和R2的额定电流都大于0.27A，从节电、方便，满足测多组电流、电压值的要求，选用阻值较小的变阻器R1。 2、测量电路的选择

电压表和电流表连入电路有两种方法：一种是外接法（电流表外接电路）；另一种是内接法（电流表内接电路）。不管采用哪种接法，由于电表内阻的影响，计算值都有误差，为了减少误差，常用如下方法选择电路。

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方法1 临界值计算法：当内、外接法相对误差相等时，有＜＜RV）为临界值。

当RX＞＞RA或RX＞RARV时，选择“内接法”; 当RX＜＜RV或RX＜RARV时，选择“外接法”; 当RX?RARX，即 RX?RARV （RA?RXRX?RVRARV时，内、外接法均可。

方法2 测试判断法。

当RX、RA、RV、均不知的情况下，可用试接法选择电路。如图2所示，将单刀双掷开关K分别接触a、b点，设接触a、b点时，电流表示数分别为Ia、Ib， 电压表示数分别为Ua、Ub。

当

M 时，选用“内接法”;

A RX N Ia?IbIbIa?IbIb＞

Ua?UbUaUa?UbUaa b K V 图2

时，选用“外接法”。

当＜

例2 有一小灯泡上标有“3V、0.6W”，现要用伏安法测量这个灯泡的I-U图线，可选用仪器有：电流表（0-0.3A，内阻约1Ω）；电压表（0-3V，内阻约20KΩ）；滑动变阻器（0-50Ω，额定电流2A）；电源（直流9V）；开关一只、

导线若干，为使实验误差尽量小，请 画出合理电路图。

解析：由于电压表内阻远大于灯泡的

最大阻值，故选用电流表外接法，电路图如图3所示。 3、供电电路的选择

ε V Rx A R0 K 图3

供电电路一般由电源和滑动变阻器按一定的连接方式组成，滑动变阻器在供电电路中有两种连接方

式：如图4为限流式：如图5为分压式，限流式可省一个耗电支路，具有节省电能、电路连接简单的优点，分压电路具有较大的电压可调范围。

图5 图4

选择原则：设滑动变阻器的全电阻为R0，被测电阻的阻值为RX 当R0＜

ε RX R0 R0 ε RX K K RX时，用分压电路； 2当R0＞10RX时，用限流电路；

14

当

R0＜R0＜10RX时，两种电路均可，优先采用限流电路。 2例3 有一电阻Rx（阻值约5Ω，额定功率1w），需测定其阻值，现有下列器材：

电池组ε（电动势为6V，内阻约0.5Ω） 电压表V1（量程0-3V，内阻3KΩ） 电压表V2（量程0-15V，内阻15KΩ） 电流表A1（0-0.6A，内阻0.2Ω） 电流表A2（0-3A，内阻0.05Ω） 滑动变阻器R1（0-10Ω，额定电流1A） 滑动变阻器R2（0-1700Ω，额定电流1A）

开关K及导线若干，实验中要求多测几组电流、电压值。

（1）在实验中电压表、电流表应选 ，滑动变阻器应选 。 （2）画出实验电路图。

解析：先考虑测量电阻的方法，从题中给出的仪器，考虑用伏安法测电阻，（学生可讨论替代法、半偏法等等）

（1）确定了伏安法之后，考虑电压表、电流表的选择，

U额?PRx?2.2V， I额?P?0.45A Rx电流表、电压表的量程应大于且接近被测电阻的额定值，所以电流表选A1，电压表选V1。 （2）测量电路确定：临界电阻的阻值R=RARV=24.5Ω，因为RX＜R，采用电流表外接法。 （3）供电电路确定

先考虑限流接法，假设用滑动变阻器R2，此时电流变化范围的最大值约0.45A，据此估算变阻器所需电阻值范围约9-60Ω，而变阻器总阻值为1700Ω，变阻器的 有效调节长度太小，滑动头稍在移动， 电流变化很大，不方便调节和测量多组 数据。选用滑动变阻器R1，若用限流接

法，则电流变化约0.4-0.45A,没有满足测量多组数据,故采用分压式接法。 电路图如图6所示

综合上述，掌握考纲中所要求测电阻、测电源电动势的方法、原理，熟练掌握以上仪器和电路选择原则，就可以根据题目的要求设计出合理电路。 自主体验部分

1.在测定金属电阻率的实验中，如图甲所示，用螺旋测微器测金属丝的直径的测量值d＝______mm。如图乙所示，是多用电表的“×10”欧姆挡经过正确步骤测量金属丝电阻时多用电表指针的位置，则金属丝阻值的测量值R＝______Ω，若测出金属丝长度的测量值为L，则该金属丝电阻率的表达式ρ＝_______（用d、 R 、L表示）。

15

2.正确读出右图两表中的读数：

（1）接0～3V量程时读数为 V；接0～15V量程时读数为 V （2）接0～3A量程时读数为 A； 接0～0．6A量程时读数为 A

3.用欧姆挡刻度盘如图的多用电表，检验两个电阻的阻值．已知它们的阻值分别为R1=60?，R2=420k?．下面提出了测量过程中一系列可能的操作，请你选出能尽可能准确地测量各阻值和符合于多用电表安全使用规则的各项操作．并且将它们按合理的顺序未填的写在后面的横线上．

A．把选择开关扳到欧姆挡×1k； B．把选择开关扳到欧姆挡×100； C．把选择开关扳到欧姆挡×10； D．把选择开关扳到欧姆挡×1；

F．将两表笔分别接到R1两端，读出R1的阻值，随后即断开； G．将两表笔分别接到R2两端，读出R2的阻值，随后即断开；

H．两表笔短接，调节调零旋钮，使表针对准欧姆挡刻度盘上的0，随后即断开． 所选操作及其顺序为（用字母代号填写）__D_、_H__、F__、____、____、__G__、__E___

4.某学习小组要描绘一只小电珠（2.5V，0.5A）的伏安特性曲线,所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：

A.电源E（电动势为3.0V ，内阻不计）

B.电压表V1（量程为0 ～3.0V ，内阻约为2kΩ） C.电压表Ｖ2（量程为0 ～15.0V ，内阻约为6KΩ） D.电流表A1（量程为0～0.6A ，内阻约为1Ω） E.电流表A2（量程为0～100mA ，内阻约为2Ω） F.滑动变阻器R1 （最大阻值10Ω）

16

G.滑动变阻器R2（最大阻值2kΩ）

①为了减小实验误差,实验中电压表应选择________,电流表应选择_____________,滑动变阻器应选择______________.(填器材的符号)

②为提高实验精度，请你为该学习小组设计电路图，并画在右侧的方框中。

③下表中的各组数据是此学习小组在实验中测得的，根据表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线。

④由图象可知，该电阻的变化特性是温度升高,电阻 .

U/V

O 5．有一待测的电阻器Rx，其阻值约在40～50Ω之间，实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有： 电压表V(量程0～10 V，内电阻约20 kΩ) ; 电流表A1（量程0～500 mA，内电阻约20Ω); 电流表A2（量程0～300 mA，内电阻约4Ω) ; 滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω,额定电流为2 A) ; 滑动变阻器R2（最大阻值为250Ω，额定电流为0.1 A); 直流电源E（电动势为9V，内电阻约为0. 5Ω); 开关及若干导线．

实验要求电表读数从零开始变化，并能多测出几组电流、电压值，以便画出I－U图线．

(1)电流表应选用 ．(2）滑动变阻器选用 （选填器材代号）). (3)请在如图甲所示的方框内画出实验电路图，并将图乙中器材连成符合要求的电路．

U（V） I（A） 0 0 0.5 0.17 1 0.30 1.5 0.39 2.0 0.45 2.5 0.49 I/A

6.用伏安法测定一个阻值约为25kΩ，额定功率为5.0×10W的电阻的阻值，要求被测电阻在额定功率附近使测量值达到尽可能高的精确度，备用仪器及元件为

①待测电阻：Rx

②直流电流表：A1：量程0～100μA，内阻约为2kΩ；

-3

A2：量程0～500μA，内阻约为300Ω；

17

③直流电压表：V1：量程0～1V，内阻约为1kΩ；

V2：量程0～10V，内阻约为100kΩ； V3：量程0～50V，内阻约为500kΩ;

④电源： E1：两节干电池，每节1.5V；

E2：直流稳压电源，输出电压15V，额定电流1A； E3：直流稳电电源，输出电压50V，额定电流0.5A。

以上电源内阻忽略不计

⑤滑线变阻器R0，最大阻值1kΩ，额定功率1W ⑥电键、导线若干

（1）请从以上仪器及元件中选择出合适的仪器或元件

直流电流表_____________，直流电压表______________，电源_______________ （2）在上面的方框内画出实验用的电路图。

7.用半偏法测定电流表G的内阻的实验中，采用如图十二所示的电路，

（1）现备有如下器材：

A．电流表(量程0～100μA，内阻约为100Ω)

B．电阻箱(范围0～10Ω) C．电阻箱(范围0～9 999Ω ) D．电阻箱(范围0～99 999Ω ) E．滑动变阻器(范围0～200Ω ) F．电源(电动势3V，内阻不计) G．开关和若干导线

电路图中R1应选________，R2应选________。(填入所选器材的字母代号) （2）实验电路连接好后，主要操作步骤如下：（把未完整的操作步骤填写完整） ①接通S1，调节R1，使电流表G指针偏转到满刻度；

②再接通S2，保持 阻值不变，调节 ，使电流表G指针偏转到满刻度的一半； ③读出R2的阻值，即认为电流表的内阻rg=R2

（3）此电路测量出的电流表的内阻比实际值 （填 “大”“小”）

8.已知太阳能电池组的电动势约为0．8 V，短路电流约为40mA，为了精确地测出它的电动势和内电阻，可供选择的仪器有：

(A)电流表：量程0．6 A，内阻为0．150Ω (B)电流表：量程20 mA，内阻为40．0Ω (C)电压表：量程5．0 V，内阻为5．20kΩ

(D)电阻箱：电阻99．9Ω，允许通过的最大电流0．15 A (E)滑动变阻器：电阻20Ω，允许通过的最大电流1．5 A

(F)滑动变阻器：电阻200Ω，允许通过的最大电流0．5 A以及开关和导 线若干．①请从上述仪器中选择必要的仪器，有 (用仪器前的字母 表示)．②在虚线框内画出电路图．

③说明要测量的物理量 ，并给出计算电动势和内电 阻的公式E= r= ．

18

磁场 （一）

●复习导航

本章主要讨论了磁场的描述方法(定义了磁感应强度等概念，引入了磁感线这个工具)和磁场产生的作用(对电流的安培力的作用、对运动电荷的洛伦兹力作用)及其相关问题.其中磁感应强度是电磁学的基本概念，应认真理解；通电直导线在磁场中的平衡、加速运动，带电粒子在洛伦兹力作用下的圆周运动等内容应熟练掌握；常见磁体周围磁感线的空间分布观念的建立，常是解决有关问题的关键，复习中应注意这方面的训练.

从近几年的高考试题看，几乎本章的每个知识点都考过，特别是左手定则和带电粒子在磁场(或加有电场、重力场的复合场)中的运动，更是频频出现，且难度较大，对学生的空间想象能力、物理过程、运动规律的综合分析能力都要求较高，在复习中应引起高度的重视.

一、选择题：（每小题４分，共48分，请将每小题正确答案的字母填入答卷的表格内） 1．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。对磁场认识正确的是

A．磁感线有可能出现相交的情况 B．磁感线总是由N极出发指向S极

C．某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致

D．若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零

2．右图是电子射线管的示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条

亮线。要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是 （填选项代号）。

A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向 C．加一电场，电场方向沿z轴负方向 D．加一电场，电场方向沿y轴正方向

3．如图，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN，电流I方向从M到N，绳子的拉力均为F。为使F＝0，可能达到要求的方法是

A．加水平向右的磁场 B．加水平向左的磁场 C．加垂直纸面向里的磁场 D．加垂直纸面向外的磁场

4．取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图（a）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图（b）所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为

A．0 B．0.5B C．B D．2 B

5．如图所示，长方形abcd长ad＝0.6 m，宽ab＝0.3 m，O、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度B＝0.25 T。一群不计重力、质量m＝3×

19

阴极 阳极 电子束 狭缝 荧光屏 （a） （b） 10kg、电荷量q＝＋2×10域

-7 －3

C的带电粒子以速度v＝5×l0m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射人磁场区

a b 2

A．从Od边射人的粒子，出射点全部分布在Oa边 B．从aO边射人的粒子，出射点全部分布在ab边 C．从Od边射入的粒子，出射点分布在Oa边和ab边 D．从aO边射人的粒子，出射点分布在ab边和bc边

6．如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。

v × × × O e × × × B d c 一

个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是

A．

v，正电荷 B．，正电荷

2aB，负电荷

× × ×

× y × × ×

× × ×

3vC．，负电荷 D．

2aB7．下列说法中正确的有

v

× ×

B

× × ×

O x

A．只要带电粒子在磁场中运动，就会受到洛仑兹力的作用 Ｂ．带电粒子在空间定向运动，其周围空间一定形成磁场 Ｃ．带电粒子垂直射入磁场中，必做圆周运动 Ｄ．洛仑兹力总是不做功

8．如图所示，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T0，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示。现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则

A．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T0 B．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T0 C．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T0 D．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T0

9．有电子、质子、氘核、氚核，以同样速度垂直射入同一匀强磁场中，它们都作匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是（ ）

A．氘核 B．氚核 C．电子 D．质子

10．如图所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）（ ）

A．若离子带正电，E方向应向下 B．若离子带负电，E方向应向上 C．若离子带正电，E方向应向上 D．不管离子带何种电，E方向都向下

11．如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线为中心，半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（ ）

20

v +

A．直导线中电流方向垂直纸面向里 B．d点的磁感应强度为0

C．a点的磁感应强度为2T，方向向右 D．b点的磁感应强度为

T，方向斜向下，与B成45角

0

12．质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图所示．物块经时间t移动距离S后停了下来，设此过程中，q不变，则 （ ）

A．S>

2v0 B．S<

2?gC．t＞

mv0mv0 D．t＜

?(mg?qv0B)?(mg?qv0B)二．填空题：（每空3分，共18分）

13．磁场对放入其中的长为L、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B＝___________，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有___________等。

14．在磁感应强度B的匀强磁场中，垂直于磁场放入一段通电导线。若任意时刻该导线中有N个以速度v做定向移动的电荷，每个电荷的电量为q。则每个电荷所受的洛伦兹力f＝___________，该段导线所受的安培力为F＝___________。

15．边长为a的正方形，处于有界磁场，如图所示，一束电子以v0水平射入磁场后，分别从A处和C处射出，则vA：vC=____；所经历的时间之比tA：tB=____。

三、计算题：（共三个大题，第16题10分，第17题12分，第18题12分）

16．如图所示，AB为一段光滑绝缘水平轨道，BCD为一段光滑的圆弧轨道，半径为R，今有一质量为m、带电为+q的绝缘小球，以速度v0从A点向B点运动，后又沿弧BC做圆周运动，到C点后由于v0较小，故难运动到最高点．如果当其运动至C点时，忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场，使其能运动到最高点此时轨道弹力为0，且贴着轨道做匀速圆周运动，求：

（1）匀强电场的方向和强度； （2）磁场的方向和磁感应强度．

21

17．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具.它的构造原理如图10所示，离子源S产生电荷量为q的某种正离子，离子产生时的速度很小，可以看作是静止的，离子经过电压U加速后形成离子流，然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上.实验测得，它在P上的位置到入口处S1的距离为a，离子流的电流为I.

请回答下列问题:

(1)在时间t内到达照相底片P上的离子的数目为多少？ (2)单位时间内穿过入口S1处离子流的能量为多大？

qB22(3)试证明这种离子的质量为m?a.

8U

18．以速率v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中，如图所示，磁感强度B的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于纸面向里．

（1）求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离． （2）如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P，试证明： 直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系是

22

《磁场》（二）

一、选择题

1.指南针静止时，其位置如图中虚线所示．若在其上方放置一水平方向的导线，并通以恒定电流，则指南

针转向图中实线所示位置．据此可能是（ ） A.导线南北放置，通有向北的电流 B.导线南北放置，通有向南的电流 C.导线东西放置，通有向西的电流 D.导线东西放置，通有向东的电流

2.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，

分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。如果用同一回旋加速器分别加速氚核

4（31H）和α粒子（2He）比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动

B 能的大小，有（ ）

A.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大 B.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小 C.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小 D.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大

3.如图所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电流方向向上.由于磁场的作用，则（ ）

A.板左侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势 B.板左侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势 C.板右侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势 D.板右侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势

4.如图，空间有垂直于xoy平面的匀强磁场.t=0的时刻，一电子以速度v0经过x轴上的A点，方向沿x轴正方向.A点坐标为(?a I b ~ R，0)，其中R为电子在磁场中做圆周运动的轨道半径.不计重力影响，则（ ） 2y A v0 (-R/2,0) O ①电子经过y轴时，速度大小仍为v0 ②电子在t??R6v0时，第一次经过y轴

x ③电子第一次经过y轴的坐标为(0，

2?3R) 22?3R) 2④电子第一次经过y轴的坐标为(0，?以上说法正确的是

A.①③ B.①④ C.①②③ D.①②④

23

5.如图所示，在某空间同时存在着相互正交的匀强电场E和匀强磁场B，电场方向竖直向下，有质量分别为m1、m2的a、b两带负电的微粒，a的电量为q1，恰能静止于场中空间的c点，b的电量为q2，在过c点的竖直平面内做半径为r的匀速圆周运动，在c点a、b相碰并粘在一起后做匀速圆周运动，则（ ） A.a、b粘在一起后在竖直平面内以速率B(q1?q2)r做匀速圆周运动

m1?m2 B.a、b粘在一起后仍在竖直平面内做半径为r的匀速圆周运动 C.a、b粘在一起后在竖直平面内做半径大于r的匀速圆周运动 D.a、b粘在一起后在竖直平面内做半径为q2r的匀速圆周运动

q1?q2E B c 6.一个带电粒处于垂直于匀强磁场方向的平面内，在磁场力的作用下做圆周运动.要想确定带电粒子的电荷量与质量之比，则只需要知道（ ）

A.运动速度v和磁感应强度B B.轨道半径R和磁感应强度B C.轨道半径R和运动速度v D.磁感应强度B和运动周期T 二、非选择题

7.把长L＝0.15m的导体棒置于磁感应强度B＝1.0×10-2T的匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示。若导体棒中的电流I＝2.0A，方向向左，则导体棒受到的安培力大小F＝ N，安培力的方向为竖直向 .（选填“上”或“下”）

8.通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上，通有如图所示的电流时，通电直导线A受到水平向______的安培力作用.当A、B中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A受到的安培力方向水平______.

9.在同时存在匀强电场合匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz（z轴正方向竖直向上），如图所示。已知电场方向沿z轴正方向，场强大小为E；磁场方向沿y轴正方向，磁感应强度的大小为B；重力加速度为g.问：一质量为m、带电量为+q的从原点出发的质点能否在坐标轴（x、y、z）上以速度v做匀速运动？若能，m、q、E、B、v及g应满足怎样的关系？若不能，说明理由.

10.正电子发射计算机断层（PET）是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提

24

x

O y z I B A I

L

I B + 供全新的手段.

（１）PET所用回旋加速器示意如图，其中置于高真空中的金属D形盒的半径为R，两盒间距为d，在左侧D形盒圆心处放有粒子源S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图所示.质子质量为m，电荷量为q.设质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计，质子在加速器中运动的总时间为t（其中已略去了质子在加速电场中的运动时间），质子在电场中的加速次数于回旋半周的次数相同，加速质子时的电压大小可视为不变.求此加速器所需的高频电源频率f和加速电压U.

（２）试推证当R>>d时，质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计（质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响）.

11.图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B.一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P点。已知B、v以及P到O的距离l ，不计重力，求此粒子的电荷e与质量m之比.

M P l B

v O N d 高频电源 S 导向板

B 12.如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×1025kg、电荷量为q=1.6×1018C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的

--

初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).求P、Q之间的距离L.

13.如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个电子源，它向垂直磁场的各个方向等速率发射电子，已知电子质量为m，电量为e，垂直于磁感线的同一平面内的S、P两点间距离为L.

25

求：⑴为使电子击中P点，电子的最小速率vmin=？

⑵若电子的速率为上问中的最小速率的4倍，则击中P点的电子在S点时的速度 方向与SP线段所夹的锐角为多大？

14.如图所示，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1，一束电荷量相同的带正电的粒子从图示方向射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，结果分别打在a、b两点，两点间距离为△R.设粒子所带电量为q，且不计粒子所受重力，求打在a、b两点的粒子的质量之差△m是多少？

S B

P

物理3-1综合练习题

26

一、选择题

1．图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧？

A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1＜Q2 B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2| C. Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|＜Q2 D. Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|

2.水平放置的平行板电容器与一电池相连。在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止平衡状态。现将电容器两板间的距离增大，则，

A．电容变大，质点向上运动 B．电容变大，质点向下运动 C．电容变小，质点保持静止 D．电容变小，质点向下运动

3.根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹。在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法中正确的是

A.动能先增大，后减小 B.电势能先减小，后增大

C.电场力先做负功，后做正功，总功等于零 D.加速度先变小，后变大

4.一带正电的小球，系于长为l的不可伸长的轻线一端，线的另一端固定在O点，它们处在匀强电场中，电场的方向水平向右，场强的大小为E。已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力。现先把小球拉到图中的P1处，使轻线拉直，并与场强方向平行，然后由静止释放小球。已知小球在经过最低点的瞬间，因受线的拉力作用，共速度的竖直分量突变为零，水平分量没有变化，则小球到达与P1点等高的P2点时速度的大小为（ ） A.B.C.2D.0

5.在场强为E的匀强电场中固定放置两个带电小球1和2,它们的质量相等,电荷分别为q1和－q（.2q1≠q2）球1和球2的连线平行于电场线,如图,现同时放开1球和2球,于是它们开始在电场力的作用下运动.如果球1和2之间的距离可以取任意有限值,则两球刚被放开时,它们的加速度可能是（ ）

A.大小不等,方向相同 B.大小不等,方向相反 C.大小相等,方向相同 D.大小相等,方向相反

6.图为示波管中偏转电极的示意图，相距为d长度为l的平行板A、B加上电压后，可在A、B之间的空间中（设为真空）产生电场（设为匀强电场）。在AB左端距A、B等距离处的O点，有一电荷量为+q、质量

27

为m的粒子以初速v0沿水平方向（与A、B板平行）射入（如图）。不计重力，要使此粒子能从C处射出，则A、B间的电压应为（ ）

A. B.

C. D.qm 7.如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同。在电键S

处于闭合状态下，若将电键S1由位置1切换到位置2，则 A.电压表的示数变大 B.电池内部消耗的功率变大 C.电阻R2两端的电压变大

D.电池的效率变大

8.在图所示电路中E为电源，其电动势=9.0 V，内阻可忽略不计；AB为滑动变阻器，其电阻R＝30

；

L为一小灯泡，其额定电压U＝6.0 V，额定功率P＝1.8 W；K为电键。开始时滑动变阻器的触头位于B端，

现在接通电键K，然后将触头缓慢地向A方滑动，当到达某一位置C处时，小灯泡刚好正常发光。则CB之间的电阻应为（ ）

A.10B.20C.15D.5

9.在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为ε，内阻为r。设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。当R5的滑动触点向图中

a端移动时（ ）

A.I变大，U变小 B.I变大，U变大

C.I变小，U变大 D.I变小，U变小

10.如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是

A.在b、n之间某点 B.在n、a之间某点

C.a点 D.在a、m之间某点 二、实验题：

11．图实－1－11甲所示为某同学测绘额定电压为2.5 V的小电珠的I－U图线的实验电路图．

28

(1)根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接成完整的实验电路．

(2)开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于______(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”)． (3)已知小电珠灯丝在27℃时电阻值约为1.5 Ω，并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比，热力学温度T与摄氏温度t的关系为T＝273＋t，根据图所示的小电珠的I－U特性曲线，估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为________ ℃(保留两位有效数字)．

12．下表中所列数据是测量小灯泡U－I关系的实验数据：

U(V) I(A) 0.0 0.000 0.2 0.050 0.50 0.100 1.0 0.150 1.5 0.180 2.0 0.195 2.5 0.205 3.0 0.215 (1)分析上表内的实验数据可知，应选用的实验电路图是图实中的________(填“甲”或“乙”)； (2)试分析所选实验电路图存在误差的原因．

13. 一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100.用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到 挡，如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是 ；若补上该步骤后测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是 Ω.

若将该表的选择开关置于1 mA挡测电流，表盘示数仍如图实－11－7所示，则被测电 流为 mA；若用直流15 V挡测量电压，则读数为 V.

29

三、计算题：

14．真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°(取sin37°=0.6, cos37°=0.8)。现将该小球从电场中某点以初速度υ0竖直向上抛出。求运动过程中 （1） 小球受到的电场力的大小及方向； （2） 小球从抛出点至最高点的电势能变化量；

15.电动势为E=12 V的电源与电压表和电流表串联成闭合回路。如果将一电阻与电压表并联，则电压表的读数减小为原来的

16.图中，虚线MN是一垂直纸面的平面与纸面的交线，在平面右侧的半空间存在一磁感强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外.O是MN上的一点，从O点可以向磁场区域发射电量为+q、质量为m、速率为v的粒子.粒子射入磁场时的速度可在纸面内向各个方向.已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的P点相遇，P到O的距离为L，不计重力及粒子间的相互作用. (1)求所考查的粒子在磁场中的轨道半径. (2)求这两个粒子从O点射入磁场的时间间隔.

，电流表的读数增大为原来的3倍。求电压表原来的读数。

电磁感应（一）

30

1. (多选)在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．下列叙述符合史实的是( )

A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系 B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说

C．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流 D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

2．如下图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是( )

3．关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是( )

A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流

B．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流 C．穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流

D．无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流 4．关于磁通量的概念，以下说法中正确的是( )

A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大 B．磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大 C．穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零 D．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的

5. 如图所示，匝数为N、半径为r1的圆形线圈内有匀强磁场，匀强磁场在半径为r2的圆形区域内，匀强磁场的磁感应强度B垂直于线圈平面．通过该线圈的磁通量为( )

A. Bπr1 B. Bπr2 C. NBπr1 D. NBπr2

6．一磁感应强度为B的匀强磁场，方向水平向右，一面积为S的矩形线圈abcd示放置，平面abcd与竖直方向成θ角，将abcd绕ad轴转180°角，则穿过面的磁通量的变化量为( )

A．0 B．2BS

C．2BScos θ D．2BSsin θ

如图所线圈平

2222

31

7．在闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、电池构成电路，假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内，a，b，c三个闭合金属圆环位置如图所示，当滑动变阻器的滑片左右滑动时，能产生感应电流的圆环是( )

A．a，b两环 B．b，c两环 C．a，c两环

D．a，b，c三个环

8．有一种信号发生器的工作原理可简化为如图所示的情形，竖直面内有半径均为R且相切于O点的两圆形区域，其内存在水平恒定的匀强磁场，长为2R的导体杆OA，以角速度ω绕过O点的固定轴，在竖直平面内顺时针匀速旋转，t＝0时，OA恰好位于两圆的公切线上，下列描述导体杆两端电势差UAO随时间变化的图象可能正确的是( )

9．如图所示，在匀强磁场中，两根平行的金属导轨上放置两条平行的金属棒ab和cd，假定它们沿导轨运动的速率分别为v1和v2，且v1＜v2，现在要使回路中产生的感应电流最大，则棒ab、cd的运动情况应该为( )

A．ab和cd都向右运动 B．ab和cd都向左运动 C．ab向右、cd向左做相向运动 D．ab向左、cd向右做背向运动

10.如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中．下列说法中正确的是( )

A．当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点 B．当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势 C．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点 D．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点

电磁感应（二）

1.关于感应电动势，下列说法中正确的是（ ）

A.电源电动势就是感应电动势

B.产生感应电动势的那部分导体相当于电源

C.在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势 D.电路中有电流就一定有感应电动势

32

2.从同一位置将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处，不发生变化的物理量有（ ）

A.磁通量的变化率 B.感应电流的大小

C.消耗的机械能 D.磁通量的变化量

3.穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间是（ ）

A.0～2 s B.2～4 s C.4～6 s D.6～10 s

4.一接有电压表的矩形线圈在匀强磁场中向右做匀速运动，如图所示，下列说法正确的是（ ）

A.线圈中有感应电流，有感应电动势 B.线圈中无感应电流，也无感应电动势 C.线圈中无感应电流，有感应电动势 D.线圈中无感应电流，但电压表有示数

5.如图甲所示，圆形线圈M的匝数为50匝，它的两个端点a、b与理想电压表相连，线圈中磁场方向如图，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，则ab两点的电势高低与电压表读数为（ ）

A.φa>φb，20V B.φa>φb，10V C.φa<φb，20V D.φa<φb，10V

6. 在匀强磁场中，a、b是两条平行金属导轨，c、d为分别串有电流表和电压表的两根金属棒，如图所示，当c、d以相同的速度向右匀速运动时，下列说法中正确的是( )

A．电压表有示数 B．电压表无示数 C．电流表有示数 D．电流表无示数

7．将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处，不发生变化的物理量有( )

A．磁通量的变化率 B．感应电动势的大小 C．磁通量的变化量 D．流过导体横截面的电荷量

8．一根直导线长0.1 m，在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中以10 m/s的速度匀速运动，则导线中产生的感应电动势( )

A．一定为0.1 V B．可能为0

33

C．可能为0.01 V D．可以大于0.1 V

二、非选择题（本题共2小题，共20分。需写出规范的解题步骤）

9.如图所示，用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ，线框每一边的电阻都相等。将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为2l，磁感应强度为B。在垂直MN边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场。在运动过程中线框平面水平，且MN边与磁场的边界平行。求： （1）线框MN边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小； （2）线框MN边刚进入磁场时，M、N两点间的电压；

（3）在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中，线框中产生的热量是多少？

10.（能力挑战题）如图所示，矩形线圈在0.01s内由原始位置Ⅰ转落至位置Ⅱ。已知ad=5×10-2m，ab=20×10-2m，匀强磁场的磁感应强度B=2T，R1=R3= 1Ω，R2=R4=3Ω。求： （1）平均感应电动势

（2）转落时，通过各电阻的平均电流。（线圈的电阻忽略不计）

34

电磁感应（三）

1.下列说法中正确的是( )

A.感生电场是由变化的磁场产生的 B.恒定磁场也能在周围空间产生感应电场

C.感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手螺旋定则来判定 D.感生电场的电场线是闭合曲线

2.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少4 Wb,则( )

A.线圈中感生电动势每秒钟增加4 V B.线圈中感生电动势每秒钟减少4 V C.线圈中无感生电动势 D.线圈中感生电动势保持不变

3.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场.若线圈 所围面积里磁通量随时间变化的规律如下图所示,则( )

A.线圈中O时刻感应电动势最小

B.线圈中C时刻感应电动势为零 C.线圈中C时刻感应电动势最大

D.线圈从O至C时间内平均感应电动势为0.4 V

4.如右图所示,一个由导体做成的矩形线圈,以恒定速率v运动,从无磁场区进入匀强磁场区,磁场宽度大于矩形线圈的宽度da,然后出来,若取逆时针方向的电流为正方向,那么在下图中的哪一个图能正确地表示回路中电流对时间的函数关系( )

5.如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内,力F做的功与安培力做的功的代数和等于( )

A.棒的机械能增加量 B.棒的动能增加量

C.棒的重力势能增加量 D.电阻R上放出的热量

6.如图所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况下导线cd中无电流的是 ( ) A．开关S闭合或断开的瞬间

B．开关S闭合的，但滑动变阻器的触头向左滑 C．开关S闭合的，但滑动变阻器的触头向右滑 D．开关S始终是闭合的，且滑动触头不滑动

35

7.关于自感现象，正确的说法是：（ ）

A.感应电流一定和原电流方向相反；

B.线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大；

C.对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大； D.自感电动势总是阻碍原来电流变化的。

8.如图AB是相同的小灯泡，L是带铁芯的线圈，电阻不记，调节R，电路稳定时，两灯泡都正常发光，则在开关合上和断开时 （ ）

A.两灯同时亮，同时灭

B.合上S，B比A先达到正常发光状态

C.断开S，AB两灯都不会立即灭，通过AB两灯的电流方向都与原电流方向相同

D.断开S时，A灯会突然闪亮一下后，再熄灭

9.如右图所示,小灯泡的规格为“2 V 4 W”,接在光滑水平导轨上,轨距0.1 m,电阻不计.金属棒ab垂直搁置在导轨上,电阻1 Ω.整个装置处于磁感应强度B=1 T的匀强磁场中,求: (1)为使小灯泡正常发光,ab的滑行速度应为多大? (2)拉动金属棒ab的外力功率多大?

10 .属导轨平行放置在倾角为θ=300的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T。质量为m=0.1kg ，电阻可不计的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑h=3m时，速度恰好达到最大速度2m/s，求此过程中电阻中产生的热量？

11.如图,将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出,穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里.线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半,线框离开磁场后继续上升一段高度,然后落下并匀速进入磁场.整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff,且线框不发生转动.求:

(1)线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度v2. (2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1. (3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q.

36

答案部分

静电场（一）

1．C解析： 带正电荷的小球只受到电场力作用从静止开始运动，电场力一定做正功，由于电场的

WAB性质不知，所以不一定沿电场线运动，由UAB＝知，UAB＞0，所以运动过程中电势一定降低，故选C.

q

2．D解析： 两个完全相同的金属小球相互接触后，带电荷量均为＋Q，距离变为原来的两倍，根据库仑定律可知选项D正确．

3．D解析： 根据电场线和等势面垂直的关系和沿电场方向电势降低，可以判断D选项正确． 4．D解析： WAB＝qUAB＝－20 eV，根据电场力做功与电势能变化的关系可知选项D正确． 5．D解析： 正电荷受力的方向和电场强度方向相同，电场线越密的地方电荷受力越大，根据牛顿第二定律，电荷的加速度也就越大，所以根据题意，Q点的电场线应比P点的电场线密，故选项A、B错误；又由于电荷做加速运动，所以选项C错误，选项D正确．

6．CD解析： 静电计显示的是A、B两极板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高．当合上S后，A、B两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压不变，静电计指针张角不变；当断开S后，

Q

板间距离增大，正对面积减小，都将使A、B两板间的电容变小，而电容器所带的电荷量不变，由C＝可U知，板间电压U增大，从而静电计指针张角增大．所以AD

7．AD解析： 由三个电荷平衡的规律“三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大”可知，a和c一定是同种电荷，a和b一定是异种电荷，并且a的电量一定比b的带电量要多，这样c才可能平衡，所以本题正确答案应选A、D.

8．D解析： 无论粒子从a点或者从b点射入电场，由于运动轨迹向下弯曲，说明粒子受电场力方向向下，可判断电场线的方向向上而不是向下，A错误；粒子既可以从a点运动到b点，也可以从b点运动到a点，B错误；由于顺着电场线方向电势在降低，故有φa＜φb，C错误；负电荷逆着电场方向运动时电势能减少，顺着电场方向运动时电势能增加，因而粒子在a点的电势能大于在b点的电势能，D正确．

9． B解析： 当电子离开偏转电场时速度的反向延长线一定经过偏转电场中水平位移的中点，所以电子离开偏转电场时偏转角度越大(偏转距离越大)，亮点距离中心就越远．

1

设电子经过U1加速后速度为v0，离开偏转电场时侧向速度为vy.由题意得：eU1＝mv02①

2

eU2L

电子在A、B间做类平抛运动，当其离开偏转电场时侧向速度为vy＝at＝·.②

mdv0vyU2L

结合①②式，速度的偏转角θ满足：tan θ＝＝. v02dU1

显然，欲使θ变大，应该增大U2、L，或者减小U1、d.正确选项是B.

10．BD解析： 因为O点电势高于c点电势，可知场强方向竖直向下，正电荷受到的电场力向下，负电荷受到的电场力向上，可知M是正电荷，N是负电荷，故A错，M运动到c点电场力做正功，N运动到a点电场力也做正功，且M、N电量荷相等，匀强电场相等距离的等势线间的电势差也相等，所以做功相等，选项B正确、C错；由于O、b点在同一等势面上，故M在从O点运动到b点的过程中电场力做功为零，选项D正确．

11．B解析： 电容量与带电荷量及两极间电压无关．

Wab5 eV

13． A解析： 由Uab＝＝＝－5 V知a、b两点间的电势差为－5 V，即电压为5 V，但电场

q－e强度方向不一定由b到a，所以A错．电场力对电荷做功5 eV，其电势能一定减少了5 eV，而零电势点未

37

确定，我们只能确定a、b两点间的电势差，无法确定a、b两点的电势，所以，C、D对，本题应选A.

14．答案： BC

15．B解析：要使ab平衡，必须有a带负电，b带正电，且a球带电较少，故应选B.

16．D解析： 从静止起动的负电荷向B运动，说明它受电场力向B，负电荷受的电场力方向与电场强度的方向相反，可知此电场线的指向应从B→A，这就有两个可能性：一是B处有正点电荷为场源，则越靠近B处场强越大，负电荷会受到越来越大的电场力，加速度应越来越大；二是A处有负点电荷为场源，则越远离A时场强越小，负试探电荷受到的电场力越来越小，加速度越来越小，故正确答案为D.

17．CD解析： 粒子从A点运动到B点，电场力做正功，且沿着电场线，故粒子带正电，所以选项A错；粒子从A点运动到B点，电场力做正功，电势能减少，故粒子在A点的电势能比在B点多1.5 J，故选项B错；由动能定理，WG＋W电＝ΔEk，－2.0 J＋1.5 J＝EkB－EkA，所以选项C对；由其他力(在这里指电场力)做功等于机械能的增加，所以选项D对．

18．解析： 带电小球由A运动到B的过程中，由动能定理得mgLsin 60°＋qUAB＝0， mgLsin 60°3mgL

则UAB＝－＝－.

q2q

19．解析(1)正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8×106 J，所以

－

6

EpA8×10

EpA＝8×10 J．φA＝＝＝400 V，

q2×10－8－

－6

6

EpB2×10

(2)EpB＝2×10 J，φB＝＝＝100 V．由电势差定义：UAB＝φA－φB＝300 V.

q2×10－8－

－6

(3)把2×105 C的负电荷由A点移到B点电场力做的功为：

－

WAB＝qUAB＝－2×105×300 J＝－6×103 J.答案(1)400 V (2)300 V (3)－6×103 J

1

20．解析： 加速过程中，由动能定理得eU＝mv02①

2

－

－

－

进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速运动l＝v0t.② 在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，

FeU′1d

加速度a＝＝.③ 偏距y＝at2④ 能飞出的条件为y≤.⑤

mdm22

22

2Ud22×5 000×?1.0×10?

解①～⑤式得U′≤2＝ V＝4.0×102 V. －22l?5.0×10?

－

即要使电子能飞出，所加电压最大为400 V.

21．解析： 带电小球从M点运动到N点的过程中，在竖直方向上仅受重力作用，从初速度v0匀减

v022v0

速到零，水平方向上仅受电场力作用，速度从零匀加速到2v0.竖直位移：h＝， 水平位移：x＝·t，又

2g2v0v02Uv02U

h＝t，所以：x＝2h＝，所以M、N两点间的电势差UMN＝·x＝.从M点运动到N点的过程中，由

2gddgUv021112222动能定理得：WE＋WG＝mvN－mv0，又WG＝－mgh＝－mv0，所以WE＝2mv0. 答案： UMN＝ 222dgW＝2mv02

22．解析： (1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律

kQq

得mgsin θ－2－qEcos θ＝ma①

L

kQqqEcos θ

解得：a＝gsin θ－2－② 代入数据解得：a＝3.2 m/s2.③

mLmkQq

(2)小球B速度最大时合力为零，即mgsin θ－2－qEcos θ＝0④

r

38

解得：r＝

kQq

⑤

mgsin θ－qEcos θ

2

代入数据解得：r＝0.9 m. 答案： (1)3.2 m/s (2)0.9 m

静电场（二）

选择题：1、B 2、D 3、C 4、A 5、AC 6、ABC 7、D 8、BC 9、BC 10、AD填空题：11、 F/8 12、 16V 13、方向：水平向右 大小：E=2×107N/C 计算题：

14、解析：①由图知两板间场强方向向下，液滴处于静止状态，重力与电场力平衡，所以电场力方向向上，因此液滴带负电．由mg=qE，得q?mg．

E②当E/?1E时，F合=mg－qE/=ma 所以a?1g，方向向下， 因此，液滴向下运动。

2215、解析：此题考查电场能的性质，涉及到点电荷形成的电场电势的特点、非匀强电场中电场力做功的计算、电势差的计算以及动能定理的应用.

(1)设小球由A到B电场力所做的功为WAB，由动能定理得

11 mgh+WAB=mvB2?0 得WAB＝mgh

22(2)由于B、C在以Q为圆心的圆周上，所以UB=UC, ∵WAB=WAC ∴WAC＝qUAC UAC=

mgh ?2q16、此题考查带电粒子带电场中的偏转分析，涉及带电粒子受力分析、平抛运动规律速度偏转方向和位移偏转方向分析.

（1）如图所示，设粒子在运动过程中的加速度大小为a，离开偏转电场时偏转距离为y，沿电场方向的速度为vy，偏转角为θ，其反向延长线通过O点，O点与板右端的水平距离为x，则有

y＝

12at ① 2L?v0t ②

vy?at tan??联立可得 x?

vyv0?y xL 2

即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心．

（2）a?Eq ③ mE?U ④ d 39

md2v02dqUL2由①②③④式解得y?， 当y?时，U?. 22qL22dmv0md2v02md2v02则两板间所加电压的范围 ?. ?U?22qLqL（3）当y?

d时，粒子在屏上侧向偏移的距离最大（设为y0），则 2Ldy0?(?b)tan?， 而tan??，

2Ld(L?2b)d(L?2b)解得 y0?. 则粒子可能到达屏上区域的长度为.

2LL17、解析：此题考查电场能的性质，涉及等量同种电荷的电场分布特点、変力（电场力、摩擦力）做功的计算、应用动能定理解决问题的方法.

L（1）由Aa＝Bb＝4，O为AB连线的中点知a、b关于O点对称，则

Uab＝0

①

设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f，对于滑块从a→b过程，由动能定理得：

q?Uab?f?L?0?E02 ②

而 f＝μmg ③

??由①②③式得：

2E0mgL

④

（2）对于滑块从O→b过程，由动能定理得：

q?UOb?f?L?0?nE04

⑤

UOb??由③④⑤式得：

(2n?1)E02q

⑥

（3）对于小滑块从a开始运动到最终在O点停下的整个过程，由动能定理得：

q?UaO?f?s?0?E0

UaO??UOb?而

⑦

(2n?1)E02q ⑧ 2n?1L4

S?由③—⑧式得：

⑨

40

恒定电流（一）

一．

题 1 号 答案

二． 14、非、变大 15、52.63欧、 199欧 16、原理图、连线、坐标图略、1.44－1.48V，0.70－0.83欧

三、17、E＝3.4V，r=2? 18、r=1?,P=6.45W

19、(1)r=1?、(2)P热=2.5W，P机＝87.5W，(3) P＝144W，97.2%

A A B D B C C B AC ACD C AD ABD 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 恒定电流（二）

1. （共9分） 0.730 （3分）、 90 （3分）, πd2R./4L（3分）

2. （共8分）（1） 2.16 （2分）、10.6---10.8 （2分） （2）0.80 （2分）、0.16 （2分） 3. A、H、（6分）

4. （共24分）① B （4分）、 D （4分） 、 F （4分）

④ 变大 （2分）

5. （共20分）答案：(1 )A1 （4分） (2)R1 （4分） (3）电路图如图所示（各6分）

V A I/A 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 O 0.5 1 1.5 2 2.5

U/V

6. （共15分）（1）A2 （3分） V2 （3分） E2 （3分） （2） 如右图所示 （6分）

7. （共8分） (I)D(2分) C(2分) （2）R1 R2 （2分）（3）小（2分） 8. （共10分） (2)①BD（2分） ②见右图（2分）

41

③选择电阻箱的阻值为R1时，测得电流I1，选择电阻 箱的阻值为R2时，测得电流为I2（2分） E=

I1I2(R1?R2)IR?I2R2 （2分） r=11?RA（2分）

I2?I1I2?I1

磁场（一）

一、选择题：

题号 答案 二．填空题： 13、

1 C 2 B 3 C 4 A 5 D 6 C 7 BCD 8 AD 9 B 10 AD 11 CD 12 BC F，电场强度 IL14、qvB，NqvB 15、1：2 2：1 三.计算题

（;2）B向外，mv0?2gR/qR 16、(1)E向上，mg/q17、(1)n=It/q (2)W=UIt= UI (3)略 18、（1）2mv/qB（2）略

2 磁场（二）

1.B 2.B 3.A 4.D 5.D 6.D ７．3.0×10-3，下 ８.右，右

９．答：能沿x周轴正向：Eq+Bqv=mg；能沿x周轴负向：Eq=mg+Bqv；

能沿y轴正向或负向：Eq=mg；

不能沿z轴，因为电场力和重力的合力沿z轴方向，洛伦兹力沿x轴方向，合力不可能为零.

?BR

１０．⑴f?qB，U?2?m2tnd?d，故t12d（２）电场中t1?，磁场中t2?n???1，t1可忽略不计.

v/2vt2?R11：

q2v ?mBl212. 解:粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

d v0 P θ O v B

a Q v b

qEd?1212mv?mv0 22代入有关数据，解得v?

23?106m/s 342

cos??v0，代入数据得θ=300 v粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r， 如图.由几何关系得

Lv2mv0?rsin30，又qvB?m 联立求得L? 2rqB代入数据解得L=5.8cm. 13. 答案：⑴vmin?BeL ⑵??arcsin1 2m414. 解:由于粒子沿直线运动，所以qE=B1qv

E=U/d 联立①②得 v=U/dB1

以速度v进入B2的粒子做匀速圆周运动，由半径公式有

R1?m1v1 B2qm2v2 B2q2(m2?m1)v

B2qR2?所以?R?2R2?2R1?解得：?m?qB1B2d?R

2U物理3-1综合练习题

1.ACD 2.D 3.C 4.B 5.ABC 6.A 7.B 8.B 9.D 10.C

11、解析：对于分压电路，开关S闭合前，应该将滑动变阻器的滑片置于最左端(A端)，使待测电路上电压为零．由灯丝电阻与热力学温度成正比可得R＝kT，当灯丝温度为300 K时电阻为1.5 Ω可得k＝0.005.由小电珠的I－U特性曲线可得当电压为2.5 V时灯丝中电流约为0.265 A．根据欧姆定律可得出灯丝电阻R′＝U/I＝9.4 Ω，由R＝kT解得此时灯丝热力学温度T′＝R′/k＝1880 K，即灯丝温度约为t＝T′－273＝1607℃＝1.6×103 ℃.

答案：(1)实物连线图如图所示．

(2)A端 (3) 1.6×103

12、解析：(1)从表格中的数据可以看出，小灯泡的电压和电流从零开始逐渐变化．甲图所示电路中滑动变阻器采用分压接法，可以获得从零开始变化的电压，符合图中数据的要求．所以应选用的实验电路图是甲

43

图．

(2)由甲图可知，电流表的分压会造成实验误差，因为小灯泡的电阻较小，和电流表内阻相差不太大．电流表最好用外接方式． 答案：(1)甲 (2)见解析

13、解析：表头指针偏转角度小，说明测量电阻的阻值偏大，应选择大倍率的挡×100挡，

换挡后必须重新进行欧姆调零，由题图所示刻度可读出被测量电阻的阻值为2.2×103 Ω. 电流为

115mA×4.0＝0.40 mA， 电压为V×100.0＝6.0 V. 10250答案：×100 重新进行欧姆调零 2.2×103(或2.2 k) 0.40 6.0

14、答案 （1）15、 U=9V

mg，方向水平向右（2）电势能减少了mv02（3）mv0，斜向上37°

16、(1)R＝

(2)Δt＝arccos()

电磁感应（一）

1、答案：ABD 解析：电流能产生磁场，说明电和磁之间存在联系，A项正确；为解释磁现象的电本质，安培根据螺线管和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，B项正确；恒定电流附近的固定导线框，不会产生感应电流，C项错误；楞次通过实验，得出了楞次定律，D项正确．

2、答案：B 解析：选项A是用来探究影响安培力的大小因素的实验。选项B是研究电磁感应现象的实验，观察导体棒在磁场中做切割磁感线运动时电流表是否会产生感应电流。选项C是用来探究安培力的方向与哪些因素有关的实验。选项D是奥斯特实验，证明通电导线周围存在磁场。

3、答案：D解析：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化就一定会有感应电流．

4、答案：C解析：穿过闭合回路的磁通量大小取决于磁感应强度、回路所围面积以及两者夹角三个因素，所以只了解其中一个或两个因素无法确定磁通量的变化情况，A、B项错误；同样由磁通量的特点，也无法判断其中一个因素的情况，C项正确，D项错误．

5、B解析：通过线圈的磁通量Φ＝BS＝Bπr2，A错误，B正确；磁通量与线圈的匝数无关，C、D错误．

6、C解析 开始时穿过线圈平面的磁通量为Φ1＝BScos θ.后来穿过线圈平面的磁通量为Φ2＝－BScos θ，则磁通量的变化量为ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BScos θ.

7、A解析：当滑动变阻器的滑片左右滑动时，引起电路中电流变化，从而引起闭合铁芯中的磁通量变化，a，b两圆环中的磁通量必定随之变化，引起感应电流的产生，而c环中有两股铁芯同时穿过，穿入和穿出的磁通量始终相等，合磁通量为零，所以c中不能产生感应电流．故选A.

12

8、答案 A解析 由右手定则可知，感应电动势始终从O指向A，为正．由E＝BLω，L是有效切割

2长度，B、ω不变，切割的有效长度随时间先增大后减小，且做非线性、非正弦的变化，经半圈后，再次

44

2

重复，故A正确．

9、CD解析：要使电路中产生的感应电流最大，应该使电路中的感应电动势最大，应该使线圈平面内的磁通量变化最快，本题中磁感应强度的大小不变，根据公式可知当线圈平面的磁通量的变化率最大时产生的感应电流最大，C选项和D选项都可以．

10、BD解析：当金属棒向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒产生恒定感应电动势，由右手定则判断电流方向由a→b，根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于a点．又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流．

当ab向右做加速运动时，由右手定则可推断φb＞φa，电流沿逆时针方向．又由E＝BLv可知ab导体两端的E不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且磁场不断增强，所以右边电路的线圈中的向上的磁通量不断增加．由楞次定律可判断右边电路的感应电流方向应沿逆时针，而在右线圈的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上．把这个线圈看作电源，由于电流是从c沿内电路(即右线圈)流向d，所以d点电势高于c点．

电磁感应（二）

1.【解析】选B。电源电动势的来源很多，不一定是由于电磁感应产生的，所以选项A错误；在电磁感应现象中，如果没有感应电流，也可以有感应电动势，C错误；电路中的电流可能是由化学电池或其他电池作为电源提供的，所以有电流不一定有感应电动势，D错误；在有感应电流的回路中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，故B正确。

2.【解析】选D。磁铁以两种速度插入线圈的初末位置相同，则初位置的磁通量和末位置的磁通量也相同，因此磁通量的变化量相同，选项D正确；由于插入的快慢不同，则时间不同，因此磁通量的变化率不同，感应电动势、感应电流和转化的电能也不同，消耗的机械能也不同，所以选项A、B、C错误。

3.【解析】选C。在Φ-t图像中，其斜率在数值上等于磁通量的变化率，斜率越大，感应电动势也越大，在图像中，4～6 s图线的斜率最大，即该段时间的感应电动势最大，故C项正确。

4.【解析】选C。矩形线圈在匀强磁场中向右匀速运动，穿过线圈的磁通量没有发生变化，无感应电流产生，故选项A、D错误；因导体边框ad和bc均切割磁感线，因此ad和bc边框中均产生感应电动势，由于无电流通过电压表，所以电压表无示数，故B错误，C正确。

5.【解析】选B。由题意可知，线圈M的磁场的磁通量随时间均匀增加，则E=n错误！未找到引用源。=50×错误！未找到引用源。V=10 V；由楞次定律可知，此时感应电流的磁场与原磁场反向，由右手螺旋定则可以看出，此时a点的电势较高。

【变式备选】将一粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边ab两点间电势差绝对值最大的是（ ）

45

【解析】选B。四个选项中，切割磁感线的边所产生的电动势大小均相等（E），回路电阻均为4r（每边电阻为r），则电路中的电流亦相等，即I=错误！未找到引用源。，只有B图中，ab边为电源，故Uab=I·3r=错误！未找到引用源。E。其他情况下，Uab=I·r=错误！未找到引用源。E，故B选项正确。

6 【解析】BD解析：c、d以相同的速度向右匀速运动，穿过闭合回路的磁通量不变，在闭合回路中没有感应电流产生，所以没有电流流过电流表和电压表，所以电流表和电压表无示数．

7 【解析】CD由于磁铁两次插入线圈中的位置相同，所以线圈的磁通量的变化量相同，C正确；所用时间

ΔΦnΔΦ

不同，故A错误；由于E＝，所以感应电动势不同，B错误．流过导体横截面的电荷量Q＝IΔt＝

ΔtRΔtnΔΦΔt＝，所以流过导体横截面的电荷量相同，D正确．

R8【解析】BC导体切割磁感线时产生的感应电动势的大小：E＝BLvsin θ.其大小与B和v 之间的夹角θ有关

9.【解题指南】首先要明确其等效电路，MN两端的电压为闭合回路的外电压；求出感应电动势，由闭合电路欧姆定律即可求出回路上的电流和MN两端的电压；确定有电流的时间，根据焦耳定律求热量。 【解析】（1）线框MN边在磁场中运动时，感应电动势E=Blv，

线框中的感应电流I=错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。

Blv。 R（2）M、N两点间的电压UMN=IR外=I·错误！未找到引用源。R=错误！未找到引用源。Blv。 （3）线框运动过程中有感应电流的时间t=

2l错误！未找到引用源。， v2B2l3v此过程线框中产生的焦耳热Q=IRt=错误！未找到引用源。。

R2

答案：（1）错误！未找到引用源。（2）错误！未找到引用源。Blv（3）错误！未找到引用源。

10.【解析】线圈由位置Ⅰ转落至位置Ⅱ的过程中，穿过线圈的磁通量Φ发生变化，即产生感应电动势，视这一线圈为一等效电源，线圈内部为内电路，线圈外部为外电路，然后根据闭合电路欧姆定律求解。

（1）设线圈在位置Ⅰ时，穿过它的磁通量为Φ1，线圈在位置Ⅱ时，穿过它的磁通量为Φ2，有

-2-2

Φ1=BScos60°=1×10Wb，Φ2=BS=2×10Wb，

-2

所以ΔΦ=Φ2-Φ1=1×10Wb。

根据电磁感应定律可得E=错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。V=1 V。 （2）将具有感应电动势的线圈等效为电源，其外电路的总电阻 R=错误！未找到引用源。=2Ω。 根据闭合电路欧姆定律得总电流

I=错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。A=0.5 A。 通过各电阻的电流I′=错误！未找到引用源。=0.25A。 答案：（1）1V（2）0.25 A

【总结提升】三种求感应电动势的方法 （1）应用公式E=n错误！未找到引用源。。这里主要有两种情况：一是面积不变，这时公式为E=nS错误！未找到引用源。；另一种是磁感应强度B不变，这时公式为E=nB错误！未找到引用源。。

（2）公式E=Blvsinθ。该公式一般用来计算导体棒切割磁感线时产生的瞬时感应电动势，式中B表示磁感应强度，l表示导体棒的有效长度，v表示瞬时速度，θ表示v与B之间的夹角。

2

（3）公式E=错误！未找到引用源。Blω。主要适用于导体棒绕一个端点垂直于磁感线并匀速转动切割磁感线的情形。

电磁感应（三）

1.ACD 2.B 3.BD 4.C 5.A 6.D 7.D 8.B

9.(1)40 m/s (2)8 W

46

10．解：当金属棒速度恰好达到最大速度时，受力分析，

则mgsinθ=F安+f

由拉第电磁感应定律：E=BLv E

由闭电路欧姆定律：I= RBLv

∴F安=ILB= =0.2N R

22

gsinθ－F安=0.3N

下滑过程据动能定理得：mgh－f

h12

－W = mv sinθ2

解得W=1J 电阻中产生的热量Q=W=1J

11.(1)线框在下落阶段匀速进入磁场瞬间有

22Bfav2mg=F+ ① R (mg?Ff)RB2a2解得v2= ②

(2)由动能定理,线框从离开磁场至上升到最高点

1的过程

2

2(mg+Ff)h= mv③ 1

线框从最高点回落至进入磁场瞬间 12

(mg-Ff)h= mv④ 22由②③④联立解得

mg?Ffv1= mg?Ff R(mg)2?Ff222v2= Ba 47

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