电场、电路与磁场综合 

全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(十二)

第十二单元 电场、电路与磁场综合

(90分钟 100分)

第Ⅰ卷 (选择题 共40分)

选择题部分共10小题.在每小题给出的四个选项中,1~6小题只有一个选项正确,7~10小题有多个选项正确;全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分. 1.关于电场线和磁感线,下列说法中正确的是

A.都是客观存在的线 B.都是闭合的曲线

C.线的密集程度都反映了场的强弱

D.场对正点电荷的作用力都是沿过该位置的线的切线方向

解析:磁感线与电场线都是用来形象地描述场的方向和强弱而假想的线,场线的密集程度都反映了场的强弱,磁场对电荷不一定存在作用力,而对于运动电荷的作用力方向与磁场方向垂直,而不是在一条线上,这与电场不一样.

答案:C

2.如图所示,半径为R的塑料圆环上均匀分布着电荷量为Q的负电荷.圆环左侧有一小缺口,其宽度为d(d<

A.大小为2π??,方向向左 B.大小为C.大小为

????????π??2π??3????????

,方向向右 ,方向向左 ,方向向右

????????

D.大小为

????????2π??3解析:将环补全,即用一小弧(可视为点电荷,带电荷量为-

??

d)补在缺口,由对称性可知残缺环对q的2π??

????????2π??3作用力与小弧对其的作用力平衡.由库仑定律可知小弧对q的作用力大小为可知选项D正确.

答案:D

,方向向左,由二力平衡

3.在地球赤道上某处,沿东西方向水平放置一根通以电流方向由西向东的直导线,则此导线受到的安培力方向为

A.竖直向上 B.竖直向下 C.由南向北 D.由西向东

解析:地球是一个大磁体,地球表面附近赤道上空地磁场呈水平方向,由南向北,电流方向由西向东,由左手定则可判断导线受到的安培力方向竖直向上,选项A正确.

答案:A

4.加在某台电动机上的电压是U,电动机消耗的电功率为P,电动机线圈的电阻为R,则电动机线圈上消耗的热功率为

A.P

??2B.?? ??2R??2??2R??2C. D.P-

解析:热功率PQ=I2R,而I=,故选项C正确. 答案:C

????

5.在如图所示的电路中,电池的电动势为E、内阻为r,R0为线路电阻,电表均为理想电表.开关S闭合后,两个灯泡都亮.现将S断开,则以下分析正确的是

A.L1变暗一些 B.R0两端的电压变小 C.电流表的示数变大 D.电压表的示数变小

解析:开关断开后,电路总电阻增大,流经R0的电流减小,电流表的示数减小,R0的电压减小,路端电压U增大,电压表示数变大,而L1两端电压UL=U-IR0增大,灯泡L1变亮.选项B正确.

答案:B

6.如图所示的电路,若定值电阻R1、R2、R3消耗的电功率相等,则它们的阻值之比R1∶R2∶R3为

A.1∶2∶2 B.2∶1∶1 C.1∶4∶4 D.4∶1∶1

??2

解析:R2、R3两端电压相同,据P=知R2、R3的电阻相等,而流经R1的电流为R2的2倍,由P=I2R

??

知R1=R2,故选项C正确.

答案:C

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7.如图所示,在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,一带电荷量为0.2 C的金属块从斜面顶端由静止开始加速下滑至底端,到达底端时的动能为10 J.此过程中,金属块克服摩擦力做功6 J,重力做功20 J,则以下判断正确的是

A.金属块带正电

B.金属块的机械能减少6 J C.电场力做了4 J的正功 D.金属块的电势能增加4 J

解析:由能量守恒知电势能增加4 J,电场力做了-4 J的功.电场力的方向向右,与电场的方向一致,故金属块带正电.而机械能减少10 J.故选项A、D正确.

答案:AD

8.空间内存在相互正交的匀强电场和匀强磁场,二者都沿水平方向,如图所示.现有一质量为m、带电荷量为q的微粒以速度v 与水平方向成45°角进入此空间,且沿直线运动.重力加速度为g,则以下分析正确的是

A.微粒一定做匀速直线运动 C.电场强度E=

B.电场强度E=

???? ??

2????

D.电场力是洛伦兹力的 2倍 ??

解析:由于洛伦兹力的大小与速率相关,故微粒不可能沿直线做变速运动,选项A正确;由力的平衡可知微粒带负电,且qE=mg,qvB= 2qE,故选项B正确,选项C、D错误.

答案:AB

9.如图所示,实线是电场中一簇等势面,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b和c是轨迹上的三点,其中a、b在同一等势面上.若带电粒子在运动过程中只受电场力作用,则下列判断中正确的是

A.该粒子带正电

B.该粒子在a点的受力大小与b点相等 C.该粒子在a点的速率等于其在b点的速率 D.该粒子在a点的电势能大于其在c点的电势能

解析:无法判断粒子电性,选项A错误;a、b两点电场强度大小不同,电场力也不等,选项B错误;a、b在同一等势面上,电势能相等,动能也相等,故选项C正确;粒子由b至c的过程中,电场力做正功,电势能减小,b点的电势能较大,而a与b在同一等势面上,故选项D正确.

答案:CD

10.A、B两个离子同时从匀强磁场的直边界上的P、Q两点分别以60°和30°(与边界的夹角)射入磁场,又同时分别从Q、P点穿出,如图所示.设边界上方的磁场范围足够大,则下列说法中正确的是

A.A为正离子,B为负离子

B.A、B两离子的运动半径之比1∶ 3 C.A、B两离子的比荷之比为2∶1 D.A、B两离子的速率之比为1∶ 3 解析:由左手定则可知A为负离子、B为正离子,选项A错误;离子在磁场中做圆周运动,由几何关系可得r=速率v=

??2????

,l为PQ距离,可知选项B正确;离子在磁场中运动的时间t=,可知选项C正确;离子的2sin??????

2????

,可知二者速率之比为2∶ 3,选项D错误. ??

答案:BC

第Ⅱ卷 (非选择题 共60分)

非选择题部分共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.

11.(6分)在“测定金属电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:

(1)用刻度尺测量被测电阻丝的有效长度l,如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻度对齐,示数为 cm.用螺旋测微器测金属丝直径d,如图乙所示,示数为 mm.

(2)用电压表(量程为3 V)测量出电阻丝两端的电压、同时用电流表(量程为0.6 A)测量出流经电阻丝的电流,电表示数如图丙所示,则U= V,I= A.

(3)电阻率的计算式为ρ= (用给出的物理量符号表示),计算结果为 Ω·m.(结果保留一位有效数字)

解析:(3)由电阻率公式有R=ρ=,S=π()2,可得ρ=

????

????

??2

π????2

=7×10-6 Ω. 4????

答案:(1)24.10 0.518(0.516~0.519)均可 (每空1分)

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