湖南省湘潭一中、岳阳一中联考高二物理上学期第三次月考试卷（含解析）.doc

湖南省湘潭一中、岳阳一中联考2015-2016学年高二（上）第三次月考物理试卷一、单选题（本题共16小题，每小题4分，共64分请将正确答案填在答题卡上）1下列物理量中属于标量的是（）a电流b安培力c电场强度d磁感应强度2如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转首先观察到这个实验现象的物理学家是（）a伽利略b爱因斯坦c奥斯特d牛顿3可视为点电荷的a、b两带电小球固定在真空中，所带电荷量均为+q，若仅将a球所带电量变为q，则b球所受的库仑力（）a大小和方向均不变b大小和方向均改变c大小改变、方向不变d大小不变、方向改变4汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子如图所示，把电子射线管（阴极射线管）放在蹄形磁铁的两极之间，可以观察到电子束偏转的方向是（）a向上b向下c向左d向右5下列电器在工作时，主要利用电流热效应的是（）a发电机b电动机c电话机d电烤炉6如图所示，a、b是电场中的两点，a、b两点的电场强度大小分别为ea、eb，电势大小分别为a、b，则（）aea=ebbeaebcabdab7将面积是0.5m2的导线环放在匀强磁场中，环面与磁场方向垂直已知穿过这个导线环的磁通量是4.0102wb，则该磁场的磁感应强度为（）a2.0102tb4.0102tc8.0102td1.0102t8如图展示的是下列哪种情况的电场线（）a等量异种电荷b等量同种电荷c单个负电荷d单个正电荷9如图所示的电路中，当可变电阻r的阻值减小时，下列说法正确的是（）a通过r1的电流强度增大b通过r2的电流强度增大cab两点间的电压增大dab两点间的电压不变10内阻为1200欧的伏特表与电阻r串联，接入内阻可忽略的电动势为6伏特的电池两端，此时伏特表的读数为4.5伏，则此电阻r的阻值是（）a300欧b400欧c1200欧d3600欧11利用如图装置研究影响平行板电容器大小的因素，静电计可测量平行板电容器两极板的电势差u，保持极板上的电荷量q和两极板的正对面积s不变，增大两极板间的距离d时，静电计的指针偏角增大，说明电容器的电容（）a变大b变小c不变d无法确定12用电流表和电压表测量电阻rx阻值的电路如图所示下列说法正确的是（）a通过电流表的电流等于通过rx的电流b通过电流表的电流小于通过rx的电流c电压表两端电压等于rx两端的电压drx的测量值大于真实值13如图所示，一通电直导线ab水平放置在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，电流方向从左至右，直导线ab所受安培力的方向是（）a竖直向上b竖直向下c垂直纸面向里d垂直纸面向外14利用如图所示的装置研究导体切割磁感线产生感应电流，磁场方向竖直向下，导体棒ab水平，棒ab作下列哪种运动时，电流表指针不会偏转（）a水平向里运动b水平向外运动c在水平面内转动d沿竖直方向上下移动15如图所示，在水平放置的条形磁铁的n极附近，一个闭合线圈向下运动并始终保持水平在位置，n极附近的磁感线正好与线圈平面平行，线圈下落过程中要经历、三个位置，如果从上往下观察，关于线圈中的感应电流方向的判断，正确的是（）a始终沿顺时针方向b始终沿逆时针方向c在上方时为顺时针方向d在下方时为顺时针方向16小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个r=10的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是（）a交变电流的周期为0.125sb交变电流的频率为8hzc交变电流的有效值为ad交变电流的最大值为4a二、填空题（本题共4小题，每空2分，共16分）17如图所示，螺旋测微器的示数为mm；游标卡尺的示数为cm18一匀强电场，场强大小为5104n/c，方向竖直向下一质量为108g的带电液滴静止在该电场中，则该液滴带电，电量为c（g=10m/s2）19已知带电量q=21010c的正电荷在电场中由a点移到b点，电场力做了4108j的正功，则电势能（填“增加”或“减少”）；a、b两点间的电势差uab=v20一个电源接8电阻时，通过电源的电流为0.15a；接13电阻时，通过电源的电流为0.10a则此电源的电动势为v，内阻为四、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分2325为单选题，2627为多选题）21一正电荷仅在电场力的作用下，其速率时间图象如图所示，其中ta和tb是电荷在电场中a、b两点运动的时刻，则下列说法正确的是（）aa、b两点电场强度关系为ea=ebba、b两点电场强度关系为eaebc带电粒子从a点运动到b点时，电场力做正功、电势能减少da、b两点电势关系为ab22在匀强磁场中，一个带电粒子只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场中，则（）a粒子的速率加倍，轨迹半径减半b粒子的速率加倍，周期减半c粒子的速率减半，轨道半径减半d粒子的速率不变，周期减半23如图甲所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个d形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连带电粒子在磁场中运动的动能ek随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断中正确的是（）a在ekt图中应有t4t3=t3t2=t2t1b高频电源的变化周期应该等于tntn1c粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大d要想粒子获得的最大动能越大，则要求加速的电压越高241879年美国物理学家eh霍尔观察到，在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差，把这个现象称为霍尔效应，所产生的电势差称为霍尔电压如图为一金属导体板，宽度为d，该导体板单位体积的自由电子数为n，所加匀强磁场的磁感应强度为b，方向沿y轴正向当导体板中通以电流强度为i的x轴正向电流，上下两端的电势差稳定时，下列说法正确的是（）a电子所受电场力的方向向上b金属板上端电势高c金属板下端电势高d霍尔电压大小为25如图所示，一个三角形导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为b的匀强磁场中，ab是与导轨材料相同的导体棒且与导轨接触良好导轨和导体棒处处粗细均匀，在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右运动，以导体棒在图示位置时刻作为计时起点，则感应电动势e、感应电流i、导体棒所受外力的功率p和回路中产生的焦耳热q随时间变化的图象正确的是（）abcd五、填空题（本题共2小题，每空3分，共15分）26某同学用多用电表粗测一电阻值，选用100倍率且操作方法正确，若这时表盘上的指针位置如图所示，则测量结果是27使用如图1所示器材测量小灯泡在不同电压下的电功率，并作出小灯泡的电功率p与其两端电压的平方（u2）的关系曲线已知小灯泡标有“6v，3w”的字样有两种规格的直流电源，其中e1标有“4v，0.5a”，e2标有“8v，1a”；滑动变阻器有两种规格，其中r1标有“10，2a”，r2标有“100，20ma”测量时要求小灯泡两端电压从零开始逐渐增大，并测出多组数据（1）电源应选用（填选“e1”或“e2”）（2）滑动变阻器应选用（填选“r1”或“r2”）（3）甲同学把实物连成如图1所示电路，闭合开关后小灯泡不亮，实验小组同学检查发现各接触良好，只是有一根导线接错了，这种接法导致小灯泡被（填选“短路”或“断路”）（4）接线正确后，移动滑片位置，测出多组电压、电流的数据，可得小灯泡在不同电压下的电功率，并作出相应的pu2图象如图2所示，说明电压增大到一定值时，小灯泡的阻值会（填选“变大”或“变小”）2015-2016学年湖南省湘潭一中、岳阳一中联考高二（上）第三次月考物理试卷参考答案与试题解析一、单选题（本题共16小题，每小题4分，共64分请将正确答案填在答题卡上）1下列物理量中属于标量的是（）a电流b安培力c电场强度d磁感应强度【考点】矢量和标量【分析】矢量是既有大小，又有方向的物理量，运算遵守平行四边形定则而标量是只有大小没有方向的物理量根据有无方向进行判断【解答】解：a、电流有大小，也有方向，但运算遵守代数加减法则，是标量故a正确； b、安培力由大小也有方向，运算遵守平行四边形定则，是矢量，故b错误； c、电场强度既有大小，又有方向，运算遵守平行四边形定则，是矢量故c错误 d、磁感应强度既有大小，又有方向，运算遵守平行四边形定则，是矢量故d错误故选：a【点评】矢量与标量明显的区别是矢量有方向，而标量只有大小没有方向2如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转首先观察到这个实验现象的物理学家是（）a伽利略b爱因斯坦c奥斯特d牛顿【考点】磁现象和磁场【分析】本实验是1820年丹麦的物理学家奥斯特做的电流磁效应的实验【解答】解：当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，说明电流产生了磁场，这是电流的磁效应，首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特故c正确，abd错误故选：c【点评】本题考查的是物理学常识对于物理学史上著名物理学家、经典实验和重要理论要记牢，这也是高考内容之一3可视为点电荷的a、b两带电小球固定在真空中，所带电荷量均为+q，若仅将a球所带电量变为q，则b球所受的库仑力（）a大小和方向均不变b大小和方向均改变c大小改变、方向不变d大小不变、方向改变【考点】库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】解本题应该掌握：库仑定律的内容，正确应用库仑力计算公式f=进行运算【解答】解：电荷之间的作用力规律为：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，本题中开始为斥力、后来为引力，因此库仑力方向发生变化，根据f=可知，电量大小和距离不变，因此库仑力大小不变故abc错误，d正确故选d【点评】本题属于基础题，考察了库仑定律这一基本规律，在学习时要注意其使用条件和各个物理量的含义4汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子如图所示，把电子射线管（阴极射线管）放在蹄形磁铁的两极之间，可以观察到电子束偏转的方向是（）a向上b向下c向左d向右【考点】电子束的磁偏转原理及其应用【分析】阴极射线管电子从阴极射向阳极，运用左手定则判断电子束受到的洛伦兹力的方向，来判断电子束偏转的方向【解答】解：电子从阴极射向阳极，根据左手定则，磁感线穿入手心，四指指向电子运动的反方向，洛伦兹力的方向向下，则电子束向下偏转故选b【点评】运用左手定则判断洛伦兹力的方向时，要注意四指指向负电荷运动的相反方向5下列电器在工作时，主要利用电流热效应的是（）a发电机b电动机c电话机d电烤炉【考点】电功、电功率【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题【分析】当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应即在该过程中消耗了电能，主要产生热能，所以从能量转化的角度分析即可【解答】解：a、发电机主要是利用电磁感应将其他形式的能转化为电能的装置；故a错误；b、电动机是通电线圈在磁场中受力转动而工作的，没有利用电流的热效应，故b错误；c、电话机是将电能转化为声音的装置；故c错误；d、电烤炉是利用电流热效应工作的，它把电能转化为内能，故d正确；故选：d【点评】本题考查电学规律在生产生活中的应用，要熟悉常用用电器的工作原理，这有助于解答该类型习题6如图所示，a、b是电场中的两点，a、b两点的电场强度大小分别为ea、eb，电势大小分别为a、b，则（）aea=ebbeaebcabdab【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度【专题】比较思想；图析法；电场力与电势的性质专题【分析】电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向，沿着电场线方向电势是降低的，据此可正确解答【解答】解：ab、根据电场线疏密表示电场强度大小，则eaeb；故ab错误cd、根据沿电场线方向电势不断降低，则有 ab，故c正确，d错误故选：c【点评】电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布，关键要明确电场线分布与电场强度以及电势之间的关系7将面积是0.5m2的导线环放在匀强磁场中，环面与磁场方向垂直已知穿过这个导线环的磁通量是4.0102wb，则该磁场的磁感应强度为（）a2.0102tb4.0102tc8.0102td1.0102t【考点】磁通量；磁感应强度【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用【分析】闭合导线处在匀强磁场中，当环面与磁场垂直时，穿过环的磁通量=bs，变形求出b【解答】解：闭合导线环在匀强磁场中，环面与磁场垂直时，穿过环的磁通量=bs，则b=t=8.0102t故c正确，abd错误故选：c【点评】本题根据匀强磁场中磁通量的定义式=bs来分析计算磁感应强度b在这一类的题目中，要注意线圈与磁场垂直的条件8如图展示的是下列哪种情况的电场线（）a等量异种电荷b等量同种电荷c单个负电荷d单个正电荷【考点】电场线【专题】定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题【分析】考察正、负点电荷，等量同种与等量异种电荷周围电场线的分布情况，电场线从正电荷出发，负电荷终止，同种电荷相互排斥【解答】解：电场线从正电荷或无穷远出发终止于负电荷或无穷远，根据各种电荷周围的电场线分布可知，该图为等量正电荷电场的分布情况故选：b【点评】等量同种和等量异种电荷周围电场线分布情况是考查的重点，一定要熟练掌握9如图所示的电路中，当可变电阻r的阻值减小时，下列说法正确的是（）a通过r1的电流强度增大b通过r2的电流强度增大cab两点间的电压增大dab两点间的电压不变【考点】闭合电路的欧姆定律【专题】比较思想；图析法；恒定电流专题【分析】由电路图可知，定值电阻r2与可变电阻并联，然后再与另一个定值电阻r1串联；根据可变电阻的变化，根据欧姆定律及串并联电路的特点判断ab两点间的电压和滑动变阻器r的电流如何变化【解答】解：acd、当可变电阻r的阻值减小时，r2与可变电阻并联的总电阻减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，通过r1的电流强度增大根据串联电路分压的特点可知，ab两点间分得的电压减小；故a正确，cd错误b、由欧姆定律知，ab两点间的电压减小，则电阻r2中的电流减小，故b错误故选：a【点评】本题是电路动态变化分析问题，从局部到整体，再到局部，按顺序分析是常用的方法10内阻为1200欧的伏特表与电阻r串联，接入内阻可忽略的电动势为6伏特的电池两端，此时伏特表的读数为4.5伏，则此电阻r的阻值是（）a300欧b400欧c1200欧d3600欧【考点】多用电表的原理及其使用【专题】恒定电流专题【分析】根据串联电路的分压之比与电阻之比成正比即可求解【解答】解：电阻r上的电压：u=6v4.5v=1.5v串联电路电流相等，根据欧姆定律：u=ir则分压与电阻成正比，即分压之比等于电阻之比：=得：r=400故选：b【点评】本题考查了串联电路中电阻与分压的关系，记住：大电阻分大电压11利用如图装置研究影响平行板电容器大小的因素，静电计可测量平行板电容器两极板的电势差u，保持极板上的电荷量q和两极板的正对面积s不变，增大两极板间的距离d时，静电计的指针偏角增大，说明电容器的电容（）a变大b变小c不变d无法确定【考点】电容器的动态分析【专题】定量思想；推理法；电容器专题【分析】静电计指针偏角大小表示极板间电势差的大小，根据夹角的变化情况，分析极板间电势差的变化，抓住电量不变，根据c=，分析c的变化，再可根据电容的决定式c=，即可求解【解答】解：电容器的带电量q不变，根据c=，当静电计的指针偏角增大，即电容器极板间的电势差u增大，那么电容c减小；也可以由：因s不变，增大d，由电容的决定式c= 知电容c减小，故b正确，acd错误；故选：b【点评】解决电容器的动态分析问题关键抓住不变量电容器与电源断开，电量保持不变，根据电容器的定义式和决定式结合进行判断12用电流表和电压表测量电阻rx阻值的电路如图所示下列说法正确的是（）a通过电流表的电流等于通过rx的电流b通过电流表的电流小于通过rx的电流c电压表两端电压等于rx两端的电压drx的测量值大于真实值【考点】伏安法测电阻【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题【分析】电压表测量的是与其并联电路的电压值，电流表测量的是与之串联电路的电流值，据此分析问题即可【解答】解：a、由电路图可知，实验采用电流表外接法，电流表所测电流等于通过电阻的电流与通过电压表的电流之和，电流表的示数大于通过rx的电流，故ab错误；c、由电路图可知，电压表与待测电阻并联，测待测电阻两端电压，电压表的示数等于rx两端的电压，故c正确d、由欧姆定律可知，因电流偏大，故测量值偏小；故d错误；故选：c【点评】本题考查电流表，电压表的测量原理，明确电压表所测为与其并联部分电压，电流表为其串联电路的电流13如图所示，一通电直导线ab水平放置在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，电流方向从左至右，直导线ab所受安培力的方向是（）a竖直向上b竖直向下c垂直纸面向里d垂直纸面向外【考点】安培力；左手定则【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用【分析】通电直导线在磁场中受到的安培力方向利用左手定则判断让磁感线穿过左手手心，四指指向电流方向，拇指指向安培力方向【解答】解：根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向里穿过手心，则手心朝外四指指向电流方向，则指向右，拇指指向安培力方向：竖直向上故选：a【点评】考查由左手定则可判定安培力方向，注意对于左手定则的应用，要搞清两点：一是什么时候用；二是怎样用14利用如图所示的装置研究导体切割磁感线产生感应电流，磁场方向竖直向下，导体棒ab水平，棒ab作下列哪种运动时，电流表指针不会偏转（）a水平向里运动b水平向外运动c在水平面内转动d沿竖直方向上下移动【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；楞次定律【专题】定性思想；模型法；电磁感应与电路结合【分析】当回路中有感应电流产生时电流表指针将发生偏转，而感应电流可根据闭合电路的一部分是否切割磁感线来判断【解答】解：abc、当导体棒ab水平向里运动，或水平向外运动，或在水平面内转动时，都要切割磁感线，将产生感应电流，则电流表指针会偏转，故abc错误d、当导体棒ab沿竖直方向上下移动，不切割磁感线，不产生感应电流，则电流表不会偏转，故d正确故选：d【点评】解决本题的关键要掌握产生感应电流的条件：闭合电路的一部分切割磁感线，也可以根据磁通量是否变化来判断15如图所示，在水平放置的条形磁铁的n极附近，一个闭合线圈向下运动并始终保持水平在位置，n极附近的磁感线正好与线圈平面平行，线圈下落过程中要经历、三个位置，如果从上往下观察，关于线圈中的感应电流方向的判断，正确的是（）a始终沿顺时针方向b始终沿逆时针方向c在上方时为顺时针方向d在下方时为顺时针方向【考点】楞次定律【专题】电磁感应与电路结合【分析】根据产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，判断有无感应电流产生根据楞次定律或右手定则来确定感应电流的方向【解答】解：在位置i到在上方过程时，穿过线圈的磁通量减小，磁场方向斜向上，据楞次定律判断可知：线圈中感应电流方向沿abcd方向在下方时，穿过线圈的磁通量增大，磁场方向斜向下，据楞次定律判断可知：线圈中感应电流方向沿abcd方向故均为逆时针方向；故选：b【点评】解答本题关键要掌握判定感应电流的产生条件，及掌握楞次定律和右手定则的应用要注意线圈通过ii位置时磁通量为零16小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个r=10的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是（）a交变电流的周期为0.125sb交变电流的频率为8hzc交变电流的有效值为ad交变电流的最大值为4a【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系【专题】交流电专题【分析】从图象中可以求出该交流电的最大电压以及周期等物理量，然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解【解答】解：a、由图可知，交流电周期t=0.250s，故a错误；b、交流电周期t=0.250s，交变电流的频率为f=4hz，故b错误；c、由图可知，交流电的最大电压um=20v，所以交变电流的最大值为im=2a，所以交变电流的有效值为i=a，故c正确，d错误；故选：c【点评】本题考查了交流电最大值、有效值、周期、频率等问题，要学会正确分析图象，从图象获取有用信息求解二、填空题（本题共4小题，每空2分，共16分）17如图所示，螺旋测微器的示数为2.236mm；游标卡尺的示数为10.235cm【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用【专题】实验题；定量思想；实验分析法；基本实验仪器【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读【解答】解：1、螺旋测微器的固定刻度为2mm，可动刻度为23.60.01mm=0.236mm，所以最终读数为2mm+0.236mm=2.236mm2、游标卡尺的主尺读数为102mm，游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为70.05mm=0.35mm，所以最终读数为：102mm+0.35mm=102.35mm=10.235cm故答案为：2.236，10.235【点评】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量18一匀强电场，场强大小为5104n/c，方向竖直向下一质量为108g的带电液滴静止在该电场中，则该液滴带负电，电量为2107c（g=10m/s2）【考点】带电粒子在混合场中的运动；电场强度【专题】定量思想；推理法；带电粒子在复合场中的运动专题【分析】对带电液滴受力分析，结合平衡条件，可知，电场力的方向，结合电场强度的方向，从而确定带电液滴的电性；再根据f=qe，两力平衡方程，即可求解【解答】解：由题意可知，带电液滴水平向右匀速运动，则电场力竖直向上，由于电场强度方向竖直向下，所以带电液滴带负电；根据受力平衡方程，则有：mg=qe，所以，q=c=2107 c；故答案为：负、2107【点评】考查电荷在电场中受到电场力的方向与电荷的电性关系，掌握受力平衡方程，注意正确的计算19已知带电量q=21010c的正电荷在电场中由a点移到b点，电场力做了4108j的正功，则电势能减少（填“增加”或“减少”）；a、b两点间的电势差uab=200v【考点】电势能；电势差【专题】定量思想；方程法；电场力与电势的性质专题【分析】知道电场力做功与电势能变化的关系，正电荷由a点移到b点，电场力做了4108j的正功，其电势能减少了4108j，根据电势差公式uab=，求解a、b两点间的电势差uab【解答】解；正电荷从a点移到b点，电场力做了4108j的正功，电势能减少了4108j，根据电势差公式uab=v=200v，故答案为：减少，200【点评】本题中运用电势差公式uab=，求解时，各量都要代入符号进行计算，知道电场力做功与电势能变化的关系20一个电源接8电阻时，通过电源的电流为0.15a；接13电阻时，通过电源的电流为0.10a则此电源的电动势为1.5v，内阻为2【考点】闭合电路的欧姆定律【专题】恒定电流专题【分析】设电源的电动势和内阻分别为e、r，根据闭合电路欧姆定律e=i（r+r）列出两种情况下的方程，联立求出电源的电动势和内阻【解答】解：设电源的电动势和内阻分别为e、r，根据闭合电路欧姆定律得： e=i1（r1+r） e=i2（r2+r）联立解得，r= 代入解得，r=2代入得，e=0.15（8+2）v=1.5v故答案为：1.5；2【点评】本题根据闭合电路欧姆定律列出两个方程，联立求出电源的电动势和内阻，提供了测量电动势和内阻的方法：安阻法四、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分2325为单选题，2627为多选题）21一正电荷仅在电场力的作用下，其速率时间图象如图所示，其中ta和tb是电荷在电场中a、b两点运动的时刻，则下列说法正确的是（）aa、b两点电场强度关系为ea=ebba、b两点电场强度关系为eaebc带电粒子从a点运动到b点时，电场力做正功、电势能减少da、b两点电势关系为ab【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度；电势能【专题】比较思想；图析法；电场力与电势的性质专题【分析】由图看出，点电荷做加速度增大的加速运动，可知，电场力增大，场强增大，由能量守恒定律分析电势能的变化，再分析电势的高低【解答】解：ab、vt图象的斜率等于加速度，由vt图象看出，点电荷做加速度增大的加速运动，而点电荷在电场中仅受电场力作用，则知电场力增大，说明电场强度增大，即有eaeb故a、b错误c、点电荷的动能增大，由能量守恒定律得知，其电势能一定减小，电场力做正功，故c正确d、由于点电荷带正电，从a点运动到b点时，电势能减少，所以由ep=q知，ab故d错误故选：c【点评】本题首先要根据速度图象的斜率读出质点加速度的变化，判断场强的大小，从能量的角度可判断电势能及电场力做功的正负22在匀强磁场中，一个带电粒子只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场中，则（）a粒子的速率加倍，轨迹半径减半b粒子的速率加倍，周期减半c粒子的速率减半，轨道半径减半d粒子的速率不变，周期减半【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动【专题】定性思想；方程法；带电粒子在磁场中的运动专题【分析】该题考察了带电粒子在匀强磁场中圆周运动及其规律，首先明确洛伦兹力始终不做功，再利用半径公式r=和周期公式t=来分析各选项【解答】解：a、b、c、洛伦兹力提供向心力，与速度垂直，不做功，故动能不变，速率不变；故abc错误；d、根据周期公式t=，磁场的磁感应强度增加一倍，周期减小为；故d正确；故选：d【点评】带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力是始终不做功的，即只改变速度的方向，不改变速度的大小此类问题要求掌握洛仑兹力的大小和方向的确定，带电粒子在匀强磁场中圆周运动及其规律，会应用周期公式和半径公式进行计算和分析有关问题23如图甲所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个d形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连带电粒子在磁场中运动的动能ek随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断中正确的是（）a在ekt图中应有t4t3=t3t2=t2t1b高频电源的变化周期应该等于tntn1c粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大d要想粒子获得的最大动能越大，则要求加速的电压越高【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理【专题】带电粒子在磁场中的运动专题【分析】交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致，由公式t=和r=判断；当粒子从d形盒中出来时，速度最大，此时运动的半径等于d形盒的半径【解答】解：a、洛伦兹力提供向心力，有qvb=m，解得r=，故周期t=，与速度无关，故t4t3=t3t2=t2t1=t，故a正确；b、交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致，故高频电源的变化周期应该等于2（tntn1），故b错误；c、当粒子从d形盒中出来时，速度最大，此时运动的半径等于d形盒的半径；由qvb=m得，v=，则最大动能ek=mv2=，知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关，与加速电压等其他因素无关，故c错误；d、当粒子从d形盒中出来时，速度最大，此时运动的半径等于d形盒的半径；由qvb=m得，v=，则最大动能ek=mv2=，知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关，与加速电压无关，故d错误；故选a【点评】解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速、磁场偏转来加速粒子，但是最终粒子的动能与电场的大小无关241879年美国物理学家eh霍尔观察到，在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差，把这个现象称为霍尔效应，所产生的电势差称为霍尔电压如图为一金属导体板，宽度为d，该导体板单位体积的自由电子数为n，所加匀强磁场的磁感应强度为b，方向沿y轴正向当导体板中通以电流强度为i的x轴正向电流，上下两端的电势差稳定时，下列说法正确的是（）a电子所受电场力的方向向上b金属板上端电势高c金属板下端电势高d霍尔电压大小为【考点】霍尔效应及其应用；电势【专题】定量思想；推理法；带电粒子在复合场中的运动专题【分析】根据左手定则判断出电子的偏转方向，从而确定电势的高低；抓住电子受到的洛伦兹力等于电场力，结合电流的微观表达式求出霍尔电压大小【解答】解：abc、根据左手定则知，电子向上侧偏转，则导体上表面电势较低，下侧电势高，电子受到电场力方向向下，故ab错误，c正确；d、自由电子做定向移动，视为匀速运动，速度设为v，则单位时间内前进的距离为v，对应体积为vhd，此体积内含有的电子个数为：nvhd，电量为：nevhd，有：i=nehdv电子受电场力和洛伦兹力平衡，有：e=bev解得：u=bhv=，故d正确故选：cd【点评】解决本题的关键掌握左手定则判定洛伦兹力的方向，以及知道最终电子受电场力和洛伦兹力处于平衡25如图所示，一个三角形导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为b的匀强磁场中，ab是与导轨材料相同的导体棒且与导轨接触良好导轨和导体棒处处粗细均匀，在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右运动，以导体棒在图示位置时刻作为计时起点，则感应电动势e、感应电流i、导体棒所受外力的功率p和回路中产生的焦耳热q随时间变化的图象正确的是（）abcd【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律【专题】定性思想；方程法；电磁感应与电路结合【分析】根据感应电动势、欧姆定律、安培力公式、焦耳定律和电阻定律等知识，分别列式，再判断图象是否正确【解答】解：设导轨和导体棒的电阻率为a、t时刻回路中