《场与路》单元测试.doc

高三物理场与路单元测试一、单项选择题1.将一正电荷从无穷远处移向电场中的M点，电场力做的功为6.0109 J；若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做的功为7.0109 J.若取无穷远处电势0，则下列有关M、N两点的电势M、N的关系中，正确的是()A.MN0B.NM0C.NM0 D.MN02.（2011上海第14题）两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置变化规律的是图3.如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OMMN，P点在y轴右侧，MPON。则下列说法错误的是（ ）AM点的电势比P点的电势高 B将负电荷由O点移动到P点，电场力做负功CM、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动4如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，电阻R2、R3为定值电阻，R1为滑动变阻器，A、B为电容器的两个极板。当滑动变阻器R1处于某位置时，A、B两板间的带电油滴静止不动。则下列说法中正确的是 ( )A仅把R1的触头向右滑动时，电流表读数减小，油滴向下运动 B仅把R1的触头向右滑动时，电流表读数减小，油滴向上运动 C仅把两极板A、B间距离增大，油滴向下运动，电流表读数变大 D仅把两极板A、B间相对面积减小，油滴向下运动，电流表读数不变R1R2R3R4L1L2S5如图所示，闭合电键S，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变暗，电流表读数变小，则故障可能是（ ）AR1断路 BR3短路 CR2断路 DR4短路6.每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将 ( )A向东偏转 B向南偏转C向西偏转 D向北偏转7如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒。当导体棒中的电流垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上沿逆时针转至水平向左的过程中，下列关于B的大小变化的说法中，正确的是（ ）A逐渐增大B逐渐减小600300900v1v1v2v2v3v3C先减小后增大D先增大后减小8三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90、60、30，则它们在磁场中运动的时间之比为：A1：1：1 B1：2：3 C3：2：1 D1： 9.如图所示为两个横截面分别为圆形和正方形当磁感应强度均相同的匀强磁场区域,圆的直径等于正方形的边长.两个电子以相同的初速度分别飞入两个磁场区域,速度方向均与磁场方向垂直.进入圆形区域的电子速度方向对准圆心,进入正方形区域的电子是沿一边的中心且垂直于边界线进入的,则( )A.两个电子在磁场中运动的半径可能不同 B.两个电子在磁场中运动的时间一定相同C.进入圆形区域的电子一定先飞离磁场 D.进入圆形区域的电子一定不会后飞离磁场aBbcEO10.如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是（ ）A当小球运动的弧长为圆周长的1/4时，洛仑兹力最大B当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛仑兹力最大C小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大D小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小SB2P1P2P3P4B111如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图速度选择器（也称滤速器）中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B1的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1入射到速度选择器中，若m甲= m乙 m丙= m丁，v甲 v乙= v丙 v丁，在不计重力的情况下，则分别打在P1、P2、P3、P4四点的离子分别是 （ ）A甲乙丙丁 B甲丁乙丙C丙丁乙甲 D甲乙丁丙三、计算题12如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。已知：静电分析器通道的半径为R（通道的宽度可忽略），均匀辐射电场的场强为E.磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B。问：（1）为了使位于A处电量为q、质量为m的离子，从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，加速电场的电压U应为多大？（2）离子由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q点，该点距入射点P多远？ 13.如图a所示，为一组间距d足够大的平行金属板，板间加有随时间变化的电压（如图b所示），设U0和T已知。A板上O处有一静止的带电粒子，其带电量为q，质量为m（不计重力），在t=0时刻起该带电粒子受板间电场加速向B板运动，途中由于电场反向，粒子又向A板返回（粒子未曾与B板相碰）。（1）当Ux=2U0时求带电粒子在t=T时刻的动能；OABu（a）utU0UxOT/2T3T/2（b）（2）为使带电粒子在0T时间内能回到O点，Ux要大于多少？附加题14.如图所示，在0xa、oy范围内有垂直于xy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。坐标原点O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xy平面内，与y轴正方向的夹角分布在0范围内.己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于到a之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一.求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的(1)速度大小；(2)速度方向与y轴正方向夹角正弦。 高三物理场与路单元测试答题卷一、单项选择题123456789101112、OABu（a）utU0UxOT/2T3T/2（b）13、附加题答在背面参考答案一、选择（每题6分，共66分）1234567891011ADB12、（15分）解：（1）离子在加速电场中加速，根据动能定理有 (3分)离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，有 (3分)解得 (2分)（2）离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 (3分)由、式得 (2分) (2分)13、（19分）（1）（2）解：(1)带电粒子在0到时间T/2内向右做匀加速直线运动,加速度大小 (1分)， 在T/2到T时间内向右做匀减速直线运动,加速度大小(1分)， T/2时刻的速度(2分)，T时刻的速度(2分)，由可得(1分),负号表示速度方向向左。所以T时刻的动能为 (2分)。（2）粒子在前时间T/2内的位移(2分)，后T/2时间内的位移(2分)，因为(2分)，所以由四式，得ax=3a1(2分)，又因为，所以(2分)（1）设粒子的发射速度为v，粒子做圆周运动的轨道半径为R，由牛顿第二定律和洛仑兹力公式，得：，（ 分）由解得：（ 分）画出沿y方向以a/2为半径做匀速圆周运动轨迹如图所示，再画出从坐标原点O沿与y轴正方向以半径R0（a/2R0a）做匀速圆周运动且圆弧轨迹与磁场上边界相切时的临界轨迹，然后将临界轨迹以O为圆心顺时针或逆时针旋转，根据在磁场中的轨迹线的长度即可判断运动时间的长短，如下图所示。从图不难看出临界轨迹对应的运动时间最