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常德市一中2022届高三物理训练三
(电场+磁场+电路 时间:75分钟满分100)
一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.直角坐标系xOy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图所示.M、N两点各固定一负点电荷,一电荷量为Q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零.静电力常量用k表示.若将该正点电荷移到G点,则H点处场强的大小和方向分别为
A.,沿y轴正向 B.,沿y轴负向
C.,沿y轴正向 D.,沿y轴负向
2.一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图所示,如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流,则导线ab受磁场力后的运动情况为
A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管
B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管
C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管
D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管
3.如图所示,平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,两板间有一个带负电的试探电荷固定在P点。静电计的金属球与电容器的负极板连接,外壳接地。以E表示两板间的场强,φ表示P点的电势,EP表示该试探电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持负极板不动,将正极板缓慢向右平移一小段距离(静电计带电量可忽略不计),各物理量变化情况描述正确的是
A.E增大,φ降低,EP减小,θ增大
B.E不变,φ降低,EP增大,θ减小
C.E不变,φ升高,EP减小,θ减小
D.E减小,φ升高,EP减小,θ减小
4.电动公交车主要是指纯电动公交车,全部使用电能行驶,该类产品噪音小,行驶稳定性高,并且实现零排放。假设某电动公交车的质量(含乘客)m=15 t,电动公交车电能转化为机械能的效率为75%,以速度20 m/s 在平直公路上匀速行驶时,一次充满电可持续行驶100 km,假定电动公交车受到的平均阻力为车重的0.02倍,则( )
A.该车匀速行驶时发动机输出功率约3×104 W
B.该车从几乎没电到充满电需充电约3×108 J
C.按电价0.72元/kW·h来计算,从几乎没电到充满电需电费约80元
D.若该车充电的功率为60 kW,从几乎没电到充满电需时间约5 000 s
5.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示,其中0~x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2~x3段是直线,则下列说法正确的是
A.x1处电场强度最小,但不为零
B.粒子在0~x2段做匀变速运动,x2~x3段做匀速直线运动
C.在0、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、 φ2、φ3的关系为φ3>φ2=φ0>φ1
D.x2~x3段的电场强度大小、方向均不变
6.电子在电场中仅在电场力作用下运动时,由a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示.图中一组平行等距实线可能是电场线,也可能是等势线.下列说法正确的是
A.若a点的电势比b点低,图中实线一定是等势线
B.不论图中实线是电场线还是等势线,电子在a点的电势能都比b点小
C.若电子在a点动能较小,则图中实线是电场线
D.如果图中实线是等势线,则电子在b点电势能较小
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.如图所示为一圆形区域的匀强磁场,在O点处有一放射源,沿半径方向射出速率均为v的不同带电粒子,其中带电粒子1从A点飞出磁场,带电粒子2从B点飞出磁场,不考虑带电粒子的重力,则
A.带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间之比为2∶1
B.带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间之比为2∶3
C.带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷之比为3∶1
D.带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷之比为∶1
8.劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器,工作原理示意图如图所示.置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可忽略.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,高频交流电频率为f,加速电压为U.若A处粒子源产生质子的质量为m、电荷量为+q,在加速器中被加速,且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响.则下列说法正确的是( )
A.质子被加速后的最大速度与D形盒半径R有关
B.质子离开回旋加速器时的最大动能与交流电频率f成正比
C.质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为 ∶1
D.不改变磁感应强度B和交流电频率f,经该回旋加速器加速的各种粒子的最大动能不变
9.如图,水平向右的匀强电场中,一带电粒子从A点以竖直向上的初速度开始运动,经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点,粒子从A到B过程中克服重力做功2 J