内容正文:
模块综合试卷
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分,其中1~6题为单项选择题,7~10题为多项选择题)
1.物理学的发展是许多物理学家奋斗的结果,下面关于一些物理学家贡献的说法正确的是( )
A.安培通过实验发现了通电导线对磁体有作用力,首次揭示了电与磁的联系
B.奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现,并提出了著名的洛伦兹力公式
C.库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律——库仑定律
D.安培不仅提出了电场的概念,而且采用了画电场线这个简洁的方法描述电场
答案 C
2.如图1所示,实线表示匀强电场的电场线,一个带正电荷的粒子以某一速度射入匀强电场,只在电场力作用下,运动的轨迹如图中的虚线所示,a、b为轨迹上的两点.若a点电势为φa,b点电势为φb,则( )
图1
A.场强方向一定向左,且电势φa>φb
B.场强方向一定向左,且电势φa<φb
C.场强方向一定向右,且电势φa>φb
D.场强方向一定向右,且电势φa<φb
答案 C
解析 由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧,所以电荷所受电场力向右.由于是带正电荷的粒子,所以场强方向一定向右.作出a、b点的等势点(要在同一根电场线上),由沿着电场线的方向电势降低,可判定a点的电势高于b点的电势.
3.如图2所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,R1和R3均为定值电阻,RT为热敏电阻(温度越高,电阻越低).当环境温度较低时合上电键S,当环境的温度逐渐升高时,若三个电表A1、A2和V的示数分别用I1、I2和U表示.则各个电表示数的变化情况是( )
图2
A.I1增大,I2不变,U增大
B.I1减小,I2增大,U减小
C.I1增大,I2减小,U增大
D.I1减小,I2不变,U减小
答案 B
解析 由题图知电压表测量路端电压,电流表A1测量流过R1的电流,电流表A2测量流过RT的电流;当环境的温度逐渐升高时,RT减小,整个电路的总电阻减小,总电流增大,电源的内电压增大,则路端电压减小,即电压表示数U减小,R3电压增大,R1、RT并联电压减小,通过R1的电流I1减小,而总电流I增大,则流过RT的电流I2增大,B正确.
4.如图3所示,一个静止的质量为m、带电荷量为q的带电粒子(不计重力),经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,粒子最后落到P点,设OP=x,下列图线能够正确反映x与U之间的函数关系的是( )
图3
答案 B
解析 在加速电场中,由动能定理得:qU=mv2,
解得:v= ,
磁场中,洛伦兹力提供向心力,有:qvB=m,
得:r==
则得:x=2r= ,B、m、q都一定,则由数学知识得到,x-U图像是开口向右的抛物线的上半部分,B正确.
5.目前世界上有一种新型发电机叫磁流体发电机,如图4所示,它的发电原理为:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的离子,而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷.磁极配置情况如图中所示,下述说法正确的是( )
图4
A.A板带正电,B板带负电
B.电阻中电流从b端经电阻流向a端
C.金属板A、B间的电场方向由A板指向B板
D.离子发生偏转的原因是离子所受电场力大于所受洛伦兹力
答案 B
解析 等离子体进入磁场后受到洛伦兹力作用,正离子受力向下,负离子受力向上,正、负离子分别向B板、A板聚集,形成电势差.离子偏转原因是洛伦兹力大于电场力,离子继续偏转,电阻中有从b流向a的电流,故B正确.
6.如图5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( )
图5
A.带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为3∶1
B.带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为∶1
C.带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为2∶1
D.带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为1∶2
答案 A
解析 根据题图中几何关系,tan 60°=,tan 30°=,带电粒子在匀强磁场中运动,r=,联立解得带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为3∶1,选项A正确,选项B错误;带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为==2=2∶3,选项C、D错误.
7.如图6所示,真空中固定两个等量异号点电荷+Q、-Q,图中O是两电荷连线的中点,a、b两点与+Q的距离相等,c、d是两电荷连线垂直平分线上关于两电荷连线对称的两点,bcd构成一个等腰三角形.则下列说法正确的是( )
图6
A.a、b两点的电场强度相同
B.c、d两点的电势相同
C.将电子由b移到c的过程中