选修3-1 知识点题库

有一根长 $\text{[math]}$ 的直导线，通有I=2A的电流．将此直导线垂直磁场方向放入匀强磁场中，导线受到的安培力 $\text{[math]}$ ，求：

（1）该匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）若将导线中的电流增大为 $\text{[math]}$ ,而其他不变，则该导体受到的安培力 $\text{[math]}$ 是多大？

真空中一半径为r₀的带电金属球，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图所示，r表示该直线上某点到球心的距离，r₁、r₂分别是该直线上A、B两点离球心的距离，根据电势图象（φ﹣r图象），判断下列说法中正确的是（）

A . 该金属球可能带负电 B . A点的电场强度方向由A指向球心 C . A点的电场强度小于B点的电场强度 D . 电荷量为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做功W＝q（φ₁﹣φ₂）

如图甲所示，间距为L的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，轨道左侧连接一定值电阻R。水平外力F平行于导轨，随时间t按图乙所示变化，导体棒在F作用下沿导轨运动，始终垂直于导轨，在0~t₀时间内，从静止开始做匀加速直线运动。图乙中t₀、F₁、F₂为已知量，不计ab棒、导轨电阻。则（）

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A . 在t₀以后，导体棒一直做匀速直线运动 B . 在t₀以后，导体棒一直做匀加速直线运动 C . 在0~t₀时间内，导体棒的加速度大小为 $\text{[math]}$ D . 在0~t₀时间内，通过导体棒横截面的电荷量为 $\text{[math]}$

如图所示，竖直平面(纸面)内有直角坐标系 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 轴沿水平方向，仅在第四象限内(含坐标轴上)存在平行 $\text{[math]}$ 轴的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出)。一质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的带负电粒子（视为质点），自 $\text{[math]}$ 轴上的点A(0， $\text{[math]}$ )沿 $\text{[math]}$ 轴正方向射出，经 $\text{[math]}$ 轴上的点B( $\text{[math]}$ ，0)进入第四象限，粒子进入第四象限后恰好做匀速圆周运动。（重力加速度为 $\text{[math]}$ )

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（1）求匀强电场的电场强度E；
（2）求粒子通过B点时的速度大小 $\text{[math]}$ ；
（3）求粒子将从 $\text{[math]}$ 轴上的点C(0，-2 $\text{[math]}$ )进入第三象限，求匀强磁场的磁感应强度大小B₀；
（4）若经过一段时间后，粒子恰好不进入第三象限，且从 $\text{[math]}$ 轴上的D点(图中未画出)进入第一象限，求粒子在磁场中运动的时间 $\text{[math]}$ 。

一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10^-3J的功，那么（）

A . 电荷在B处时将具有5×10^-3J的电势能 B . 电荷在B处将具有5×10^-3J的动能 C . 电荷的电势能减少了5×10^-3J D . 电荷的动能减少了5×10^-3J

利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高.

（1）如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变(填“大”或“小”).
（2）上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度.如果刻度盘正中的温度为20 ℃(如图甲所示)，则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的(填“左”或“右”)侧.
（3）为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路.(请在图乙中作图).

物理兴趣小组利用图（a）所示电路进行实验。使用的器材有：多用电表，电压表（量程0~5 V），滑动变阻器，导线若干。

（1）对多用电表进行机械调零后，选择开关拨到“×1k”挡，进行欧姆调零。图（a）中多用电表的红表笔应和（选填“1”或“2”）端相连。
（2）调节滑动变阻器的滑片，当其接入电路的阻值为零时，多用电表和电压表的刻度盘上的指针位置分别如图（b）、（c）所示，则电压表读数是V，电压表内阻是kΩ，可以求出多用电表“×1k”挡内部电源电动势为V。
（3）用此多用电表测电阻，选择“×1”挡测20Ω的电阻时流过表头的电流为I₁ ，选择“×10”挡测100Ω的电阻时流过表头的电流为I₂ ，则I₁I₂。（选填“大于”、“小于”或“等于”）

某物理实验小组准备测一个电源的电动势和内阻，他们身边的器材有：

待测电源（ $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 以下的电源）、电流表（量程 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ ）、电压表（量程 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ ）、定值电阻 $\text{[math]}$ 、导线和开关若干。

（1）由于缺少变阻箱或者滑动变阻器，他们找来了一根粗细均匀的金属导体棒 $\text{[math]}$ 替代，利用接入电路不同长度的导体来改变电阻，首先他们测量了导体棒的长度为 $\text{[math]}$ ，用欧姆表“ $\text{[math]}$ 挡”测量了导体棒的电阻，指针偏转如图甲所示，导体棒每 $\text{[math]}$ 的电阻大小为 $\text{[math]}$ 。
（2）关于器材的选择，他们的解释合理是___________。

A . 不使用电压表的原因是电压表内阻过小 B . 不使用电压表的原因是电压表量程过大 C . 使用定值电阻 $\text{[math]}$ 可以增大实验数据范围
（3）选定好器材后，设计了如乙所示实验电路图（导体棒 $\text{[math]}$ 用表示），你认为合理的是。
（4）根据实验数据他们画出了接入电路的导体的长度 $\text{[math]}$ 与电流表示数 $\text{[math]}$ 之间的图像，如图丙所示，则该电源的电动势 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。（结果保留一位小数）

一束电子流经 $\text{[math]}$ 的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，两极板间电压 $\text{[math]}$ ，两极板间距 $\text{[math]}$ ，板长 $\text{[math]}$ 。

（1）求电子在两极板间穿过时的偏移量y；
（2）若平行板的右边缘与屏的距离 $\text{[math]}$ ，求电子打在屏上的位置与中心O的距离Y（O点位于平行板水平中线的延长线上）；
（3）若另一个质量为m（不计重力）的二价负离子经同一电压 $\text{[math]}$ 加速，再经同一偏转电场，射出偏转电场的偏移量 $\text{[math]}$ 和打在屏上的偏移量 $\text{[math]}$ 各是多大？

如图所示是示波器原理图，电子被电压为 $\text{[math]}$ 的加速电场加速后射入电压为 $\text{[math]}$ 的偏转电场，离开偏转电场后电子打在荧光屏上的P点，P点与O点的距离叫做偏转距离，偏转电场极板长为L，板间距离为 $\text{[math]}$ ，为了增大偏转距离，下列措施可行的是（　　）

A . 减小 $\text{[math]}$ B . 减小 $\text{[math]}$ C . 增大L D . 增大d

电路中有一段金属丝长为 $\text{[math]}$ ，电阻为 $\text{[math]}$ ，要使电阻变为 $\text{[math]}$ ，下列方法可行的是（）

A . 将金属丝拉长至 $\text{[math]}$ B . 将金属丝拉长至 $\text{[math]}$ C . 将金属丝对折后拧成一股 D . 将金属丝两端的电压提高到原来的4倍

在测量一节干电池的电动势E和内阻r的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路。

（1）实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P移至（选填“a”或“b”）端；
（2）合上开关S₁、S₂接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S₂改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数，在同一坐标系内分别描点作出两种情况下的电压表示数U和对应的电流表示数I的图象，如图乙所示，两直线与纵轴的截距分别为 $\text{[math]}$ 与横轴的截距分别为 $\text{[math]}$ ；
①S₂接1位置时，作出的 $\text{[math]}$ 图线是图乙中的（选填“A”或“B”）线；

②S₂接1位置时，测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是（选填“电压”或“电流”）表的示数偏（选填“大”或“小”）；
（3）两种接法都存在系统误差，但利用图乙中信息，可以消除系统误差，算出电池电动势 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ 。

平面直角坐标系xoy 中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向外的匀强磁场，第Ⅲ象限存在沿y轴正方向的匀强电场，如图所示。一带正电的粒子从电场中的Q点以速度v₀沿x轴正方向开始运动，粒子从坐标原点О离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向成45°角，已知P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。不计粒子重力，求：

（1）粒子在电场和磁场中运动的时间之比；
（2）电场强度和磁感应强度的大小之比。

某电场中的一条电场线如图所示，A、B是这条电场线上的两个点，两点的场强大小分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则可以确定的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . A、B两点的电场方向相同

用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S，T。请根据下列步骤完成电阻测量。

（1）旋动部件，使指针对准电流的“0”刻线；
（2）将K旋转到电阻挡“ $\text{[math]}$ ”的位置；
将插入“+”“-”插孔的表笔短接，旋动部件，使指针对准电阻的（选填“0”刻线”或“∞刻线”）；
（3）将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按的顺序进行操作。
A ．将K旋转到电阻挡“ $\text{[math]}$ ”的位置

B ．将K旋转到电阻挡“ $\text{[math]}$ ”的位置

C ．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

D ．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准

如图所示，一正方形线圈 $\text{[math]}$ 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴 $\text{[math]}$ 匀速转动，沿 $\text{[math]}$ 观察，线圈逆时针转动，已知匀强磁场的磁感应强度为 $\text{[math]}$ ，线圈匝数为 $\text{[math]}$ ，边长为 $\text{[math]}$ ，总电阻为 $\text{[math]}$ ，转动的角速度为 $\text{[math]}$ ，则当线圈转至图示位置时（）

A . 线圈中感应电流方向为 $\text{[math]}$ B . 线圈中感应电流为 $\text{[math]}$ C . 穿过线圈的磁通量的变化率为 $\text{[math]}$ D . 线圈 $\text{[math]}$ 边所受的安培力的大小为 $\text{[math]}$

如图甲所示，将一根铜棒和一根锌棒插入一只苹果内，就成了一个简单的“水果电池”。小明同学做了两个这样的水果电池，并依次进行以下实验：

（1）用多用电表的直流电压（ $\text{[math]}$ ）挡粗测其中一个水果电池的电动势，指针位置如图乙所，其示数为V；
（2）用如图丙所示的电路测量该电池组（两个水果电池串联）的电动势和内阻，已知定值电阻 $\text{[math]}$ ，两只电流表规格相同，量程均为 $\text{[math]}$ ，内阻均为 $\text{[math]}$ ）。若身边有两种规格的滑动变阻器： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，实验中应该选用的滑动变阻器是（填“A”或“B”）；
（3）根据上述实验中两只电流表读数的多组数据，在 $\text{[math]}$ 图中描点并作出图像，如图丁所示，可求得该电池组的电动势与内阻分别为 $\text{[math]}$ V、 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （内阻的计算结果保留两位有效数字）。

真空中，两个完全相同的金属小球，分别带有+2Q和 $\text{[math]}$ 的电荷量，当它们相距为r时（可视为点电荷），它们之间的库仑力大小为F。若把它们接触后分开，置于相距为2r的两点，则它们之间的库仑力大小将变为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

某实验小组改装的简易多用电表电路如图所示，其中电流表G的量程为10mA，内阻 $\text{[math]}$ ，定值电阻 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，电源的电动势、内阻及定值电阻 $\text{[math]}$ 的阻值未知。请回答以下问题。

（1）若该实验小组将接线柱1、2接入电路测量电流，电流表G的读数为6.0mA，则经过接线柱1、2的电流为mA。
（2）若该实验小组将接线柱1、3接入电路测量电压，电流表G的读数为6.0mA，则接线柱1、3间的电压为V，实际上测量值很有可能有较大误差，其原因是。
（3）该实验小组为测量某未知电阻的阻值，首先在接线柱1、4间接入电阻箱，调节电阻箱，当电阻箱读数为 $\text{[math]}$ 时，电流表G的6.0mA；当电阻箱读数为 $\text{[math]}$ 时，电流表G的读数为8.0mA。之后断开电阻箱，将待测电阻 $\text{[math]}$ 接入接线柱1、4间，电流表G的读数为4.8mA，则待测电阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

空间存在范围足够大、竖直向下的、磁感应强度为B的匀强磁场，在其间竖直固定两个相同的、彼此正对的金属细圆环a、b，圆环a在前、圆环b在后。圆环直径为d，两环间距为L、用导线与阻值为R的外电阻相连，如图所示。一根细金属棒保持水平、沿两圆环内侧做角速度为ω的逆时针匀速圆周运动（如图），金属棒电阻为r。棒与两圆环始终接触良好，圆环电阻不计。则下列说法正确的是（）

A . 金属棒在最低点时回路电流为零 B . 金属棒在圆环的上半部分运动时（不包括最左和最右点），a环电势低于b环 C . 从最高点开始计时，回路电流的瞬时值为 $\text{[math]}$ D . 电阻R两端电压的有效值为 $\text{[math]}$