电学综合测试

综合测试㈢（测试时间90分钟，满分100分）一、选择题（8个小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个正确答案）1.法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场。图㈢-1是点电荷a、b所形成电场的电场线分布图。以下说法中正确的是A.a、b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量B.a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量C.a、b为同种电荷，a的电荷量大于b的电荷量D.a、b为同种电荷，a的电荷量小于b的电荷量2.两只相同的带电金属小球，它们的大小跟它们间的距离相比可以忽略不计。已知它们间的库仑力大小为F。若将这两只小球接触一下后再放回原处，这时测得它们间的库仑力变大。下列说法中正确的是A.这两只金属小球原来带的一定是同种电荷B.这两只金属小球原来带的一定是异种电荷C.这两只金属小球原来带的可能是异种电荷D.这两只金属小球原来带电的电荷量一定相等3.图㈢-2中的虚线a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面。两个带电粒子M、N（重力忽略不计）以平行于等势面的初速度射入电场，运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示。已知M是带正电的带电粒子。则下列说法中正确的是A.N一定也带正电B.a点的电势高于b点的电势，a点的场强大于b点的场强C.带电粒子N的动能减小电势能增大D.带电粒子N的动能增大电势能减小4.某LC回路中电容器两极板间的电场强度E随时间t变化的规律如图㈢-3所示，则下列判断正确的是A.t=1×10-3s时刻电容器两板间电压最高B.t=2×10-3s时刻回路中振荡电流最大C.t=2.5×10-3s时刻回路中的振荡电流正在增大D.t=4.5×10-3s时刻电容器正在充电5.如图㈢-4所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线。可供选择的答案有①电阻的阻值为15Ω②电池组的内阻是0.2Ω③将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是15W图㈢-1abcdvvMNPQ图㈢-2E/Vm-1Ot/10-3s12345图㈢-3U/VI/A42O5101520ab图㈢-4④改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为20WA.只有①③④正确B.只有①③正确C.只有④正确D.只有②正确6.研究表明各种粒子都有和它对应的“反粒子”。粒子和跟它对应的反粒子的质量数、电荷量相同，而电性相反。图㈢-5所示的正方形abcd内有垂直于纸面向里的匀强磁场，Ⅰ、Ⅱ两个带电粒子以相同的初速度从a点沿ab方向射入该区域后，分别从d、c点射出（不考虑粒子间的相互作用），轨迹如图。下列说法中正确的是A.Ⅰ、Ⅱ可能分别是质子和α粒子B.Ⅰ、Ⅱ可能分别是反α粒子和反质子C.Ⅰ、Ⅱ在磁场中经历的时间相同D.Ⅰ、Ⅱ在磁场中的加速度大小之比为１∶２7.如图㈢-6装置中，cd杆原来静止。当ab杆做如下那些运动时，cd杆将向右移动？A.向右匀速运动B.向右加速运动C.向左加速运动D.向左匀速运动8.右图㈢-7电路中，当电阻R3的阻值发生变化，而其它电阻的阻值保持不变时，发现电压表V3的示数减小。由此可以判定A.电压表V1的示数一定减小B.电压表V2的示数一定减小C.电压表V4的示数可能减小D.电压表V2、V4的示数都增大，且V2的增加量较多二、填空题（7个小题，每个小题4分，共28分）9.一台收音机，把它的调谐电路中的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出，仍然收不到某一较高频率的电台信号。要想收到该电台信号，应该______（增大还是减小）电感线圈的匝数。10.图㈢-8电路中ab是一段长10cm，电阻为100Ω的均匀电阻丝。两只定值电阻的阻值分别为R1=80Ω和R2=20Ω。当滑动触头P从a端缓慢向b端移动的全过程中灯泡始终发光。则当移动距离为____cm时灯泡最亮，移动距离为_____cm时灯泡最暗。11.如图㈢-9，理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为n1=1760匝、n2=288匝和n3=8000匝，电源电压为U1=220V。n2上连接的灯泡的实际功率为36W，测得初级线圈的电流为I1=0.3A，求通过n3的负载R的电流I3。R1R2RPabL图㈢-8abdc××××××××××××××××图㈢-5cadbL2L1图㈢-6V1V2V3V4R1R2R3R4图㈢-7n2Ln3R220Vn1图㈢-912.如图㈢-10，边长为L的正三角形ABC的顶点上分别固定有QA=+4q、QB=+q和QC=-4q三个相同大小的带电金属小球（视为点电荷）。用另一个和它们完全相同的不带电金属小球，依次和C球、A球和B球接触后移走，再将一个原来不带电的空心金属球壳放入该电场，并使其球心恰好位于ΔABC的中心处。达到静电平衡后金属球壳上的感应电荷在球心O处的场强大小为______，球壳内另一点P（如图）的场强为______。13.有一只定值电阻接在一个交变电源上，通过电阻的电流为I。若将它通过一台理想变压器接在这个交变电源上，测得变压器的初级线圈中的电流为I/4，那么这时通过该定值电阻的电流为_________。14.如图㈢-11所示，矩形线圈abcd质量为m，宽为d，在竖直平面内由静止自由下落。其下方有如图方向的匀强磁场，磁场上、下边界水平，宽度也为d，线圈ab边刚进入磁场就开始做匀速运动，那么在线圈穿越磁场的全过程，产生的电热为__________。15.如图㈢-12所示，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从静止被电压U1加速后沿平行板电容器两极板的中线OO/射入电容器，并从右侧射出。电容器板长和极板间距离相等，两板间电压为U2，则该带电粒子在穿过电容器过程中的动能增量为_________。三、计算题（4个小题，每小题10分，共40分）16.如图㈢-13所示，足够长的光滑平行导轨所在平面跟水平方向成α角，一根质量为m，长度和导轨间距离都等于L的导体棒ab架在导轨上，跟两平行导轨保持垂直，和导轨接触良好。导轨最上端串联有阻值为R的定值电阻，其它电阻都忽略不计。空间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B。现将ab无初速释放，求：⑴ab沿导轨下滑的最大速度vm是多大？⑵ab达到最大速度后，电阻R上消耗的电功率P是多大？ABCOＰ图㈢-10abdc图㈢-11U1U2OO/图㈢-12ααBRab图㈢-1317.如图㈢-14所示，是在环境温度为10℃左右的条件下工作的某自动恒温箱原理简图。箱内电阻R1=20kΩ，R2=10kΩ，R3=40kΩ，R4为热敏电阻，其阻值随温度变化的图线如图㈢-15所示。当电压鉴别器两接入点a、b的电势φaφb时，鉴别器将自动使电键K接通，使恒温箱内的电热丝发热，从而使箱内温度升高；当φaφb时，鉴别器将使K断开，停止加热。求：⑴根据以上说明，判定该恒温箱内的温度将保持在多少摄氏度？⑵若想使恒温箱内的温度保持在30℃，在保持R1、R2不变的情况下，应该把R3更换成阻值多大的定值电阻？18.如图㈢-16，MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨，其电阻可以忽略不计，导轨间距离l=0.60m。垂直于导轨平面向里的匀强磁场的磁感应强度B=0.40T。金属杆ab垂直于导轨放置，与导轨接触良好，ab杆在导轨间部分的电阻r=1.0Ω。在导轨的左端连接有电阻R1、R2，阻值分别为R1=3.0Ω和R2=6.0Ω。ab杆在水平拉力F作用下以v=5.0m/s的速度向右匀速运动。求：⑴通过ab杆的电流I⑵拉力F的功率PF⑶电阻R1上每分钟产生的电热Q119.澳大利亚设计师设计并制造了一艘试验性的太阳能帆船，图㈢-17是它的照片。它既有普通的柴油发动机作为动力系统，又有四个特殊的风帆，每只高6m，宽1.5m，表面布满太阳能电池。这样，它既可以利用风力航行，又可以利用太阳能发电再利用电能驱动，特别适用于航速较低的旅游观光时使用。已知船在行驶中所受阻力跟船速的平方成正比。某次试航时关闭柴油发动机，仅靠风力航行时速度为2m/s，阻力大小f=1.5×103N。开动太阳能电池驱动的电动机后船速增加到3m/s。当时在烈日照射下，每平方米风帆上实际获得的太阳能功率为600W，电动机的效率为η1=90%。设风力的功率不受船速影响。求：⑴电动机提供的机械功率是多大？⑵太阳能电池将太阳能转化为电能的效率η2是多少？R/10kΩt/℃O31245103050204060图㈢-15KabR3R4电热丝220V电压鉴别器R1R2图㈢-14××××××××××××R1R2MNPQab图㈢-16图㈢-17综合测试㈢答案一、1.B2.C3.D4.C5.A6.C7.B8.D二、9.减小10.10，211.0.03A12.9kq/L2，013.I/214.2mgd15.1224UqU三、16.⑴22sinLBmgRvm⑵22222sinLBRgmP17.⑴37℃⑵R3=50kΩ18.⑴I＝0.40A⑵0.48W⑶12.8J19.⑴7.125×103W⑵37%