模块综合检测(时间：90分钟 满分：110分)一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分，第1～8小题只有一个选项符合题意，第9～14小题有多个选项符合题意；全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1.如图所示，把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N 极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面，当线圈内通入图示方向的电流时，线圈将( )A ．向左运动B ．向右运动C ．静止不动D ．无法确定解析：选A 方法一：等效法。
把通电线圈等效成小磁针，由安培定则可知，线圈等效成小磁针后，左端是S 极，右端是N 极，根据异名磁极相互吸引，线圈将向左运动。
选项A 正确。
方法二：电流元法。
取线圈的上、下两小段分析，如图所示，根据其中心对称性可知线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动。
选项A 正确。
2.如图所示，A 、B 、C 、D 、E 是半径为r 的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A 点处的电荷量为－q 外，其余各点处的电荷量均为＋q ，则圆心O 处( )A ．场强大小为kq r 2，方向沿OA 方向B ．场强大小为kq r 2，方向沿AO 方向C ．场强大小为2kq r 2，方向沿OA 方向D ．场强大小为2kq r 2，方向沿AO 方向解析：选C 在A 处放一个－q 的点电荷与在A 处同时放一个＋q 和－2q 的点电荷的效果相当，因此可以认为O 处的场是五个＋q 和一个－2q 的点电荷产生的场合成的，五个＋q 处于对称位置上，在圆心O 处产生的合场强为0，所以O 点的场强相当于－2q 在O 处产生的场强。
故选C 。
3．以下说法正确的是( )A ．根据电势差的定义式U AB ＝W AB q，带电荷量为1 C 正电荷，从A 点移动到B 点克服电场力做功为1 J ，则A 、B 点的电势差为－1 VB ．运动电荷在磁场中一定受到力的作用C．磁感应强度的方向就是小磁针北极所指的方向D．表征磁场中某点磁场的强弱是把一小段通电导线放到该点时受到的磁场力与该段导线长度和电流乘积的比值解析：选A 从A点移动到B点克服电场力做功为1 J，所以电场力做功为－1 J，由定义式U AB＝W ABq，可得A、B点的电势差为－1 V，故A正确。
当运动电荷在磁场中运动方向与磁场平行时，不受力的作用，故B错误。
磁场的方向就是小磁针静止时N极所指的方向，故C错误。
磁感应强度B＝FIL是表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线“垂直磁场的方向”放到该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值，故D错误。
4.电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作。
设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过R做功为W1，产生的热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生的热量为Q2，则有( )A．U1＜U2，Q1＝Q2B．U1＝U2，Q1＝Q2C．W1＝W2，Q1＞Q2D．W1＜W2，Q1＜Q2解析：选A 电动机是非纯电阻，其两端电压U2＞IR＝U1，B错误；电流做的功W1＝U1It，W2＝U2It，故W1＜W2，C错误；产生的热量由Q＝I2Rt可判断Q1＝Q2，A正确，D错误。
5.两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m、电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射入电场，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA间距为h，则此电子的初动能为( )A.edhUB.dUehC.eUdhD.eUhd解析：选D 电子从O点到达A点的过程中，仅在电场力作用下速度逐渐减小，根据动能定理可得－eU OA＝0－E k，因为U OA＝Udh，所以E k＝eUhd，所以正确选项为D。
6.医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。
电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。
使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。
由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。
在达到平衡时，血管内部的电场可看做匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。
在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 μV，磁感应强度的大小为0.040 T。
则血流速度的近似值和电极a 、b 的正负为( )A ．1.3 m/s ，a 正、b 负B ．2.7 m/s ，a 正、b 负C ．1.3 m/s ，a 负、b 正D ．2.7 m/s ，a 负、b 正解析：选A 根据左手定则，正离子在磁场中受到洛伦兹力的作用向上偏，负离子在磁场中受到洛伦兹力的作用向下偏，因此电极a 为正极，电极b 为负极；当达到平衡时，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，则qE ＝Bqv ，又E ＝U d ，得v ＝U Bd ＝160×10－60.04×3×10－3 m/s ＝1.3 m/s ，选项A 正确。
7．如图所示，在一平面正方形MNPQ 区域内有一匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度为B ，一质量为m ，电荷量为q 的粒子以速度v 从Q 点沿着与边QP 夹角为30°的方向垂直进入磁场，从QP 边界射出，已知QP 边长为a ，不计粒子的重力，下列说法正确的是( )A ．该粒子带正电B ．运动过程中粒子的速度不变C ．粒子在磁场中运动的时间为πm 3qB D ．粒子的速度的最大值为qBa 2m解析：选C 粒子从PQ 边射出磁场，粒子刚射入磁场时受到的洛伦兹力垂直于速度斜向右下方，由左手定则可知，粒子带负电，故A 错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子速度大小不变而方向发生变化，粒子速度发生变化，故B 错误；粒子在磁场中转过的圆心角θ＝2×30°＝60°，粒子在磁场中的运动时间：t ＝θ360°T ＝60°360°×2πm qB ＝πm 3qB，故C 正确；粒子从P 点射出磁场时轨道半径最大，粒子速度最大，此时粒子轨道半径r ＝a ，由牛顿第二定律得：qvB ＝m v 2r ，粒子的最大速度：v ＝qBr m ＝qBa m，故D 错误。
8．在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及电位器(滑动变阻器)R 连接而成，L 1、L 2是红、绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a 端时，下列说法中正确的是( )A ．L 1、L 2两个指示灯都变亮B ．L 1、L 2两个指示灯都变暗C ．L 1变亮，L 2变暗D ．L 1变暗，L 2变亮解析：选B 当电位器向a 段滑动时，电路的总电阻减小，干路电流增大，所以内电压增大，路段电压减小，所以灯L 1变暗；通过电阻R 1的电流变大，所以电位器两端的电压减小，即通过灯L 2两端的电压减小，所以灯L 2变暗，故B 正确。
9.长为L 的直导线ab 斜放(夹角为θ)在水平轨道上，轨道平行且间距为d ，通过ab 的电流为I ，匀强磁场的磁感应强度为B ，如图所示，则导线ab 所受安培力的大小为( )A.IdB cos θB. IdBsin θ C ．ILB sin θ D ．ILB解析：选BD 导线ab 所受安培力的大小为F ＝BIL ＝IdBsin θ，选项B 、D 正确。
10．(2015·海南高考)如图，两电荷量分别为Q (Q ＞0)和－Q 的点电荷对称地放置在x 轴上原点O 的两侧，a 点位于x 轴上O 点与点电荷Q 之间，b 点位于y 轴O 点上方，取无穷远处的电势为零。
下列说法正确的是( )A ．b 点电势为零，电场强度也为零B ．正的试探电荷在a 点的电势能大于零，所受电场力方向向右C ．将正的试探电荷从O 点移到a 点，必须克服电场力做功D ．将同一正的试探电荷先后从O 、b 两点移到a 点，后者电势能的变化较大解析：选BC 因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为水平指向负电荷，所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势为零，故b 点的电势为零，但是电场强度不为零，A 错误；等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向水平向右，在中点O 处电势为零，O 点左侧电势为正，右侧电势为负，又知道正电荷在正电势处电势能为正，故B 正确；O 点的电势低于a 点的电势，电场力做负功，所以必须克服电场力做功，C 正确；O 点和b 点的电势相等，所以先后从O 、b 点移到a 点，电场力做功相等，电势能变化相同，D 错误。
11．如图所示，有a 、b 、c 、d 四个粒子，它们带等量同种电荷，质量不等，有m a ＝m b ＜m c ＝m d ，以不等的速率v a ＜v b ＝v c ＜v d 进入速度选择器后，有两种粒子从速度选择器中射出，进入B 2磁场，由此可判定( )A ．射向P 1的是a 粒子B ．射向P 2的是d 粒子C ．射向A 1的是c 粒子D ．射向A 2的是d 粒子解析：选AB 在速度选择器中，只有满足Bqv ＝Eq ，即v ＝E B的粒子才能通过速度选择器，四种粒子的速度v a ＜v b ＝v c ＜v d ，故只有b 、c 粒子穿过速度选择器，因为这两种粒子在磁场中向左偏转，根据左手定则可得这四种粒子都带正电，在速度选择器中，因为v a ＜v d ，所以a 粒子受到的洛伦兹力小于电场力，向左偏，即射向P 1，d 粒子受到的洛伦兹力大于电场力，故向右偏，射向P 2，A 、B 正确；在匀强磁场中，受到的洛伦兹力F ＝Bqv ＝m v 2r ，运动半径r ＝mv Bq，由于m b ＜m c ，所以b 的运动半径小于c 的运动半径，故射向A 1的是b 粒子，射向A 2的是c 粒子，故C 、D 错误。
12．如图所示，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的场强为E ，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于纸面向里，一质量为m 的带电粒子，在场区内的一竖直平面内做匀速圆周运动，则可判断该带电质点( )A ．带有电荷量为mg E 的负电荷B ．沿圆周逆时针运动C ．运动的角速度为gB ED ．运动的速率解析：选AC A ．带电粒子在竖直平面内做匀速圆周运动，有mg ＝qE ，求得电荷量q ＝mg E ，根据电场强度方向和电场力方向判断出粒子带负电，故A 正确；B.由左手则可判断粒子沿顺时针方向运动，故B 错误；C.由qvB ＝mv ω得ω＝qB m ＝mgB Em ＝gB E ，故C 正确；D.在速度选择器装置中才能判断带电粒子的速度，故D 错误。