1、1(五)选择题快速练四 电学(1)1.如图,竖直平行金属板分别与电源正、负极相接,一带电颗粒沿图中直线从 A 向 B 运动,则该带电颗粒( )A.动能减小 B.电势能减小C.机械能减小 D.可能带负电2.如图所示,圆柱体为磁体,磁极在左右两侧,外侧 a 为一金属圆环,与磁体同轴放置,间隙较小。在左侧的 N 极和金属圆环上各引出两根导线,分别接高压电源的正负极。加高压后,磁体和金属环 a 间的空气会被电离,形成放电电流,若从右侧观察放电电流,下列说法正确的是( )A.放电电流将发生顺时针旋转B.放电电流将发生逆时针旋转C.放电电流不发生旋转D.无法确定放电电流的运动情况3.(多选)将四根完全相同
2、的表面涂有绝缘层的金属丝首尾连接,扭成如图所示四种形状的闭合线圈,图中大圆半径均为小圆半径的两倍,将线圈先后置于同一匀强磁场中,线圈平面均与磁场方向垂直。若磁感应强度从 B 增大到 2B,则线圈中通过的电量最少的是( )24.如图甲所示连接电路,电源电动势为 6 V。先使开关 S 与 1 端相连,电源向电容器充电,这个过程可在瞬间完成。然后把开关 S 掷向 2 端,电容器通过电阻 R 放电,电流传感器将测得的电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的 I-t 曲线如图乙所示。据此图可估算出电容器释放的电荷量,并进而估算出电容器的电容为( )A.2.010-1 F B.1.310-2 FC
3、.4.510-3 F D.5.610-4 F5.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为 553,原线圈 a、b 间输入交流电瞬时值的表达式为u=220 sin 100t (V),副线圈两端接有两只标有“24 W”字样的灯泡,当开关 S1和 S2都闭合时,两2灯泡均正常发光,下列说法中正确的是( )A.两只灯泡能承受的最高电压为 12 VB.断开开关 S1,副线圈两端的电压将变大C.断开开关 S1,变压器原线圈的输入功率将变小D.该变压器原、副线圈的输入、输出功率之比为 5536.如图所示为一孤立的负点电荷形成的静电场,一带电粒子仅在电场力的作用下以某一速度进入该电场,依次经过 A、B、C
4、三点,其中 A、C 两点与负点电荷的距离相等,B 点是轨迹上距离负点电荷最近的点。则下列说法正确的是( )A.粒子运动到 B 点的速率最大B.相邻两点间的电势差关系为 UAB=UBCC.该粒子带负电,并且在 B 点时的加速度最大3D.粒子在 B 点的电势能小于在 C 点的电势能7.(多选)如图所示,匀强磁场垂直于纸面向里,匀强电场竖直向上。质量为 m、电荷量为 q 的小球以速率v 在复合场区域做匀速圆周运动。已知匀强磁场的磁感应强度为 B,重力加速度为 g,则( )A.小球带负电B.电场强度大小为qmgC.小球做圆周运动的半径为mvqBD.小球做圆周运动的周期为2mqB8.(多选)如图所示,a
5、bcdef 为圆形匀强磁场区域的圆周上的 6 个等分点,比荷相同的粒子先后从 f 点沿fd 方向射入磁场区域。从 a 点离开磁场的粒子,速度大小为 va,在磁场中运动的时间为 ta,从 c 点离开磁场的粒子,速度大小为 vc,在磁场中运动的时间为 tc,不计粒子重力,则( )A. = B. = C. =3 D. =2vavb14 vavc12 tatc tatc4答案精解精析1.B 带电颗粒受到重力和电场力两个力,电场力在水平方向上,由于颗粒做直线运动,可知电场力方向必定水平向右,颗粒带正电,故 D 错误;颗粒所受的合力与速度方向相同,对颗粒做正功,其动能增加,故A 错误;由于电场力做正功,由
6、功能关系知,颗粒的电势能减少,机械能增加,故 B 正确,C 错误。2.A 由题可以知道,磁场向右,电流由高压电源的正极流向负极,根据左手定则,可以判断放电电流将发生顺时针旋转,故选项 A 正确。3.BC 根据法拉第电磁感应定律,E=N ,由闭合电路欧姆定律,I= ,且电量 q=It,则有 q= ,若磁感 t ER N R应强度从 B 增大到 2B,则线圈中通过的电量最少的是磁通量变化最少的,由于穿过线圈的磁通量有正负,设小圆半径为 R,因此 A 选项的磁通量变化量为 A=5BR 2;而 D 选项是将小圆旋转 180 度后再翻转,则磁通量变化量与 A 选项相同,为 D=5BR 2;对于 B 选项
7、,是将 A 选项小圆旋转 180 度,则磁通量的变化量为 B=3BR 2;而 C 选项,是将 A 选项小圆翻转 180 度,则磁通量的变化量同 B 选项,为 C=3BR 2。综上所述,B、C 正确,A、D 错误。4.D 电容器充电结束的电压等于电源的电动势,即 U=6 V;电容器放电过程的放电量等于 I-t 图线与时间轴所围的面积,则 Q=420.0810-3 C,电容器的电容 C= =5.610-4 F。QU5.C 由理想变压器的工作原理知原、副线圈的电压与匝数成正比 = ,解得副线圈输出电压的有效值为U1U2n1n2U2=12 V,故灯泡能承受的最高电压应为 12 V,A 错误;无论是断开
8、开关 S1还是断开开关 S2,副线圈的2电压均不变,B 错误;断开开关 S1,小灯泡 L2仍能正常发光,L 2消耗的功率不变,则理想变压器的输出功率减小,由于理想变压器的输出功率等于输入功率,因此输入功率也减小,C 正确,D 错误。6.C 根据题述及题图,该粒子受到负点电荷的斥力作用,因此该粒子带负电,粒子从 A 点到 B 点速度减小,从 B 点到 C 点速度增大,运动到 B 点时,粒子的速度最小,A 错误;由于 A、C 两点与负点电荷的距离相等,则这两点的电势相等,U AB=-UBC,B 错误;根据电场线的疏密可得,B 点处的电场线最密,所以粒子在 B 点时受到的电场力最大,加速度最大,C
9、正确;在粒子由 B 点向 C 点运动的过程中,电场力做正功,电势能减小,则带电粒子在 B 点的电势能大于在 C 点的电势能,D 错误。7.CD 小球做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则 mg=qE,电场力方向竖直向上,那么小球带正电,故 A 错误。由 mg=qE,得电场强度大小为 E= ,故 B 错误。洛伦兹力提供向心力,qvB=m ,得小球做圆周运mgq v2R动的半径 R= ,故 C 正确。小球做圆周运动的周期 T= = ,故 D 正确。mvqB 2Rv 2mqB8.AC 设圆形匀强磁场区域的半径为 R,磁感应强度为 B,根据带电粒子在圆形匀强磁场区域运动的相关知识可知,从 a 点离开磁场的粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 ra= ,从 c 点离开磁场的粒子在磁场R25中做匀速圆周运动的半径为 rc=2R。由 r= 可知 = = ,A 正确,B 错误。从 a 点离开磁场的粒子在磁场中mvqB vavcrarc14的运动轨迹所对应的圆心角为 180,运动时间为 ta= ,从 c 点离开磁场的粒子在磁场中运动的轨迹所对Ta2应的圆心角为 60,运动时间为 tc= ,由 T= 可知 = ,C 正确,D 错误。Tc6 2mqB tatc31
