2019届高考物理第二轮精讲精练检测41
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电学选择题巧练(三) [建议用时:20分钟]
1.如图所示,菱形abcd的四个顶点分别放上电荷量都为Q的不同电
性的点电荷,∠abc=120°.对角线的交点为O,A、B、C、D分别是
O点与四个顶点连线的中点,则下列说法正确的是( )
A.O点的电势和电场强度都为零
B.A、C两点的电场强度相等
C.B、D两点的电势相等且都为正
D.正的检验电荷从A到D电场力做正功
2.(多选)如图为某电场中x轴上电势φ随x变化的图象,-x0与x0关于
坐标原点对称,则下列说法正确的是( )
A.纵轴的左侧为匀强电场
B.-x0处的场强为零
C.一电子在x0处由静止释放,电子将沿x轴正方向运动,加速度逐渐
增大
D.一电子在x0处由静止释放,电子不一定沿x轴正方向运动,但速度逐渐增大
3.(多选)如图所示为一直流电路,电源内阻不能忽略,在滑动变阻器滑
片P从滑动变阻器的最右端滑向最左端的过程中,下列说法正确的是
( )
A.电压表的示数可能增大
B.电流表的示数可能增大
C.电阻R0消耗的功率可能增大
D.电源的输出功率可能增大
4.如图所示,在半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的磁感应强度
为B的匀强磁场,在磁场区域的上方有一水平放置的感光板MN.从磁
场区域最左端Q垂直磁场射入大量的带电荷量为q、质量为m、速率
为v的粒子,且速率满足v=qBRm,最后都打在了感光板上.不考虑粒
子间的相互作用力和粒子的重力,关于这些粒子,以下说法正确的是
( )
A.这些粒子都带负电
B.对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线不一定过圆心
C.只有对着圆心入射的粒子,出射后才垂直打在感光板MN上
D.沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在感光板MN上
5.如图所示为一种获得高能粒子的装置——环形加速器,环形区域内存在垂
直纸面向外的匀强磁场.质量为m、电荷量为+q的粒子在环中做半径为R
的圆周运动.A、B为两块中心开有小孔的极板,原来电势都为零,每当粒
子飞经A板时,A板电势升高为+U,B板电势仍保持为零,粒子在两极板
间的电场中加速.每当粒子离开电场区域时,A板电势又降为零,粒子在电
场一次次加速下动能不断增大,而在环形区域内绕行半径不变(设极板间距远小于R).下列
关于环形加速器的说法中正确的是( )
A.环形区域内的磁感应强度大小Bn与加速次数n之间的关系为BnBn+1=nn+1
B.环形区域内的磁感应强度大小Bn与加速次数n之间的关系为BnBn+1=nn+1
C.A、B板之间的电压可以始终保持不变
D.粒子每次绕行一圈所需的时间tn与加速次数n之间关系为tntn+1=nn+1
6.空间存在一匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,该区域为等腰直角
三角形,其腰长为2a,在磁场的左侧有一边长为a的正方形导体框,从磁
场的左侧向右以恒定的速度穿越该磁场区域,规定逆时针电流方向为正.则
整个过程中导体框中的感应电流与时间的变化规律为( )
7.如图甲所示,在匀强磁场中有一个匝数n=10的矩形线圈匀速转动,转轴O1O2垂直于磁
场方向,线圈电阻为5 Ω.从图甲所示位置开始计时,通过线圈平面的磁通量随时间变化的图
象如图乙所示,那么( )
A.线圈从图示位置转过90°角时穿过线圈的磁通量为2 Wb
B.在t=0.2 s时,线圈中的感应电动势为零,且电流改变一次方向
C.线圈从图示位置转过30°角时的感应电流为π A
D.线圈转动过程中消耗的电功率为10π2 W
8.(多选)如图所示,一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成θ角,两
轨道上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直
于轨道平面向上.质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向
上滑行,滑行到某高度h后又返回到底端.若运动过程中金属杆始
终保持与导轨垂直且接触良好,轨道与金属杆的电阻均忽略不计.则
下列说法正确的是( )
A.金属杆ab上滑过程与下滑过程通过电阻R的电量一样多
B.金属杆ab上滑过程中克服重力、安培力和摩擦力所做功之和等于12mv20
C.金属杆ab上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能不一定相等
D.金属杆ab在整个过程中损失的机械能等于装置产生的热量
电学选择题巧练(三)
1.[解析]选C.根据电场叠加原理可知,O点的场强为零,电势为正,A项错误;根据
电场叠加原理可知A、C两点的场强等大反向,B项错误;根据几何关系可知,B、D点都
在a、b点上的两个等量异种点电荷电场中零等势线的右侧,都在c、d点上的两个等量异种
点电荷电场中零等势线的左侧,因此电势叠加后肯定为正,根据对称性可知,这两点的电势
相等,C项正确;同理可以分析A点电势为负,因此正的检验电荷从A到D电势能增大,
电场力做负功,D项错误.
2.[解析]选BD.纵轴的左侧x轴上电势处处相等,因此场强为零,不可能是匀强电场,
A项错误,B项正确;x轴正半轴不一定与电场线重合,且电场线不一定是直的,因此带电
粒子不一定沿x轴正方向运动,但从静止开始只在电场力的作用下运动,电场力做正功,速
度逐渐增大,C项错误,D项正确.
3.[解析]选AD.在刚开始滑动的一段时间内,电路中的总电阻增大,总电流减小,电
流表的示数减小,电阻R0消耗的功率也减小,B、C项错误;如果滑动变阻器的最大阻值小
于等于电阻R,则内电压一直减小,外电压一直增大,电源与R0两端电压一直减小,电压
表示数增大,A项正确;如果电源的内阻一直大于外电阻,且滑动变阻器的最大阻值小于等
于电阻R,则电源的输出功率增大,D项正确.
4.[解析]选D.粒子最后都打在了感光板上,说明粒子向上偏,根据左手定则知粒子带
正电,A错误;粒子所受洛伦兹力充当向心力,做半径为r=mvqB的匀速圆周运动;因为速率
满足v=qBRm,所以r=mvqB=R,根据几何关系知沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在
MN上,C错误、D正确,显然B错误.
5.[解析]选B.因粒子每绕行一圈,其增加的能量为qU,所以,绕行第n圈时获得的总
动能为12mv2n=nqU,得第n圈的速度vn=2nqUm.在磁场中,由牛顿第二定律得qBnvn=mv2nR,
解得Bn=1R 2nmUq,所以BnBn+1=nn+1,A错误,B正确;如果A、B板之间的电压始
终保持不变,粒子在A、B两极板之间飞行时,电场力对其做功qU,从而使之加速,在磁
场内飞行时,电场又对粒子做功-qU,从而使之减速.粒子绕行一周电场对其所做总功为
零,动能不会增加,达不到加速效果,C错误;根据t=2πRv得tn=2πRm2nqU,得tntn+1=
n+1
n
,D错误.
6.[解析]选A.在0~t时间内,bc边在磁场中切割磁感线,其有效长度不变,由楞次定
律可知电流沿逆时针方向,为正值且大小不变;在t~2t时间内ad边进入磁场,bc边离开
磁场,有效切割长度从零逐渐增大,感应电动势从零逐渐增大,感应电流从零逐渐增大,由
楞次定律可知电流沿顺时针方向,为负值;2t~3t时间内ad边开始离开磁场,有效切割长
度逐渐减小到零,感应电动势逐渐减小到零,电流逐渐减小到零,由楞次定律可知电流沿顺
时针方向,为负值.
7.[解析]选D.线圈从图示位置转过90°角时穿过线圈的磁通量为0.2 Wb,与线圈匝数
无关,A错;感应电动势的大小和方向均可通过Φ-t图象中图线斜率的大小和正负来判断,
在t=0.2 s时,图线的斜率最大,感应电动势最大,其前后图线斜率的正负不变,电流方向
不变,B错;线圈转动的角速度为ω=2πT=5π rad/s,电动势峰值为Em=nBSω=nωΦm=10π
V,从图示位置开始计时,电流瞬时值表达式为i=EmRcos ωt,因此线圈转过30°角时瞬时电
流i=10π5cos 30° A=3π A,C错;电压的有效值为U=Em2=52π V,电功率为P=U2R=10π2
W,D正确.
8.[解析]选ABD.通过电阻的电量q=IΔt=ΔΦΔtRΔt=ΔΦR,所以A项正确;由动能定理
知B项正确;上滑、下滑过程中,摩擦力大小均为μmgcos θ,所以摩擦力产生的内能相等,
C项错误;由能量守恒知D项正确.