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(五)選擇題快速練四　電學(1) 1.如圖,豎直平行金屬板分別與電源正、負極相接,一帶電顆粒沿圖中直線從A向B運動,則該帶電顆粒(　　) 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.動能減小 B.電勢能減小 C.機械能減小 D.可能帶負電 2.如圖所示,圓柱體為磁體,磁極在左右兩側(cè),外側(cè)a為一金屬圓環(huán),與磁體同軸放置,間隙較小。在左側(cè)的N極和金屬圓環(huán)上各引出兩根導線,分別接高壓電源的正負極。加高壓后,磁體和金屬環(huán)a間的空氣會被電離,形成放電電流,若從右側(cè)觀察放電電流,下列說法正確的是(　　) A.放電電流將發(fā)生順時針旋轉(zhuǎn) B.放電電流將發(fā)生逆時針旋轉(zhuǎn) C.放電電流不發(fā)生旋轉(zhuǎn) D.無法確定放電電流的運動情況 3.(多選)將四根完全相同的表面涂有絕緣層的金屬絲首尾連接,扭成如圖所示四種形狀的閉合線圈,圖中大圓半徑均為小圓半徑的兩倍,將線圈先后置于同一勻強磁場中,線圈平面均與磁場方向垂直。若磁感應強度從B增大到2B,則線圈中通過的電量最少的是(　　) 4.如圖甲所示連接電路,電源電動勢為6 V。先使開關(guān)S與1端相連,電源向電容器充電,這個過程可在瞬間完成。然后把開關(guān)S擲向2端,電容器通過電阻R放電,電流傳感器將測得的電流信息傳入計算機,屏幕上顯示出電流隨時間變化的I-t曲線如圖乙所示。據(jù)此圖可估算出電容器釋放的電荷量,并進而估算出電容器的電容為(　　) A.2.010-1 F B.1.310-2 F C.4.510-3 F D.5.610-4 F 5.如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為55∶3,原線圈a、b間輸入交流電瞬時值的表達式為u=2202 sin 100πt (V),副線圈兩端接有兩只標有“24 W”字樣的燈泡,當開關(guān)S1和S2都閉合時,兩燈泡均正常發(fā)光,下列說法中正確的是(　　) A.兩只燈泡能承受的最高電壓為12 V B.斷開開關(guān)S1,副線圈兩端的電壓將變大 C.斷開開關(guān)S1,變壓器原線圈的輸入功率將變小 D.該變壓器原、副線圈的輸入、輸出功率之比為55∶3 6.如圖所示為一孤立的負點電荷形成的靜電場,一帶電粒子僅在電場力的作用下以某一速度進入該電場,依次經(jīng)過A、B、C三點,其中A、C兩點與負點電荷的距離相等,B點是軌跡上距離負點電荷最近的點。則下列說法正確的是(　　) A.粒子運動到B點的速率最大 B.相鄰兩點間的電勢差關(guān)系為UAB=UBC C.該粒子帶負電,并且在B點時的加速度最大 D.粒子在B點的電勢能小于在C點的電勢能 7.(多選)如圖所示,勻強磁場垂直于紙面向里,勻強電場豎直向上。質(zhì)量為m、電荷量為q的小球以速率v在復合場區(qū)域做勻速圓周運動。已知勻強磁場的磁感應強度為B,重力加速度為g,則(　　) A.小球帶負電 B.電場強度大小為qmg C.小球做圓周運動的半徑為mvqB D.小球做圓周運動的周期為2πmqB 8.(多選)如圖所示,abcdef為圓形勻強磁場區(qū)域的圓周上的6個等分點,比荷相同的粒子先后從f點沿fd方向射入磁場區(qū)域。從a點離開磁場的粒子,速度大小為va,在磁場中運動的時間為ta,從c點離開磁場的粒子,速度大小為vc,在磁場中運動的時間為tc,不計粒子重力,則(　　) A.vavb=14 B.vavc=12 C.tatc=3 D.tatc=2 答案精解精析 1.B　帶電顆粒受到重力和電場力兩個力,電場力在水平方向上,由于顆粒做直線運動,可知電場力方向必定水平向右,顆粒帶正電,故D錯誤;顆粒所受的合力與速度方向相同,對顆粒做正功,其動能增加,故A錯誤;由于電場力做正功,由功能關(guān)系知,顆粒的電勢能減少,機械能增加,故B正確,C錯誤。 2.A　由題可以知道,磁場向右,電流由高壓電源的正極流向負極,根據(jù)左手定則,可以判斷放電電流將發(fā)生順時針旋轉(zhuǎn),故選項A正確。 3.BC　根據(jù)法拉第電磁感應定律,E=NΔΦΔt,由閉合電路歐姆定律,I=ER,且電量q=IΔt,則有q=NΔΦR,若磁感應強度從B增大到2B,則線圈中通過的電量最少的是磁通量變化最少的,由于穿過線圈的磁通量有正負,設小圓半徑為R,因此A選項的磁通量變化量為ΔΦA=5BπR2;而D選項是將小圓旋轉(zhuǎn)180度后再翻轉(zhuǎn),則磁通量變化量與A選項相同,為ΔΦD=5BπR2;對于B選項,是將A選項小圓旋轉(zhuǎn)180度,則磁通量的變化量為ΔΦB=3BπR2;而C選項,是將A選項小圓翻轉(zhuǎn)180度,則磁通量的變化量同B選項,為ΔΦC=3BπR2。綜上所述,B、C正確,A、D錯誤。 4.D　電容器充電結(jié)束的電壓等于電源的電動勢,即U=6 V;電容器放電過程的放電量等于I-t圖線與時間軸所圍的面積,則Q=420.0810-3 C,電容器的電容C=QU=5.610-4 F。 5.C　由理想變壓器的工作原理知原、副線圈的電壓與匝數(shù)成正比U1U2=n1n2,解得副線圈輸出電壓的有效值為U2=12 V,故燈泡能承受的最高電壓應為122 V,A錯誤;無論是斷開開關(guān)S1還是斷開開關(guān)S2,副線圈的電壓均不變,B錯誤;斷開開關(guān)S1,小燈泡L2仍能正常發(fā)光,L2消耗的功率不變,則理想變壓器的輸出功率減小,由于理想變壓器的輸出功率等于輸入功率,因此輸入功率也減小,C正確,D錯誤。 6.C　根據(jù)題述及題圖,該粒子受到負點電荷的斥力作用,因此該粒子帶負電,粒子從A點到B點速度減小,從B點到C點速度增大,運動到B點時,粒子的速度最小,A錯誤;由于A、C兩點與負點電荷的距離相等,則這兩點的電勢相等,UAB=-UBC,B錯誤;根據(jù)電場線的疏密可得,B點處的電場線最密,所以粒子在B點時受到的電場力最大,加速度最大,C正確;在粒子由B點向C點運動的過程中,電場力做正功,電勢能減小,則帶電粒子在B點的電勢能大于在C點的電勢能,D錯誤。 7.CD　小球做勻速圓周運動,由洛倫茲力提供向心力,則mg=qE,電場力方向豎直向上,那么小球帶正電,故A錯誤。由mg=qE,得電場強度大小為E=mgq,故B錯誤。洛倫茲力提供向心力,qvB=mv2R,得小球做圓周運動的半徑R=mvqB,故C正確。小球做圓周運動的周期T=2πRv=2πmqB,故D正確。 8.AC　設圓形勻強磁場區(qū)域的半徑為R,磁感應強度為B,根據(jù)帶電粒子在圓形勻強磁場區(qū)域運動的相關(guān)知識可知,從a點離開磁場的粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為ra=R2,從c點離開磁場的粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為rc=2R。由r=mvqB可知vavc=rarc=14,A正確,B錯誤。從a點離開磁場的粒子在磁場中的運動軌跡所對應的圓心角為180,運動時間為ta=Ta2,從c點離開磁場的粒子在磁場中運動的軌跡所對應的圓心角為60,運動時間為tc=Tc6,由T=2πmqB可知tatc=31,C正確,D錯誤。