2023届北京市高考物理模拟试题训练：电磁学选择题1

2023届北京市高考物理模拟试题知识点分类训练：电磁学选

择题1

一、单选题

1.（2023•北京朝阳•统考二模）目前我国在学校、车站等公共场所，都配备了自动体外

除颤仪（AED）,挽救了宝贵的生命。除颤仪工作时的电功率相当大，用电池直接供电

无法达到，也超过了一般家庭的用电功率。某除颤仪的储能装置是一个电容为70μF的

电容器，工作时先通过电子线路把电池供电的电压升高到约5000V对电容器进行充电,

然后电容器在约2ms的时间内放电，使100~300J的电能通过病人的心脏部位，从而对

病人进行抢救。根据上述信息并结合所学知识，可以推断下列说法错误的是（）

A.该除颤仪工作时的电功率在50~150kW之间

B.该除颤仪工作时通过人体的电流可达30A

C.该除颤仪中的电容器充电后储存的能量约为1750J

D.除颤仪开机工作时施救人员身体不可与病人身体接触

2.（2023.北京朝阳.统考二模）某同学设计如图所示的实验装置来验证库仑定律：将一

个带电小球A用绝缘细线悬挂，并将另一个与小球A带同种电荷的小球B与它靠近，

A球受到B球的静电斥力F而发生偏移，测得A球的质量为相，悬点到A球球心的距

离为首先，在保持两球电荷量不变的情况下，移动小球B改变两球之间的距离，用

刻度尺测量稳定后两球间的距离r和A球偏移的距离4（实验中满足/•"）；然后，设

法改变两球的电荷量，再进行相关实验。下列说法正确的是（）

A.实验中，小球A所受静电力的测量值F=，跖4

a

B.为方便验证“静电力与距离平方成反比的关系”，应由实验数据作出F与产的关系图

像

C.用不带电导体球C分别与A、B两球接触后，A、B两球一定带等量同种电荷

D.实验中仅测量d与r,也可以验证“静电力与距离平方成反比的关系”

3.（2023•北京朝阳•统考二模）如图所示，在匀强磁场中，质量为机、长为L的导体棒

用两等长绝缘细线悬挂于同一水平线上的O、0'两点，两细线均与导体棒垂直。图中

直角坐标系的X轴与导体棒及。。'平行，z轴竖直向上。若导体棒中通以沿X轴正方向、

大小为/的电流，导体棒静止时细线与竖直方向夹角为6。则磁感应强度可能（）

B.沿y轴正方向，大小为瞽”

C.沿Z轴正方向，大小为黑；｝

D.沿细线向下，大小为磔萨

4.（2023•北京朝阳•统考二模）如图所示，用细线吊起一个铝环，将磁铁的N极沿铝环

的中心轴线靠近铝环，铝环向右摆动。下列说法正确的是（）

A.N极靠近铝环时，从左向右看铝环中的感应电流方向为顺时针

B.铝环右摆的过程中，磁铁对铝环做的功大于铝环动能的增加量

C.仅将铝环改为铁环，铁环也一定会向右摆动

D.若将磁铁的S极沿铝环的中心轴线靠近铝环，铝环将会向左摆动

5.（2023•北京海淀•统考二模）正弦交变电源与电阻/?、理想交流电压表按照图1方式

连接，已知电阻R=5.0C,交流电压表示数为1O.OV。图2是通过电阻R的电流i随时

间r变化的图像。下列说法正确的是（）

试卷第2页，共12页

A.电阻R两端的电压”随时间f变化的规律是W=I0√2cos50MV）

B.电阻R两端的电压“随时间f变化的规律是"=10cosl00m（V）

C.通过电阻R的电流i随时间f变化的规律是i=2cos50m（A）

D.通过电阻R的电流i随时间t变化的规律是i=2√2cos100π∕（A）

6.（2023•北京海淀•统考二模）等离激元蒸汽发生器，是用一束光照射包含纳米银颗粒

（可视为半径约IOQnm的球体，其中每个银原子的半径约0.1Onm）的水溶液时，纳米

银颗粒吸收一部分光而升温，使其周围的水变成水蒸气，但整个水溶液的温度并不增加。

该现象可解释为：如图所示，实线圆表示纳米银颗粒，电子均匀分布在其中。当施加光

场（即只考虑其中的简谐交变电场）时，在极短时间内，可认为光场的电场强度不变，

纳米银颗粒中的电子会整体发生一个与光场反向且远小于纳米银颗粒半径的位移，使电

子仍均匀分布在一个与纳米银颗粒半径相同的球面内（虚线圆）。长时间尺度来看，纳

米银颗粒中的电子便在光场作用下整体发生周期性集体振荡（等离激元振荡）而使光被

共振吸收，导致纳米银颗粒温度升高。下列说法正确的是（）

A.一个纳米银颗粒中含有银原子的个数约102个

B.光场变化的频率应尽可能接近水分子振动的固有频率

C.在光场变化的一个周期内，光场对纳米银颗粒所做的总功为零

D.图示时刻，两球交叠区域（图中白色部分）中电场强度可能为零

7.（2023•北京朝阳•统考二模）如图所示，空间存在一圆形匀强磁场区域，P、M是磁场

边界上的两个点。气核（；H）和氨核（；He）分别从尸点沿半径方向垂直磁场射入，

且都从M点射出。则气核与氢核（)

别中

分坐场

Q是

P电

+是

和、C

M、

Q-、b

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2比之大模线势与大方模

t=的大为电

∖为之小度二连'O电差度度二度的

×4B误系

比间大速考点势强强考强关点

之时量加统A中C场场统错

：X.电•场势三

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淀，的阳电电

M7X—X，的说

速动的动海点间的点点、

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一A个下

场中场中北从两。M北CCa

∖×X.和4・。、、

磁场磁场3轴M与与3b在

2点的，）2点b

入磁入磁0、点点0、、子

×2A上2个

∕射在射在（沿BPP（aa电

I....于轴.三.

.......

ABCD8位标ABCD9的ABC

D.将质子从匕点由静止释放，仅在静电力作用下它将沿电场线运动

10.（2023•北京海淀•统考二模）如图所示，一块长为〃、宽为A高为C的长方体半导

体器件，其内载流子数密度为〃，沿+）’方向通有恒定电流/。在空间中施加一个磁感应

强度为以方向沿-X方向的匀强磁场，半导体上、下表面之间产生稳定的电势差U,下

A.若载流子为负电荷，则上表面电势高于下表面电势

B.仅增大电流/,电势差U可以保持不变

C.半导体内载流子所受洛伦兹力的大小为乌

Yibc

D.半导体内载流子定向移动的速率为M

CiB

11.（2023•北京海淀•统考二模）如图所示，MN和PQ是竖直放置的两根平行光滑金属

导轨，导轨足够长且电阻不计，MP间接有一定值电阻R,电阻为〃的金属杆Cd保持与

导轨垂直且接触良好。杆〃由静止开始下落并开始计时，杆/两端的电压U、杆CH

所受安培力的大小尸随时间f变化的图像，以及通过杆Cd的电流八杆M加速度的大小

α随杆的速率U变化的图像，合理的是（）

XX

MðP

×XX

cd

X×

XX×X

〈

O

NXXXx

X

A.

OO

12.（2023.北京海淀.统考二模）在范围足够大的匀强磁场中，静止在P点的;4C核发生

一次B衰变，衰变产生的;4N核与电子恰好在纸面内做匀速圆周运动。下列说法正确的

是（）

A.该。衰变过程反映了核中至少含有1个电子

B.电子在磁场中做匀速圆周运动的半径较小

C.电子与FN核形成的等效电流可能均沿逆时针方向

D.电子第一次回到P点时;“N核也恰好到达尸点

13.（2023•北京海淀•统考二模）如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖

直放置的轻弹簧相连。&为定值电阻，滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当盘中没

有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数U反映待

测物体的质量如用单位质量变化下，电压表示数变化量的绝对值”描述电子秤的

灵敏度。不计一切摩擦，弹簧始终于弹性限度内，下列说法正确的是（）

W

W

W

W

H

=

A.仅更换阻值更大的定值电阻凡,电子秤灵敏度会下降

B.电子秤的灵敏度会随待测物体质量的增大而增大

C.弹簧的劲度系数越小，电子秤的量程越大

D.电压表示数与待测物体质量成非线性关系

14.（2023.北京.统考一模）如图所示，电路中线圈L的自感系数足够大，两个灯泡Al和

A?的规格相同，Al与线圈L串联后接到电源上，A?与可调电阻R串联后接到电源上。

先闭合开关S,调节电阻R,使两个灯泡的亮度相同，再调节可调电阻飞，使它们都正

常发光，然后断开开关S。下列说法正确的是（）

试卷第6页，共12页

L

A.重新闭合开关S,Al先亮，A?后亮B.断开开关S,A2先熄灭，Al后熄灭

C.断开开关S,Al先熄灭，A2后熄灭D.断开开关S,流过A?电流方向向左

15.（2023•北京丰台•统考二模）某正弦式交变电流随时间变化的图像如图所示。下列说

法正确的是（）

A.此交变电流的有效值为5A

B.r=1.0χl（Γ2s时，线圈位于中性面

C.r=1.5×10^2sB⅛,穿过线圈的磁通量最大

D.r=2.0χl0'S时，穿过线圈的磁通量变化率最大

16.（2023•北京丰台•统考二模）某实验小组的同学用如图所示装置研究电磁感应现象,

软铁环上绕有M、N两个线圈，M线圈与电源和滑动变阻器相连，N线圈与电流表相

连，闭合开关S的瞬间，观察到电流表指针向右偏转。下列说法正确的是（）

A.闭合S后，滑片P匀速向上滑动的过程中，电流表指针不偏转

B.闭合S后，滑片P加速向上滑动的过程中，电流表指针向左偏转

C.断开S的瞬间，电流表指针不发生偏转

D.断开S的瞬间，电流表指针向右偏转

17.（2023•北京丰台•统考二模）如图所示，地面附近空间有水平向右的匀强电场，一带

电微粒以初速度Vo从M点进入电场，沿直线运动到N点，不考虑地磁场的影响。下列

说法正确的是（）

,N

---------------→-----

/。-E

M

A.该微粒带正电

B.该微粒做匀速直线运动

C.只增大初速度%,微粒仍沿直线MN运动

D.从M至N过程中，该微粒电势能减小，动能增加

18.（2023•北京丰台•统考二模）质谱仪是分析同位素的重要工具，其原理如图所示。就

元素的两种同位素粒子6质量不同、电荷量相同。。、匕两种粒子从容器A下方的小

孔飘入电势差为U的加速电场，其初速度可视为0,然后经过S?沿着与磁场垂直的

方向进入磁感应强度为8的匀强磁场。a、。两种粒子分别打到照相底片。上的“和N

处，关于“、6两种粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是（）

A.两种粒子的动能不相同

B.。粒子的速度大于〃粒子的速度

C.a粒子受到的洛伦兹力大于b粒子受到的洛伦兹力

D.α粒子的运动时间大于〃粒子的运动时间

19.（2023・北京朝阳•统考一模）某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。

图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采

集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压W随时间，变化

的图像。不计电源内阻及电感线圈L的电阻。下列说法正确的是（）

试卷第8页，共12页

A.开关S闭合瞬间，流经灯D?和Ds的电流相等

B.开关S闭合瞬间至断开前，流经灯Dl的电流保持不变

C.开关S断开瞬间，灯D?闪亮一下再熄灭

D.根据题中信息，可以推算出图乙中/与的的比值

20.（2023•北京西城・统考一模）某同学根据查阅到的某种热敏电阻的RT特性曲线（如

图1）,设计了图2所示的恒温箱温度控制电路。图2中，鸟为热敏电阻，Rl为可变电

阻，控制系统可视作R=200Q的电阻，电源的电动势E=9.0V,内阻不计。当通过控

制系统的电流小于2mA时，加热系统将开启，为恒温箱加热；当通过控制系统的电流

等于2mA时，加热系统将关闭。下列说法正确的是（）

图1

A.若要使恒温箱内温度保持20℃,应将Rl调为5（X）Ω

B.若要使恒温箱内温度升高，应将RI增大

C.若恒温箱内温度降低，通过控制系统的电流将增大

D.保持与不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度均匀变化

21.（2023•北京延庆•统考一模）如图甲所示，100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、

8与一个R=40Ω的电阻相连。线圈内有垂直纸面向里的匀强磁场，穿过线圈的磁通量

按图乙所示规律变化。己知线圈的电阻r=l（）Q,则（）

A.线圈内感应电流的方向为顺时针B.A点电势比8点电势低

C.通过电阻R的电流大小为LOAD.0.2s内电路中产生的电能为LOJ

22.（2023•北京门头沟•统考一模）用两个完全相同的灵敏电流计改装成两个量程不同的

电流表，下列说法正确的是（）

A.将两个电流表并联，指针偏角不同，量程大的示数大

B.将两个电流表并联，指针偏角相同，量程大的示数小

C.将两个电流表串联，两表示数相同，量程大的偏角小

D.将两个电流表串联，两表示数相同，量程大的偏角大

23.（2023∙北京门头沟•统考一模）在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电

热丝式“空气流量传感器的部件，其核心部分是一种用特殊合金材料制作的电热丝。如

图所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端的电压就变得越高；反之,

电压Uo就越低。这样，管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车

内的电脑系统实现自动控制.如果将这种电热丝放在实验室中测量，得到的伏安特性曲

试卷第10页，共12页

二、多选题

24.（2023•北京海淀•统考一模）一电子只在静电力作用下沿+x方向运动，其所在位置

处的电势W随位置X变化的图线如图中抛物线所示，下列说法正确的是（）

B.从X2运动到X3,电场力对电子做正功

C.电子在用处的速率小于在与处的速率

D.电子从X/运动到X2,加速度逐渐减小

25.（2023•北京海淀•统考一模）如图所示，两根平行放置的长直导线。和匕载有大小相

同、方向相反的电流，”受到的磁场力大小为"，当加入一与导线所在平面垂直的匀强

磁场后，。受到的磁场力大小变为F2。下列判断正确的是（）

ab

A.加匀强磁场前。受的磁场力方向向左

B.加匀强磁场后“受的磁场力方向一定仍向左

C.加匀强磁场后匕受到的磁场力大小一定也为外

D.加匀强磁场后匕受到的磁场力大小可能大于居

26.（2023∙北京海淀•统考一模）如图所示，竖直放置的平行金属导轨之间接有定值电阻

R，金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个

装置放在匀强磁场内，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上

升的一段时间内，下列判断正确的是（）

R

A.F与安培力做的功的代数和等于棒的机械能增加量

B.F与安培力做的功的代数和等于棒的动能增加量

C.克服重力做的功等于棒的重力势能的增加量

D.克服安培力做的功等于电阻R上放出的热量

试卷第12页，共12页

参考答案：

1.C

【详解】A.电容器在约2ms的时间内放电，使100~300J的电能通过病人的心脏部位，根

据功率的计算公式

CItr

p--

可得除颤仪工作时的电功率在50~150kW之间，故A正确，不符合题意；

B.除颤仪工作时通过人体的电流可达

<A=30A

U5000

故B正确，不符合题意；

C.该除颤仪中的电容器充电后储存的能量约为

E=LCU2='70X1(Γ6X(5000)2J=875J

22

故C错误，符合题意：

D.除颤仪开机工作时施救人员身体不可与病人身体接触，故D正确，不符合题意。

故选C。

2.D

【详解】AD.设小球A受静电斥力作用发生偏移达到平衡后细丝线与竖直方向的夹角为。，

由于/，,"，可以认为两小球在一直线上，小球A所受的静电力

F=mgtanθ

由于，很小，tan6≈sin6=4,所以

d

FT≈mg-

再由库仑定律

P.Q2d

F=k-=>ng-

r^I

可得

d"

mgr~

所以实验中仅测量d与/•,也可以验证“静电力与距离平方成反比的关系“，故A错误，D正

确；

B.为方便验证“静电力与距离平方成反比的关系”，应由实验数据作出尸与」的关系图像，

r

答案第1页，共14页

得到一条倾斜的直线，故B错误；

C.用完全相同的不带电导体球C先与A接触，A的电量减半；C再与B球接触时，由于C

球此时已经带有一定电量，故B小球的电量不会减半，A、B两球带电量不相等，故C错误。

故选D。

3.D

【详解】A.若磁感应强度沿X轴正方向，与电流方向同向，导体棒不受安培力。导体棒不

可能在图示位置保持静止。A错误；

B.若磁感应强度沿y轴正方向，由左手定则，导体棒受安培力竖直向上，导体棒不可能在

图示位置保持静止。B错误；

C.沿Z轴正方向，由左手定则，导体棒受安培力水平向左，导体棒不可能在图示位置保持

静止。C错误；

D.沿细线向下，大小为磔泮，安培力大小

F女=mgsinθ

方向与细线垂直斜向右上方。安培力与细线的拉力的合力恰好重力平衡。且导体棒静止时细

线与竖直方向夹角为6。

D正确。

故选D。

4.B

【详解】A.N极靠近铝环时，通过铝环的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁

场方向与原磁场方向相反，从左向右看铝环中的感应电流方向为逆时针，故A错误；

B.铝环右摆的过程中，铝环的动能和重力势能均增大，所以磁铁对铝环做的功大于铝环动

能的增加量，故B正确；

C.仅将铝环改为铁环，条形磁铁吸引铁环，所以铁环向左摆动，故C错误；

D.若将磁铁的S极沿铝环的中心轴线靠近铝环，铝环将会向右摆动，故D错误。

故选B。

5.D

【详解】根据题意，由图乙可得，交流电的周期为axioms,则有

<v==100万

T

电阻R两端的电压的最大值为

答案第2页，共14页

Mm=√2f∕=10√2V

电阻R两端的电压“随时间r变化的规律是

"=COS6rf=10应COSloOMV)

通过电阻R的电流i随时间/变化的规律是

i=—=2&cosIOOm(A)

R

故选D。

6.D

【详解】A.由体积比为半径比的三次方知，一个纳米银颗粒中含有银原子的个数约106个,

A错误；

B.由于纳米银颗粒吸收一部分光而升温，整个水溶液的温度并不增加，光场变化的频率应

尽可能接近纳米银颗粒的固有频率，B错误；

C.在光场变化的一个周期内，该过程中电子在外力作用下做正功，光场使纳米银颗粒发生

周期性集体振荡，所做的总功不为零，C错误；

D.图示时刻，由于存在静电平衡，两球交叠区域(图中白色部分)中电场强度可能为零，

D正确。

故选D。

7.A

【详解】A.笈核与氮核均从P点沿半径方向射入，从“点射出，则两粒子的半径相同，根

据洛伦兹力提供向心力有

V2

qvB=m—

所以

V=迎

m

所以先核与氮核射入磁场的速率之比等于比荷之比，即

上=2

V21

故A正确；

B.粒子在磁场中运动的时间为

1ɪ2πm

t=—1----------

44qB

答案第3页，共14页

所以气核与氧核在磁场中运动的时间之比为1:2,故B错误；

C.粒子射入磁场时的动量大小为

p=mv

所以笈核与氮核射入磁场时的动量大小之比为1:2,故C错误；

D.粒子在磁场中运动的加速度大小为

qvB

a=--

m

所以先核与氮核在磁场中运动的加速度大小之比为4:1,故D错误。

故选A。

8.B

【详解】A.根据等量异种电荷的电场线分布可知，y轴上A'和A之间的电场线方向为沿y

轴正方向，沿电场线电势降低，所以沿y轴从B点到C点电势逐渐减小。故A错误；

B.根据等量异种电荷的电场线分布可知，B和C关于。点对称的情况下，SB=-Se,而M

点处电势为0，因此B、历两点间的电势差与例、C两点间的电势差相等。故B正确；

C.根据等量异种电荷的电场线分布可知，从。点开始沿Z轴正方向场强逐渐减小，P点电

场强度小于。点。故C错误；

D.根据等量异种电荷的电场线分布可知，A和A点的对称轴上的点电场强度均为沿y轴正

方向，P点与M点的电场强度方向相同。故D错误。

故选Bo

9.D

【详解】A.由电场线分布的疏密程度，可知八6、c三点的电场强度大小关系为

Eb>Ea>Ec

故A不符合题意；

B.沿电场线的方向电势逐渐降低，结合图可知服从C三点的电势关系为

φb>φa>φc

故B不符合题意；

C.因为

φb>φa>φc

根据

Ep=q9

答案第4页，共14页

可知电子在“、氏C三点的电势能关系为

EPC>Epa>Epb

故C不符合题意；

D.将质子从人点由静止释放，由于电场线不是直线，所以仅在静电力作用下它将不会沿电

场线运动，故D符合题意。

故选D。

10.C

【详解】A.沿+y方向通有恒定电流，若载流子为负电荷，则电荷移动方向沿-y方向，磁感

应强度方向沿-X方向，根据左手定则可知，负电荷向上偏转，故上表面电势低于下表面电势，

故A错误：

B.半导体上、下表面之间产生稳定的电势差时，电场力与洛伦兹力平衡，则有

e—=evB

c

根据电流的微观意义可知

I=nevS=nevbc

联立可得

U=里

enb

则仅增大电流/，电势差U增大，故B错误；

C.半导体内载流子所受洛伦兹力的大小

LCUBl

r=evB=e—=---

cnbc

故C正确；

D.根据

e-=evB

c

半导体内载流子定向移动的速率

U

V=——

Bc

故D错误。

故选Co

11.D

【详解】C.设杆长为3杆下落过程中切割磁感线产生的感应电流大小为

答案第5页，共14页

EBLv

Ir=--------=---------ocV

R+rR+r

故C错误;

D.根据牛顿第二定律有

mg-BlL=ma

即

B-I3V

a=g-------------

m(R+r)

故D正确;

B,杆所受安培力的大小为

F=B比由

杆下落过程中先做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度保持不变，所以安培力随

速度先增大，后不变，其大小为加g,故B错误;

A.导体杆两端的电压为

U=IRa

R+r

速度先增大，后不变，所以U先增大，后不变，且U增大的越来越慢，即图线的斜率减小,

故A错误。

故选Do

12.C

【详解】A.该β衰变是原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子。也是其衰变过程中

电子的来源，所以并不能说明；C核中有电子，故A项错误;

B.静止的TC发生衰变，其产生的电子和;"N核组成的系统动量守恒，有

O=P,∣1+P⅛i

所以电子和氮核的动量大小相等，方向相反。其均在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供

向心力有

qvB=m-

r

解得

tnvp

f~~qB~~qB

答案第6页，共14页

由于电子和氮核在同一磁场，且动量大小相等。但是氮核的带电量大于电子的带电量，所以

电子在磁场中做匀速圆周运动的半径较大，故B项错误；

c.若发生B衰变后，电子顺时针做匀速圆周运动，根据系统的动量守恒可知氮核逆时针做

匀速圆周运动，根据电流方向的判定，则电子与早N核形成的等效电流均沿逆时针方向，故

C项正确；

D.发生β衰变后，两带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，有

V2

qvB=m—

r

1=---

V

整理有

F2πm

1=----

qB

因为电子和氮核的比荷不一致，故两粒子的周期不同，所以当电子回到尸点，即完成一个周

期后，氮核没有在P点，故D项错误。

故选C。

13.A

【详解】D.由图可知：滑动变阻器与扁串联，滑动变阻器的电阻全部连入电路；电压表测

量滑片上半部分电阻两端的电压；当滑动变阻器滑片P向下移动时，电路中的电阻不变，由

E

欧姆定律可知/=£=,电路中的电流不变；电压表的示数

R+&+r

E

U=IR'=---R'

R++r

又R=p*,mg=kL,解得

ɔ

U=LEPg

(r+Λ+Λ0)*S

即电压表示数与待测物体质量成线性关系，故D错误