高中物理二轮复习-选择题专项10-电学综合(一)

选择题专项10电学综合(一)1．如图所示，虚线表示某电场中的三个等势面，a、a′、b、b′、c、c′为分布在等势面上的点。一带电粒子从a点运动到c点的过程中电场力做功为Wac，从a′点运动到c′点的过程中电场力做功为Wa′c′。下列说法正确的是()A．c点的电场方向一定指向b点B．a′点电势一定比c′点电势高C．带电粒子从c点运动到c′点，电场力做功为0D．|Wac|<|Wa′c′|C[带电粒子的电性和电场力做功的正负均未知，所以各等势面的电势高低未知，电场线的方向未知，A、B错误；因为c和c′在同一个等势面上，电势差U＝0，根据电场力做功W＝qU可知电场力对带电粒子做功为0，C正确；根据题意可得a、c两点的电势差与a′、c′两点之间的电势差相等，根据电场力做功W＝qU可知|Wac|＝|Wa′c′|，D错误。]2．(多选)如图所示，等腰梯形ABCD中，M、N分别为AB、CD的中点，两腰中点位置分别固定两个等量同种点电荷＋Q，则下列说法正确的是()A．A、B两点场强相同B．A、B两点电势相等C．负检验电荷从静止开始仅在电场力作用下从M点运动到N点，电势能先减小后增大D．负检验电荷从静止开始仅在电场力作用下从M点运动到N点，加速度先增大后减小BC[等量同种电荷的电场线和等势面分布如图所示，由等量正电荷的电场分布可知A、B两点场强方向不同，A错误；由等量正电荷等势面的对称分布可知A、B两点电势相等，B正确；由分布图可知负检验电荷从M到O点受电场力方向向下，电场力做正功，电势能减少，从O到N点受电场力方向向上，电场力做负功，电势能增加，故负检验电荷从静止开始仅在电场力作用下从M点运动到N点，电势能先减小后增大，C正确；经分析可知O点电场强度为0，故负检验电荷从M点运动到N点，场强先减小后增大，加速度先减小后增大，D错误。]3．(多选)如图所示，在直角三角形abc区域内有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。直角边ab上的O点有一粒子发射源，该发射源可以沿纸面与ab边垂直的方向发射速率不同的带电粒子。已知所有粒子在磁场中运动的时间均相同，粒子比荷为k，Oa长为d，Ob长为3d，θ＝30°，不计粒子的重力以及粒子间的相互作用，则()A．粒子在磁场中的运动时间为eq\f(π,6kB)B．正电粒子的轨迹半径最大为eq\f(d,3)C．负电粒子的轨迹半径最大为eq\f(3d,2)D．负电粒子运动的最大速度为kBdBD[所有粒子在磁场中运动的时间均相同，所以粒子均运动了半个圆周，根据t＝eq\f(T,2)＝eq\f(πm,Bq)＝eq\f(π,Bk)，故A错误；正粒子向上偏转，负粒子向下偏转，根据几何关系可知，当轨迹与斜边相切时，半径最大，速度最大，对正粒子R1＋eq\f(R1,sin30°)＝d，解得R1＝eq\f(d,3)，负粒子eq\f(R2,sin30°)＝d＋R2，解得R2＝d，故B正确，C错误；负粒子，Rm＝d＝eq\f(mvm,Bq)，最大速度vm＝kBd，故D正确。]4．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝k，变压器输入端ab间接有按u＝Umsinωt规律变化的交变电压，在副线圈的输出端接阻值为R的电阻，则电流表的读数为()A．eq\f(Um,\r(2)kR)B．eq\f(Um,2kR)C．eq\f(Um,k2R)D．eq\f(Um,\r(2)k2R)D[在变压器的输入端ab间接按u＝Umsinωt规律变化的交变电压，所以原线圈电压有效值U1＝eq\f(Um,\r(2))，理想变压器的原副线圈的匝数比为n1∶n2＝k，根据电压与匝数成正比，所以副线圈的电压U2＝eq\f(Um,\r(2)k)，根据欧姆定律得副线圈的电流I2＝eq\f(U2,R)，根据电流与匝数成反比得原线圈串联的电流表的读数为I1＝eq\f(Um,\r(2)k2R)，D正确。]5．奥斯特最早发现，通电导线周围存在着磁场。研究表明，圆弧导线中的电流产生磁场的磁感应强度与其半径成反比，直线电流在其延长线上的磁感应强度为零。如图所示，a、b两点在圆心，两导线中的电流强度相等，导线中箭头为电流方向，R和r分别为半径，则()A．a点的磁感应强度Ba小于b点的磁感应强度BbB．b处磁感应强度的方向为垂直纸面向外C．将一个带电荷量为q的电荷分别静放在a、b两点，放在a点受到的洛伦兹力更大D．b处的磁感应强度为：Bb＝eq\f(k,r)＋eq\f(k,R)，k值与电流强度无关A[圆弧导线中的电流产生磁场的磁感应强度与其半径成反比，直线电流在其延长线上的磁感应强度为零，则a、b两处的磁场是由两段圆弧形电流产生的，由安培定则可知，a中大圆弧和小圆弧在a点的磁场方向相反，且小圆弧产生的磁场强，所以a点的磁场方向垂直纸面向外，b中大圆弧和小圆弧在b点的磁场方向相同，垂直纸面向里，所以b点的磁感应强度大于a点的磁感应强度，故A正确，B错误；静止电荷在磁场中不受洛伦兹力的作用，故C错误；b处的磁感应强度为：Bb＝eq\f(k,r)＋eq\f(k,R)，k值与电流强度有关，电流强度越大，k越大，故D错误。]6．如图所示的传感器，甲、乙为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在恒压直流电源的两极上，当纸张从平行板间穿过时，可监控纸张的厚度。若电流计指针偏向a端，电容器放电；若电流计指针偏向b端，电容器充电。某次纸张从平行板间穿过时，发现电流计指针偏向b端，则()A．平行板电容器的电容不变B．平行板电容器的电容变小C．甲、乙两板间纸张厚度变小D．甲、乙两板间纸张厚度变大D[根据题干条件，电流计指针偏向b端，电容器充电，则电容器电荷量Q增加，而两极板接在恒压直流电源的两极，则U不变；根据电容器电容定义式C＝eq\f(Q,U)知，电容C增加，故A、B错误；根据电容器电容决定式C＝eq\f(εS,4πkd)知，只有甲、乙两板间纸张厚度变大导致ε增加，电容器的电容才能增加，故C错误，D正确。]7．利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图甲所示，将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图乙所示的空间坐标系。保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变，当物体沿z轴方向移动时，由于不同位置处磁感应强度B不同，霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压UH。当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，UH为0，将该点作为位移的零点。在小范围内，磁感应强度B的大小和坐标z成正比，这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表。下列说法中正确的是()甲乙A．该仪表只能测量位移的大小，无法确定位移的方向B．该仪表的刻度线是均匀的C．若霍尔元件中导电的载流子为电子，则当Δz<0时，下表面电势高D．电流I越大，霍尔电压UH越小B[设载流子的电荷量为q，沿电流方向定向运动的平均速率为v，单位体积内自由移动的载流子数为n，导体板横截面积为S，霍尔元件沿z轴厚度为a，霍尔元件沿y轴厚度为b，则电流的微观表达式为I＝nqSv＝nqabv，载流子在磁场中受到洛伦兹力F洛＝qvB，载流子在洛伦兹力作用向上或下侧移动，上下两表面出现电势差，则载流子受到的电场力为F电＝qeq\f(UH,b)，当达到稳定状态时，洛伦兹力与电场力平衡，联立得：UH＝eq\f(BI,nqa)。 ①A．由①式可知，B的方向不同时，霍尔电压的正负不同。而位移方向不同时，B的方向也不同，因此该仪