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(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()4.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 FB.1.310-2 FC.4.510-3 FD.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=2202 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D.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,abcdef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.vavb=14B.vavc=12C.tatc=3D.tatc=2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=Nt,由闭合电路欧姆定律,I=ER,且电量q=It,则有q=NR,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=5BR2;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=5BR2;对于B选项,是将A选项小圆旋转180度,则磁通量的变化量为B=3BR2;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=3BR2。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=QU=5.610-4 F。5.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U1U2=n1n2,解得副线圈输出电压的有效值为U2=12 V,故灯泡能承受的最高电压应为122 V,A错误;无论是断开开关S1还是断开开关S2,副线圈的电压均不变,B错误;断开开关S1,小灯泡L2仍能正常发光,L2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,UAB=-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=mgq,故B错误。洛伦兹力提供向心力,qvB=mv2R,得小球做圆周运动的半径R=mvqB,故C正确。小球做圆周运动的周期T=2Rv=2mqB,故D正确。8.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=R2,从c点离开磁场的粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为rc=2R。由r=mvqB可知vavc=rarc=14,A正确,B错误。从a点离开磁场的粒子在磁场中的运动轨迹所对应的圆心角为180,运动时间为ta=Ta2,从c点离开磁场的粒子在磁场中运动的轨迹所对应的圆心角为60,运动时间为tc=Tc6,由T=2mqB可知tatc=31,C正确,D错误。
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