1、电学3大题型押题练（二）1.在孤立负电荷形成的电场中，四个带电粒子分别仅在电场力作用下运动，v t图像如图所示。则以下判断正确的是()Aa、c带负电，b、d带正电Ba、c带正电，b、d带负电Ca、d带正电，b、c带负电Da、d带负电，b、c带正电解析：选A由图像可以知道，a做加速度减小的加速运动，b做加速度增大的加速运动，c做加速度增大的减速运动，d做加速度减小的减速运动，根据电荷之间的相互作用可以知道a、c带负电，b、d带正电，故选项A正确。2.如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电、电荷量为q、质量
2、为m、速度为v的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动，以下说法正确的是() A只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上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对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长D只要速度满足v，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上解析：选D对着圆心入射的粒子，出射后不一定垂直打在MN上，与粒子的速度有关，故A错误；带电粒子的运动轨迹是圆弧，根据几何知识可知，对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也一定过圆心，故B错误；对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中轨迹半径越大，弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，由tT
3、知，运动时间t越小，故C错误；速度满足v时，轨道半径rR，入射点、出射点、O点与轨迹的圆心构成菱形，射出磁场时的轨迹半径与最高点的磁场半径平行，粒子的速度一定垂直打在MN板上，故D正确。3多选如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的轻质弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h0.1 m处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量滑块的速度和离地高度h并作出滑块的Ekh图像，其中高度从0.2 m上升到0.35 m范围内图像为直线，其余部分为曲线，以地面为零重力势能面，取g10 m/s2，由图像可知()A小滑块的质量为0.1 kgB轻弹簧原长为0.2 mC弹簧最大弹性势能为
4、0.5 JD小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.4 J解析：选BC在从0.2 m上升到0.35 m范围内，EkEpmgh，图线的斜率绝对值为：k N2 Nmg，所以m0.2 kg，故A错误；在Ekh图像中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从0.2 m上升到0.35 m范围内图像为直线，其余部分为曲线，说明滑块从0.2 m上升到0.35 m范围内所受作用力为恒力，所以从h0.2 m，滑块与弹簧分离，弹簧的原长为0.2 m，故B正确；根据能的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能，所以Epmmgh0.210(0.350.1)J0.5 J，故C正
5、确；由题图可知，动能的最大值为0.32 J；在滑块整个运动过程中，系统的动能、重力势能和弹性势能之间相互转化，因此动能最大时，滑块的重大势能与弹簧的弹性势能总和最小，根据能的转化和守恒可知，EpminEEkmEpmmghEkm(0.50.2100.10.32)J0.38 J，D错误。4某学生用如图a所示电路测金属导线的电阻率，可供使用的器材有：被测金属导线ab，电阻约10 ，导线允许流过的最大电流为0.8 A，稳恒电源E，电源输出电压恒为E12 V，电压表V，量程为3 V，内阻约5 k，保护电阻：R110 ，R230 ，R3200 。刻度尺、螺旋测微器，开关S，导线若干等。实验时的主要步骤如下
6、：用刻度尺量出导线ab的长度l，用螺旋测微器测出导线的直径d。按如图a所示电路将实验所需器材用导线连接好。闭合开关S，移动接线触片P，测出aP长度x，读出电压表的示数U。描点作出Ux曲线求出金属导线的电阻率。完成下列填空：(1)用螺旋测微器测量金属导线的直径d，其示数如图b所示，该金属导线的直径d_ mm。(2)如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，保护电阻R应选_。(3)根据多次实验测出的aP长度x和对应每次实验读出的电压表的示数U给出的Ux图线如图c所示，其中图线的斜率为k，则金属导线的电阻率_。(用实验器材中给出的物理量字母和实验步骤中测出的物理量字母表示)解析：(1)根据螺旋测微器
7、读数规则，该金属导线的直径d0.870 mm。(2)根据题述电源输出电压恒为E12 V，电压表V量程为3 V，保护电阻R应该分压9 V。由于被测金属导线ab电阻约10 ，所以保护电阻R应选R230 。(3)被测金属导线横截面积S，aP段电阻Rx。电压表的示数UIRx。电流表示数I，联立得到：Ux。Ux图线的斜率k，解得：。答案：(1)0.870(2)R2(3)5.如图所示，以MN为下边界的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外， MN上方有一单匝矩形导线框abcd，其质量为m，电阻为R，ab边长为l1，bc边长为l2，cd边离MN的高度为h。现将线框由静止释放，线框下落过程中ab边始终保持水平，且ab边离开磁场前已做匀速直线运动，求线框从静止释放到完全离开磁场的过程中。(1)ab边离开磁场时的速度v；(2)通过导线横截面的电荷量q；(3)导线框中产生的热量Q。解析：(1)线框匀速运动时，EBl1vIFBIl1mgF由联立：v。(2)导线框穿过磁场的过程中，qt由联立：q。(3)导线框穿过磁场的过程中，利用能量守恒定律，mg(hl2)mv2Q代入(1)中的速度，解得：Qmg(hl2)。答案：(1)(2)(3)mg(hl2)