1、选择题集训(三)电学部分一、单项选择题1.如图1所示，一带电粒子从P点以初速度v射入匀强电场，粒子在运动过程中仅受电场力的作用，则以下说法正确的是()图1A若粒子带正电，其运动轨迹可能为aB若粒子带正电，运动轨迹可能为cC若粒子带负电，运动轨迹可能为bD若粒子带负电，运动轨迹可能为d答案B2.如图2所示的电路，电表均为理想电表，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是()图2A电流表读数变小，电压表读数变大B小灯泡L变暗C电源的总功率变小D电容器C上电荷量减小解析当滑动变阻器滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路部分电阻减小，电源输出电流增大，路端电压减小，电流表读数变大，电压
2、表读数变小，小灯泡L变亮，电源总功率EI增大，选项A、B、C错误；由于路端电压减小，小灯泡L两端电压增大，电容器C上电压减小由C，电容器C上电荷量减小，选项D正确答案D3现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备电子感应加速器主要有上、下电磁铁磁极和环形真空室组成当电磁铁绕组通以变化的电流时，产生变化的磁场，穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下得到加速如图3所示(上图为侧视图、下图为真空室的俯视图)，若电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，当电磁铁绕组通有图中所示的电流时()图3A电子在轨道上顺
3、时针转动B保持电流方向不变，当电流增大时，电子将加速C保持电流方向不变，当电流减小时，电子将加速D被加速时电子做圆周运动的周期不变解析由楞次定律可知，产生的感应涡旋电场为顺时针方向，所以电子在轨道上逆时针运动，选项A错误；保持电流的方向不变，当电流增大时，涡旋电场增强，电子将加速，选项B对，选项C错；电子的速度变化，被加速时电子做圆周运动的周期也变，所以选项D错答案B4.如图4所示，从炽热的金属丝漂出的电子(速度可视为零)，经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场电子的重力不计在满足电子能射出偏转电场的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是()图4A仅将偏转电场极性对调B仅增
4、大偏转电极间的距离C仅增大偏转电极间的电压D仅减小偏转电极间的电压解析设加速电场电压为U0，偏转电压为U，极板长度为L，间距为d，电子加速过程中，由U0q，得v0，电子进入偏转电场后做类平抛运动，时间t，a，vyat，tan ，由此可判断C正确答案C5(2013福建卷，18)如图5，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO平行，线框平面与磁场方向垂直设OO下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律()图5解析线框在0t
5、1这段时间内做自由落体运动，vt图象为过原点的倾斜直线，t2之后线框完全进入磁场区域中，无感应电流，线框不受安培力，只受重力，线框做匀加速直线运动，vt图象为倾斜直线t1t2这段时间线框受到安培力作用，线框的运动类型只有三种，即可能为匀速直线运动、也可能为加速度逐渐减小的加速直线运动，还可能为加速度逐渐减小的减速直线运动，而A选项中，线框做加速度逐渐增大的减速直线运动是不可能的，故不可能的vt图象为A选项中的图象答案A6.如图6所示，一质量为m、电荷量为q的带电液滴以速度v沿与水平面成角的方向斜向上进入匀强电场，在电场中做直线运动，则液滴向上运动过程中()图6A电场力不可能小于mgcos B液
6、滴的动能一定不变C液滴的机械能一定变化D液滴的电势能一定不变解析带电液滴在匀强电场中共受到两个力的作用：竖直向下的重力和恒定的电场力因为液滴做直线运动，所以它们的合力沿运动方向所在直线；当电场力垂直于运动方向时，如图中的F0所示，电场力最小，即FminF0mgcos ，选项A正确；若电场力如图中的F0所示，电场力垂直于液滴的运动方向，电场力不做功，液滴的机械能守恒，液滴斜向上做直线运动时，其重力势能增大，动能减小，所以选项B、C错误；若电场力如图中的F1或F2所示，液滴所受合力仍沿运动方向所在直线，液滴做直线运动，但F1或F2均对液滴做功，其电势能变化，所以选项D错误答案A7.如图7所示，图线
7、a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象，当只改变线圈的转速后，产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下说法正确的是()图7A线圈先后两次转速之比为23B通过线圈的磁通量最大值之比为32C先后两次交流电的最大值之比为32D先后两次交流电的有效值之比为解析由产生正弦交流电的图象可知，a、b两个交变电流的周期之比为23，T，2n，所以线圈先后两次转速之比为32，选项A错误；电压最大值UmNBS，先后两次交流电的最大值之比为32，选项C正确；通过线圈的磁通量最大值BS，通过线圈的磁通量最大值之比为11，选项B错误；由最大值与有效值的关系可知，先后两次交流电的有效值之比为32，选项D错误答案
8、C二、多项选择题8远距离输电装置如图8所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器当S由2改接为1时，下列说法正确的是()图8A电压表读数变大 B电流表读数变大C电流表读数变小 D输电线损失的功率减小解析当S由2改接为1时，升压变压器的原线圈匝数不变，副线圈匝数变大，所以输送电压变大，降压变压器的输入电压和输出电压均变大，电压表示数变大，选项A正确；降压变压器的输出电压变大时，流过灯泡的电流I灯也变大，输电线上的电流I线也随着I灯的变大而变大，所以电流表读数变大，选项B正确，C错误；I线变大时，输电线损失的功率P线IR变大，选项D错误本题答案为A、B.答案AB9(2013湖北武汉联考)A、B两闭
9、合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比rArB21，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环的平面，如图9所示在磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，求两导线环内所产生的感应电动势之比和流过两导线环的感应电流的电流之比()图9A.1 B.2C. D.解析匀强磁场的磁感应强度随时间均匀变化，设t时刻的磁感应强度为Bt，则BtB0kt，其中B0为t0时的磁感应强度，k为一常数，A、B两导线环的半径不同，它们所包围的面积不同，但某一时刻穿过它们的磁通量均为穿过磁场所在区域面积上的磁通量，设磁场区域的面积为S，则tBtS，即在任一时刻穿过两导线环包围面上
10、的磁通量是相等的，所以两导线环上的磁通量变化率是相等的由E得，ES(S为磁场区域面积)对A、B两导线环，由于及S均相同，得1.I，R(S1为导线的横截面积)，l2r，所以.代入数值得.答案AD10如图10所示，某变电站用10 kV的高压向10 km外的小区供电，输送的电功率为200 kW.现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2 %，下列不同规格的输电线中，符合要求的是()图10选项型号千米电阻/(km1)ADYD30/C1BDYD50/C0.6CDYD100/C0.3DDYD150/C0.2解析由PUI解得输电电流I20 A输电线路上损耗的功率不超过P损200 kW2 %4 kW，由
11、P损I2R解得R10 .由于输电线长度需要20 km，所以可以选择千米电阻0.5 /km以下的型号DYD100/C或型号DYD150/C，符合要求的是选项C、D.答案CD11.劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图11所示置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U.若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响则下列说法正确的是()图11A质子被加速后的最大速度不可能超过2RfB质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比
12、C质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为1D不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能用于粒子加速解析粒子被加速后的最大速度受到D形盒半径R的制约，因v2Rf，A正确；粒子离开回旋加速器的最大动能Ekmmv2m42R2f22m2R2f2，与加速电压U无关，B错误；根据R，Uqmv，2Uqmv，得质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为1，C正确；因回旋加速器的最大动能Ekm2m2R2f2与m、R、f均有关，D错误答案AC12(2013重庆摸底)两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图12所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面的夹角为37，质量均
13、为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，导轨的电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆恰好处于静止状态，重力加速度为g，以下说法正确的是()图12Aab杆所受拉力F的大小为mgtan 37B回路中电流为C回路中电流的总功率为mgvsin 37Dm与v大小的关系为m解析对cd杆，BILcos 37 mgsin 37，对ab杆，FBIL，联立解出ab杆所受拉力F的大小为Fmgtan 37，故A对；回路中电流为：I，故B错；回路中电流的总功率为Fvmgvtan 37，故C错；I，又I，故m，故D对答案AD