1、电学与原子物理学选择题押题练（二）1如图所示，一个带电荷量为 Q 的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的 O 点。另一个带电荷量为 q、质量为m 的点电荷乙，从 A 点以初速度 v0 沿它们的连线向甲运动，运动到 B 点时速度为 v，且为运动过程中速度的最小值。已知点电荷乙受到的阻力大小恒为 f，A、B 间距离为 L0，静电力常量为 k，则下列说法正确的是( )A点电荷乙从 A 点向甲运动的过程中，加速度逐渐增大B点电荷乙从 A 点向甲运动的过程中，其电势能先增大再减小COB 间的距离为 kQqfD在点电荷甲形成的电场中， AB 间电势差 UABfL0 12mv2q解析：选 C 点电荷乙在向甲运动的
2、过程中，受到点电荷甲的库仑力和阻力，且库仑力逐渐增大，由题意知，在 B 点时速度最小，则点电荷乙从 A 点向甲运动过程中先减速后加速，运动到 B 点时库仑力与阻力大小相等，加速度为零，根据库仑定律，有 k f，QqrOB2所以 rOB ，选项 A 错误，C 正确；点电荷乙向甲运动的过程中，库仑力一直做正功，kQqf点电荷乙的电势能一直减小，选项 B 错误；根据动能定理， qUABfL 0 mv2 mv02，解12 12得 UAB ，选项 D 错误。fL0 12mv2 12mv02q2.如图所示，理想变压器原线圈两端 A、B 接在电动势为 E8 V，内阻为 r2 的交流电源上，理想变压器的副线圈
3、两端与滑动变阻器 Rx相连，变压器原、副线圈的匝数比为 12，当电源输出功率最大时( )A滑动变阻器的阻值 Rx2 B最大输出功率 P4 WC变压器的输出电流 I22 AD滑动变阻器的阻值 Rx8 解析：选 D 当外电路电压等于内电路电压时电源输出功率最大，即 U1U r，且U1U r8 V，故 U1U r4 V，根据欧姆定律可得 I1 2 A，故根据 可得副线Urr I1I2 n2n1圈中的电流为 I21 A，根据 可得副线圈两端的电压 U28 V，故 Rx 8 U1U2 n1n2 U2I2 81，最大输出功率为 PU 2I28 W，故 D 正确。3.如图所示，空间有一磁感应强度 B0.5
4、T 的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，一质量 M 0.2 kg 且足够长的绝缘塑料板静止在光滑水平面上。在塑料板左端无初速度放上一质量 m0.1 kg、电荷量q0.2 C 的滑块，滑块与塑料板之间的动摩擦因数 0.5，滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对塑料板施加方向水平向左、大小 F0.6 N 的恒力，g 取 10 m/s2，则( )A塑料板和滑块一直做加速度为 2 m/s2 的匀加速运动B滑块开始做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动C最终塑料板做加速度为 2 m/s2 的匀加速运动，滑块做速度为 10 m/s 的匀速运动D最终塑料板做加速度为 3 m/s2 的
5、匀加速运动，滑块做速度为 6 m/s 的匀速运动解析：选 B 滑块随塑料板向左运动时，受到竖直向上的洛伦兹力，则滑块和塑料板之间的正压力逐渐减小。开始时塑料板和滑块加速度相同，由 F(M m)a，得 a2 m/s2，对滑块有 (mgqvB) ma，当 v6 m/s 时，滑块恰好相对于塑料板有相对滑动，此后滑块做加速度减小的加速运动，当 mgqvB，即 v10 m/s 时滑块对塑料板的压力FN0，此后滑块做匀速运动，塑料板所受的合力为 0.6 N，由 FMa 1，得 a13 m/s2，B选项正确。4.如图所示，一对光滑的平行金属导轨(电阻不计) 固定在同一水平面内，导轨足够长且间距为 L，左端接
6、有阻值为 R 的电阻，一质量为 m、长度为 L 的匀质金属棒 cd 放置在导轨上，金属棒的电阻为 r，整个装置置于方向竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为 B。金属棒在水平向右的拉力 F 作用下，由静止开始做加速度大小为 a 的匀加速直线运动，经过的位移为s 时，下列说法正确的是( )A金属棒中感应电流方向为由 d 到 cB金属棒产生的感应电动势为 BL asC金属棒中感应电流为BL2asR rD水平拉力 F 的大小为B2L22asR r解析：选 C 根据右手定则可知金属棒中感应电流的方向为由 c 到 d，选项 A 错误；设金属棒的位移为 s 时速度为 v，则 v22as，金属棒产生的感应
7、电动势EBLvBL ，选项 B 错误；金属棒中感应电流的大小 I ，解得 I ，选2asER r BL2asR r项 C 正确；金属棒受到的安培力大小 F 安 BIL，由 牛 顿 第 二 定 律 可 得 F F 安 ma， 解得 Fma ，选项 D 错误。B2L22asR r5.图甲所示为氢原子的能级图，图乙为氢原子的光谱。已知谱线 b 是氢原子从 n5 的能级跃迁到 n2 的能级时的辐射光，则谱线 a 可能是氢原子( )A从 n2 的能级跃迁到 n 1 的能级时的辐射光B从 n3 的能级跃迁到 n 1 的能级时的辐射光C从 n4 的能级跃迁到 n 1 的能级时的辐射光D从 n4 的能级跃迁到
8、 n 2 的能级时的辐射光解析：选 D 谱线 a 波长大于谱线 b 波长，所以 a 光的光子频率小于 b 光的光子频率，所以 a 光的光子能量小于 n5 和 n2 间的能级差，辐射光的能量小于此能级差的只有n4 和 n2 间的能级差，故 D 正确，A 、B、C 错误。6.多选 中国科学家发现了量子反常霍尔效应，杨振宁称这一发现是诺贝尔奖级的成果。如图所示，厚度为 h，宽度为 d 的金属导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。下列说法正确的是( )A上表面的电势高于下表面电势B仅增大 h 时，上、下表面的电势差不变C仅增大 d 时，上、下表面的电势差减
9、小D仅增大电流 I 时，上、下表面的电势差减小解析：选 BC 根据左手定则可知自由电子向上偏转，则上表面带负电，下表面带正电，所以下表面电势高于上表面电势，所以 A 错误；最终稳定时，evBe ，解得UhUvBh，根据电流的微观表达式 IneSv，Shd，故 U Bh ，所以 h 增大时，上、IneS IBned下表面电势差不变，所以 B 正确；当 d 增大时，U 减小，所以 C 正确；I 增大时，U 增大，所以 D 错误。7.多选 如图所示，两根相距为 d 的足够长的光滑金属导轨固定在水平面上，导轨电阻不计。磁感应强度为 B 的匀强磁场与导轨平面垂直，长度等于 d 的两导体棒 M、N 平行地
10、放在导轨上，且电阻均为 R、质量均为 m，开始时两导体棒静止。现给 M 一个平行导轨向右的瞬时冲量 I，整个过程中M、N 均与导轨接触良好，下列说法正确的是( )A回路中始终存在逆时针方向的电流BN 的最大加速度为B2Id22m2RC回路中的最大电流为BId2mRDN 获得的最大速度为Im解析：选 BC M 刚开始运动时，回路中有逆时针方向的感应电流，随着电流的产生，M 受向左的安培力做减速运动， N 受到向右的安培力做加速运动，直到两者共速时回路中感应电流为零，安培力为零，两者做匀速运动，故选项 A 错误；M 刚开始运动时，电路中的感应电流最大，N 所受安培力最大，加速度最大，则：I mv
11、0，E mBdv 0，I m ，Em2RF 安 BI mdma m，解得 am ，I m ，选项 B、C 正确；当 M、N 共速时 N 速度B2Id22m2R BId2mR最大，根据动量守恒定律可得：I2m v，解得 v ，选项 D 错误。I2m8.多选 如图所示，直角三角形 ABC 由三段细直杆连接而成，AB 杆竖直，长为 2L 的AC 杆粗糙且绝缘，其倾角为 30，D 为 AC 上一点，且 BD 垂直于 AC，在 BC 杆中点 O 处放置一正点电荷 Q，一套在细杆上的带负电小球(未画出 )，以初速度 v0 由 C 点沿 CA 上滑，滑到 D 点速率恰好为零，之后沿 AC 杆滑回 C 点。小
12、球质量为 m、电荷量为 q，重力加速度为 g。则( )A小球下滑过程中电场力先做负功后做正功B小球再次滑回 C 点时的速率为 vC 3gL v02C小球下滑过程中动能、电势能、重力势能三者之和减小D小球上滑过程中和下滑过程中经过任意位置时的加速度大小都相等解析：选 BC 小球下滑过程中点电荷 Q对小球的库仑力是吸引力，故电场力先做正功后做负功，故 A 错误；小球从 C 到 D 的过程中，根据动能定理得：0 mv02mghW f，再从 D 回到 C 的过程中，根据动能定理得：12mvC2 0mghW f，根据几何关系可知，h L，解得： vC ，故 B 正确；小12 34 3gL v02球下滑过程中由于摩擦力做负功，则小球动能、电势能、重力势能三者之和减小，故 C 正确；小球上滑过程中所受的摩擦力方向沿 AC 向下，而下滑过程中所受摩擦力方向沿 AC向上，虽然在同一位置时所受的库仑力相同，但是加速度大小不相等，故 D 错误。