1、电学 3 大题型押题练（一）1.如图所示等腰梯形线框从位于匀强磁场上方一定高度处自由下落，已知下落过程两平行边始终竖直，左平行边长为 a，右平行边长为2a。当导线框下落到图示位置时，导线框做匀速运动。则从导线框刚进入磁场开始，下列判断正确的是( )A在 0 这段位移内，导线框可能做匀加速运动a2B在 这段位移内，导线框减少的重力势能最终全部转化为内能a2 3a2C在 2a 这段位移内，导线框可能做减速运动3a2D在 0 与 2a 位移内，导线框受到的安培力方向相反a2 3a2解析：选 B 导线框在 0 这段位移内受到向上的安培力小于重力，导线框做加速运a2动，随着速度增大，感应电动势增大，感应
2、电流增大，安培力增大，导线框做加速度逐渐减小的加速运动，由题意可知，当位移为 时，加速度恰好减为零，A 错；在 这段位a2 a2 3a2移内，导线框一直做匀速运动，因此减少的重力势能全部转化为电能，进而又转化为内能，B 对；在 2a 这段位移内，导线框切割磁场的有效长度逐渐减小，安培力小于重力，导3a2线框做变加速运动，C 错；由楞次定律可知，磁场一直阻碍导线框下落，一直受到向上的安培力，直至导线框全部进入磁场，D 错。2多选 如图所示，图(a)中变压器为理想变压器，其原线圈接在 u12 sin 100t(V)2的交流电源上，副线圈与阻值为 R12 的电阻接成闭合电路，电流表为理想电流表。图(
3、b)中为阻值 R232 的电阻直接接到 u12 sin 100t(V) 的交流电源上，结果电阻 R12与 R2 消耗的电功率相等，则( )A通过电阻 R1 的交变电流的频率为 0.02 HzB电阻 R1 消耗的电功率为 4.5 WC电流表的示数为 6 AD变压器原、副线圈匝数比为 41解析：选 BD 由 u12 sin 100t(V)可知，100 rad/s2f，该交流电源的频率2为 f50 Hz，周期为 0.02 s，由于变压器不改变交变电流的频率，所以通过电阻 R1 的交变电流的频率为 50 Hz，选项 A 错误；由题图(b)可知，R 232 的电阻两端电压的有效值为U12 V，电阻 R2
4、 消耗的电功率为 P2 4.5 W，由电阻 R1 与 R2 消耗的电功率相等，U2R2可知电阻 R1 消耗的电功率为 P1P 24.5 W，选项 B 正确；由 P1I 2R1，解得电流表的示数为 I 1.5 A，选项 C 错误；变压器副线圈电压 UIR 13 V，变压器原、副线圈匝数比为 n1n2UU1234 1，选项 D 正确。3.多选 在 x 轴上存在一水平方向的电场，一质量 m2 kg 的带电小球只在电场力的作用下，沿光滑绝缘的水平面从 x7 m 处开始以初速度 v02 m/s 向 x 轴负方向运动。小球的电势能 Ep 随位置 x 的变化关系如图所示，则下列说法正确的是( )A该小球带负
5、电B在 x4 m 处电场强度为零C小球通过 x9 m 处时速度大小为 2 m/sD小球运动的最大速度 vm2 m/s2解析：选 BD 由题设条件无法判断小球的带电性质，A 错误；因为 Epq，电场力大小 F q ，则电场强度大小 E ，在 x4 m 处， 0，即电场强度 E0，B|x| 1q|Epx| Epx正确；小球的初动能为 Ek mv024 J，在 x7 m 处时，小球的电势能为 0，故在 x127 m 处时小球的总能量 EE pE k4 J，在 x9 m 处时小球的电势能为 2 J，则动能为 2 J，故小球通过 x9 m 处时速度大小为 m/s，C 错误；由题图可知，在 x4 m 处时
6、小球2的电势能最低，故此时动能最大，即小球的最大动能为 E48 J，最大速度为 2 m/s，D2正确。4如图所示为多用电表的原理示意图，已知表头 G 的满偏电流为 2 mA、内阻为150 ，刻度盘上电阻刻度线正中央标有“30”。选择开关 S 旋到“2”时量程为 10 mA，旋到“3”、 “4”、 “5”、 “6”时的量程未知，但测得 R6570 ，R 7 900 ，E 为两节新的干电池(E3 V) ，内阻忽略。请回答下列问题：(1)选择开关 S 旋到“6”时的量程为 _。A15 A B3 VC12 V D15 V(2)正确使用欧姆挡测电阻时，滑动变阻器 R3 连入的阻值为 _。(3)电池用久后
7、，电动势变小了，内阻变大了，但仍能欧姆调零，用此表去测电阻，则其测量值比真实值_( 填“偏小” “偏大”或“不变 ”)。解析：(1)选择开关 S 旋到“6”时为电压表，量程为 UI gRgI (R6R 7)210 3 150 V1010 3 (570900)V 15 V，故 D 对。(2)使用欧姆挡测电阻时，要进行欧姆调零，表头 G 指针达到满偏，由闭合电路欧姆定律可得：R 3 270 。E IgRgI 3 210 31501010 3(3)电池用久了，电动势变小，内阻变大，欧姆调零时，欧姆表内阻变小，应用欧姆表测电阻时，I ，由于 R 内 偏小，则电流 I 偏小，欧姆表指针ER内 R测 Ig
8、R内R内 R测 Ig1 R测R内偏转角度偏小，电阻测量值偏大。答案：(1)D (2)270 (3)偏大5一电路如图所示，电源电动势 E28 V ，内阻 r2 ，电阻 R112 ，R 2R 44 ， R38 ， C 为平行板电容器，其电容 C3.0 pF，虚线到两极板距离相等，极板长L0.20 m，两极板的间距 d1.010 2 m。问：(1)若开关 S 处于断开状态，则当其闭合后，流过 R4 的总电量为多少？(2)若开关 S 断开时，有一带电微粒沿虚线方向以 v02.0 m/s 的初速度射入 C 的电场中，刚好沿虚线匀速运动，则当开关 S 闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C 的电场
9、中，能否从 C 的电场中射出？( 要求写出计算和分析过程，g 取 10 m/s2)解析：(1)开关 S 断开时，电阻 R3 两端电压为U3 E16 VR3R2 R3 r开关 S 闭合后，外电阻为 R 6 R1R2 R3R1 R2 R3路端电压为 U E21 VRR r电阻 R3 两端电压为 U3 U14 VR3R2 R3则流过 R4 的总电量为Q CU3CU 36.010 12 C。(2)设微粒质量为 m，电量为 q，当开关 S 断开时有mgqU3d当开关 S 闭合后，微粒做类平抛运动，设微粒加速度为 a，则mg maqU3d设微粒能从 C 的电场中射出，则水平方向 tLv0竖直方向 y at212解得 y6.2510 3 md2故微粒不能从 C 的电场中射出。答案：(1)6.010 12 C (2)不能，分析过程见解析