1、电学与原子物理学选择题押题练（三）1.如图所示，电场中一带正电的粒子在点电荷 Q 形成的电场中以某一初速度沿直线从 A 点运动到 B 点，粒子在 A 点的速度大小为 v0。则选项图中能定性反映该粒子从 A 点向 B 点运动情况的速度时间图像的是( 粒子重力忽略不计)( )解析：选 C 粒子从 A 运动到 B 过程中，电场力做负功，速度逐渐减小，由牛顿第二定律得 FF 库 ma，可知粒子在向 B 运动的过程中，加速度大小 a 逐渐增大，因kQqr2vt 图像斜率的大小表示加速度的大小，故 C 选项正确。2平行板电容器两个带电极板之间存在引力作用，引力的大小与内部场强 E 和极板所带电荷量 Q 的
2、乘积成正比。今有一平行板电容器两极板接在恒压直流电源上，现将两极板间距减小至原来的 ，则 A、B 两极板之间的引力与原来的比值是( )49A. B.32 94C. D.278 8116解析：选 D 两极板间距变为原来的 ，根据电容决定式 C 可知，电容器的电容49 rS4kd变为原来的 ，根据 QCU 可知，极板所带电荷量变为原来的 ，根据电场强度公式 E94 94可知，内部电场强度变为原来的 ，由于 Fk QE，所以两极板之间的引力变为原来的 ，Ud 94 8116故 D 正确。3.质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具。如图所示，带电粒子从容器 A 下方的小孔 S1 飘入电势差为
3、 U 的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过 S3 沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，最后打到照相底片 D 上。现有某种元素的三种同位素的原子核由容器 A 进入质谱仪，最后分别打在底片p1、p 2、p 3 三个位置，不计粒子重力，则打在 p1 处的粒子( )A质量最小 B比荷最小C动能最小 D动量最小解析：选 B 由题图知，打在 p1 处的粒子偏转半径 R 最大，粒子在加速电场中加速时，有 Uq mv2；粒子在磁场中偏转时有 Bqvm ，则 R ，则打在 p1 处的粒12 v2R mvBq 1B 2Umq子比荷最小，选项 B 正确。4核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺
4、少，我国在完善核电安全基础上将加快核电站建设。核泄漏中的钚(Pu) 是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险。已知钚的一种同位素 4Pu 的半衰期为 24 100 年，其衰变方程为23994PuX He，下列说法中正确的是( )23994 42AX 原子核中含有 92 个中子B100 个 Pu 经过 24 100 年后一定还剩余 50 个23994C由于衰变时释放巨大能量，根据 Emc 2，衰变过程总质量增加D衰变放出的 射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力解析：选 D 根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可得，X 原子核中含有 92 个质子，235 个核子，则中
5、子数为 23592143(个) ，选项 A 错误；半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，100 个 Pu 经过 24 100 年后不一定还剩余 50 个，选项 B 错误；由于23994衰变时释放巨大能量，衰变过程总质量减少，选项 C 错误；衰变放出的 射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，选项 D 正确。5.在 x 轴上方有垂直于纸面向外的匀强磁场，同一种带电粒子从O 点射入磁场，当入射方向与 x 轴的夹角为 45时，速度为 v1、v 2 的两个粒子分别从 a、b 两点射出磁场，如图所示，当夹角为 60时，为了使速度为 v3 的粒子从 ab 的中点 c 射出磁场，则速度 v3 应为( )A.
6、 (v1v 2) B. (v1v 2)12 22C. (v1v 2) D. (v1v 2)33 66解析：选 D 设 a、b、c 三点的坐标分别为 x1、x 2、x 3，当粒子从O 点射入磁场时，有 Bqv ，解得 R 。如图所示，当 45 ，mv2R mvqB粒子从 a 点射出磁场时，有：x 1 R1 ；当 45，粒子从 b 点射出磁场时，有：2 2mv1qBx2 R2 ；当 60，粒子从 c 点射出磁场时，有：x 32 2mv2qBR3 ，由几何关系知 2x3x 1x 2，所以 v3 (v1v 2)，故 D 正确。3 3mv3qB 666.多选 在正点电荷 q 的电场中有 O、M 、N 、
7、P、 Q 五点，OMON，OPO Q，且 MN 与 PQ 平行，点电荷 q 在五点所在的平面内，如图所示。一电子由 M 点分别运动到 P 点和 Q 点的过程中，电场力所做的负功相等，下列说法正确的是( )A点电荷 q 位于 O 点BM 点电势高于 P 点C Q 点电场强度大于 N 点电场强度D电子由 Q 点运动到 N 点，电场力做正功解析：选 BD 一电子由 M 点分别运动到 P 点和 Q 点的过程中，电场力所做的负功相等，说明 M 点电势高于 P 点、 Q 点，且 P、 Q 两点电势相等，可知点电荷 q 在 PQ 连线的垂直平分线上，且在 PQ 的上方，不一定位于 O 点，A 错误，B 正确
8、；由以上分析可知，N 点电势与 M 点电势相等，也高于 P、 Q 两点的电势，所以 Q 点离点电荷 q 的位置比 N点远，则 Q 点电场强度小于 N 点电场强度，C 错误；因 Q 点电势低于 N 点，则电子由 Q点运动到 N 点，电势能减小，电场力做正功， D 正确。7.多选 目前，我国在风电技术装备行业已经取得较大成绩，如图所示是某一风电机组所产生的交流电电压随时间变化的图像，若想把该风电机组产生的交流电并网发电，可使用一理想变压器，将其变为与电网相同的电压 11 kV，然后再并网发电。则下列说法正确的是( )A该感应电动势的瞬时值表达式为 u880sin 100t(V)B所需理想变压器的原
9、、副线圈匝数之比为 1125 2C并网后电压的频率保持不变D将一理想交流电压表接在风电机组电源两端，可测得在 t0.01 s 时刻电压表示数为零解析：选 AC 风电机组角速度 rad/s100 rad/s，故感应电动势2T 2210 2的瞬时值表达式为 u880sin 100t(V)，选项 A 正确；880 V 是最大值，该风电机组电动势的有效值为 440 V，根据变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数比可以判2断，原、副线圈匝数之比为 25，选项 B 错误；变压器不改变电压的频率，选项 C 正确；理2想交流电压表示数为有效值，在任何时刻，理想交流电压表的示数都为 440 V，选项 D
10、2错误。8.多选 如图所示，固定的光滑金属水平导轨间距为 L，导轨电阻不计，左端接有阻值为 R 的电阻，导轨处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。质量为 m、电阻不计的导体棒ab，在方向与其垂直的水平恒力 F 作用下，由静止开始运动，经过时间 t，导体棒 ab 刚好匀速运动，整个运动过程中导体棒 ab 始终与导轨垂直并保持良好接触。在这个过程中，下列说法正确的是( )Aab 刚好匀速运动时的速度 vFRB2L2B通过电阻的电荷量 qFt2BLCab 的位移 xFtRB2L2 mFR2B4L4D电阻产生的焦耳热 Q2tRF2B2L2 3mF2R22B4L4解析：选 ACD ab 匀速运动时满足 FF 安 ，解得 v ，选项 A 正确；B2L2vR FRB2L2根据动量定理：FtB Ltmv，而 tq，解得 q ，选项 B 错误；又 q t tI IFt mvBL I ER ，解得 x ，选项 C 正确；根据功能关系，电阻产生的焦耳热R BLxR FtRB2L2 mFR2B4L4Q Fx mv2，解得 Q ，选项 D 正确。12 2tRF2B2L2 3mF2R22B4L4