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1、电学与原子物理学选择题押题练（二）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 kQq f D在点电荷甲形成的电场中，AB间电势差UAB fL01 2mv 2 q 解析：选 C
2、 点电荷乙在向甲运动的过程中，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kf，所以rOB Qq rOB2 ，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，点电荷乙的 kQq f 电势能一直减小，选项 B 错误；根据动能定理，qUABfL0mv2mv02，解得UAB 1 2 1 2 ，选项 D 错误。 fL01 2mv 21 2mv 02 q 2.如图所示，理想变压器原线圈两端A、B接在电动势为E 8 V， 内阻为r2 的交流
3、电源上， 理想变压器的副线圈两端与滑 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 W C变压器的输出电流I22 A D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U1Ur， 且U1Ur8 V， 故U1Ur4 V， 根据欧姆定律可得I12 A， 故根据可得副线圈中的电流为 Ur r I1 I2 n2 n1 I21 A，根据可得副线圈两端的电压U28 V，故Rx 8 ，最大输出功率 U1 U2 n1 n2 U2 I2 8 1 为PU2I28 W，故 D 正确。 3.
4、如图所示，空间有一磁感应强度B0.5 T 的匀强磁场，磁场 方向垂直纸面向外，一质量M0.2 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
5、 D最终塑料板做加速度为 3 m/s2的匀加速运动，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(Mm)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FMa1，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
6、内， 导轨足够长且间距为L， 左端接有阻值为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c B金属棒产生的感应电动势为BL as C金属棒中感应电流为BL 2as Rr D水平拉力F的大小为B 2L2 2as Rr 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v22a
7、s，金属棒产生的感应电动势EBLvBL，选2as 项 B 错误；金属棒中感应电流的大小I，解得I，选项 C 正确；金属棒受到 E Rr BL2as Rr 的安培力大小F安BIL， 由牛顿第二定律可得FF安ma， 解得Fma， 选项 D 错误。 B2L22as Rr 5.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n1 的能级时的辐射光 B从n3 的能级跃迁到n1 的能级时的辐射光 C从n4 的能级跃迁到n1 的能级时的辐射光 D从n4 的能级跃迁到n2 的能级时的辐射光 解
8、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、下表面的电势差减小 D仅增大电流I时，上、下表面的电势差减小 解析：选
9、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UvBh，根据 U h 电流的微观表达式IneSv，Shd，故UBh，所以h增大时，上、下表面电势差 I neS IB ned 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
10、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B 2Id2 2m2R C回路中的最大电流为BId 2mR DN获得的最大速度为I m 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：Imv0，EmBdv0，Im， Em 2R F安BImdmam，解得am，Im
11、，选项 B、C 正确；当M、N共速时N速度最大， B2Id2 2m2R BId 2mR 根据动量守恒定律可得：I2mv，解得v，选项 D 错误。 I 2m 8.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v
12、C 3 gLv02 C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：0mv02mghWf，再 1 2 从D回到C的过程中，根据动能定理得：mvC20mghWf，根据几何关系可知，hL， 1 2 3 4 解得 ：vC，故 B 正确 ； 小球下滑过程中由于摩擦力做负功，则小球动能、电势能、3gLv02 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。