2023届北京市高考物理模拟试题知识点分类训练:电磁学选择题1
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一、单选题
1.(2023·北京朝阳·统考二模)目前我国在学校、车站等公共场所,都配备了自动体外除颤仪(AED),挽救了宝贵的生命。除颤仪工作时的电功率相当大,用电池直接供电无法达到,也超过了一般家庭的用电功率。某除颤仪的储能装置是一个电容为70μF的电容器,工作时先通过电子线路把电池供电的电压升高到约5000V对电容器进行充电,然后电容器在约2ms的时间内放电,使100~300J的电能通过病人的心脏部位,从而对病人进行抢救。根据上述信息并结合所学知识,可以推断下列说法错误的是( )
A.该除颤仪工作时的电功率在50~150kW之间
B.该除颤仪工作时通过人体的电流可达30A
C.该除颤仪中的电容器充电后储存的能量约为1750J
D.除颤仪开机工作时施救人员身体不可与病人身体接触
2.(2023·北京朝阳·统考二模)某同学设计如图所示的实验装置来验证库仑定律:将一个带电小球A用绝缘细线悬挂,并将另一个与小球A带同种电荷的小球B与它靠近,A球受到B球的静电斥力F而发生偏移,测得A球的质量为m,悬点到A球球心的距离为l。首先,在保持两球电荷量不变的情况下,移动小球B改变两球之间的距离,用刻度尺测量稳定后两球间的距离r和A球偏移的距离d(实验中满足);然后,设法改变两球的电荷量,再进行相关实验。下列说法正确的是( )
A.实验中,小球A所受静电力的测量值
B.为方便验证“静电力与距离平方成反比的关系”,应由实验数据作出F与的关系图像
C.用不带电导体球C分别与A、B两球接触后,A、B两球一定带等量同种电荷
D.实验中仅测量d与r,也可以验证“静电力与距离平方成反比的关系”
3.(2023·北京朝阳·统考二模)如图所示,在匀强磁场中,质量为m、长为L的导体棒用两等长绝缘细线悬挂于同一水平线上的、两点,两细线均与导体棒垂直。图中直角坐标系的x轴与导体棒及平行,z轴竖直向上。若导体棒中通以沿x轴正方向、大小为I的电流,导体棒静止时细线与竖直方向夹角为。则磁感应强度可能( )
A.沿x轴正方向,大小为
B.沿y轴正方向,大小为
C.沿z轴正方向,大小为
D.沿细线向下,大小为
4.(2023·北京朝阳·统考二模)如图所示,用细线吊起一个铝环,将磁铁的N极沿铝环的中心轴线靠近铝环,铝环向右摆动。下列说法正确的是( )
A.N极靠近铝环时,从左向右看铝环中的感应电流方向为顺时针
B.铝环右摆的过程中,磁铁对铝环做的功大于铝环动能的增加量
C.仅将铝环改为铁环,铁环也一定会向右摆动
D.若将磁铁的S极沿铝环的中心轴线靠近铝环,铝环将会向左摆动
5.(2023·北京海淀·统考二模)正弦交变电源与电阻、理想交流电压表按照图1方式连接,已知电阻,交流电压表示数为。图2是通过电阻的电流随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.电阻两端的电压随时间变化的规律是
B.电阻两端的电压随时间变化的规律是
C.通过电阻的电流随时间变化的规律是
D.通过电阻的电流随时间变化的规律是
6.(2023·北京海淀·统考二模)等离激元蒸汽发生器,是用一束光照射包含纳米银颗粒(可视为半径约10.0nm的球体,其中每个银原子的半径约0.10nm)的水溶液时,纳米银颗粒吸收一部分光而升温,使其周围的水变成水蒸气,但整个水溶液的温度并不增加。该现象可解释为:如图所示,实线圆表示纳米银颗粒,电子均匀分布在其中。当施加光场(即只考虑其中的简谐交变电场)时,在极短时间内,可认为光场的电场强度不变,纳米银颗粒中的电子会整体发生一个与光场反向且远小于纳米银颗粒半径的位移,使电子仍均匀分布在一个与纳米银颗粒半径相同的球面内(虚线圆)。长时间尺度来看,纳米银颗粒中的电子便在光场作用下整体发生周期性集体振荡(等离激元振荡)而使光被共振吸收,导致纳米银颗粒温度升高。下列说法正确的是( )
A.一个纳米银颗粒中含有银原子的个数约102个
B.光场变化的频率应尽可能接近水分子振动的固有频率
C.在光场变化的一个周期内,光场对纳米银颗粒所做的总功为零
D.图示时刻,两球交叠区域(图中白色部分)中电场强度可能为零
7.(2023·北京朝阳·统考二模)如图所示,空间存在一圆形匀强磁场区域,P、M是磁场边界上的两个点。氕核()和氦核()分别从P点沿半径方向垂直磁场射入,且都从M点射出。则氕核与氦核( )
A.射入磁场的速率之比为2:1
B.在磁场中运动的时间之比为1:1
C.射入磁场时的动量大小之比为1:1
D.在磁场中运动的加速度大小之比为2:1
8.(2023·北京海淀·统考二模)如图所示,真空中两个等量异号的点电荷和分别位于A点和点,以连线中点O建立空间直角坐标系,B、C、M、P是坐标轴上的4个点,其中。下列说法正确的是( )
A.沿y轴从B点到C点电势先增大再减小
B.B、M两点间的电势差与M、C两点间的电势差相等
C.P点与O点的电场强度大小相等
D.P点与M点的电场强度方向垂直
9.(2023·北京朝阳·统考二模)某区域静电场的电场线分布如图所示,a、b、c是电场中的三个点。下列说法错误的是( )
A.a、b、c三点电场强度大小关系为
B.a、b、c三点电势关系为
C.电子在a、b、c三点的电势能关系为
D.将质子从b点由静止释放,仅在静电力作用下它将沿电场线运动
10.(2023·北京海淀·统考二模)如图所示,一块长为a、宽为b、高为c的长方体半导体器件,其内载流子数密度为n,沿方向通有恒定电流I。在空间中施加一个磁感应强度为B、方向沿-x方向的匀强磁场,半导体上、下表面之间产生稳定的电势差U,下列说法正确的是( )
A.若载流子为负电荷,则上表面电势高于下表面电势
B.仅增大电流I,电势差U可以保持不变
C.半导体内载流子所受洛伦兹力的大小为
D.半导体内载流子定向移动的速率为
11.(2023·北京海淀·统考二模)如图所示,MN和PQ是竖直放置的两根平行光滑金属导轨,导轨足够长且电阻不计,MP间接有一定值电阻R,电阻为r的金属杆cd保持与导轨垂直且接触良好。杆cd由静止开始下落并开始计时,杆cd两端的电压U、杆cd所受安培力的大小F随时间t变化的图像,以及通过杆cd的电流I、杆cd加速度的大小a随杆的速率v变化的图像,合理的是( )
A. B.
C. D.
12.(2023·北京海淀·统考二模)在范围足够大的匀强磁场中,静止在P点的核发生一次β衰变,衰变产生的核与电子恰好在纸面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A.该β衰变过程反映了核中至少含有1个电子
B.电子在磁场中做匀速圆周运动的半径较小
C.电子与核形成的等效电流可能均沿逆时针方向
D.电子第一次回到P点时核也恰好到达P点
13.(2023·北京海淀·统考二模)如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连。R0为定值电阻,滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时,滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数U反映待测物体的质量m;用单位质量变化下,电压表示数变化量的绝对值描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦,弹簧始终于弹性限度内,下列说法正确的是( )
A.仅更换阻值更大的定值电阻R0,电子秤灵敏度会下降
B.电子秤的灵敏度会随待测物体质量的增大而增大
C.弹簧的劲度系数越小,电子秤的量程越大
D.电压表示数与待测物体质量成非线性关系
14.(2023·北京·统考一模)如图所示,电路中线圈L的自感系数足够大,两个灯泡和的规格相同,与线圈L串联后接到电源上,与可调电阻串联后接到电源上。先闭合开关S,调节电阻R,使两个灯泡的亮度相同,再调节可调电阻,使它们都正常发光,然后断开开关S。下列说法正确的是( )
A.重新闭合开关S,先亮,后亮 B.断开开关S,先熄灭,后熄灭
C.断开开关S,先熄灭,后熄灭 D.断开开关S,流过电流方向向左
15.(2023·北京丰台·统考二模)某正弦式交变电流随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.此交变电流的有效值为
B.时,线圈位于中性面
C.时,穿过线圈的磁通量最大
D.时,穿过线圈的磁通量变化率最大
16.(2023·北京丰台·统考二模)某实验小组的同学用如图所示装置研究电磁感应现象,软铁环上绕有M、N两个线圈,M线圈与电源和滑动变阻器相连,N线圈与电流表相连,闭合开关S的瞬间,观察到电流表指针向右偏转。下列说法正确的是( )
A.闭合S后,滑片P匀速向上滑动的过程中,电流表指针不偏转
B.闭合S后,滑片P加速向上滑动的过程中,电流表指针向左偏转
C.断开S的瞬间,电流表指针不发生偏转
D.断开S的瞬间,电流表指针向右偏转
17.(2023·北京丰台·统考二模)如图所示,地面附近空间有水平向右的匀强电场,一带电微粒以初速度v0从M点进入电场,沿直线运动到N点,不考虑地磁场的影响。下列说法正确的是( )
A.该微粒带正电
B.该微粒做匀速直线运动
C.只增大初速度,微粒仍沿直线MN运动
D.从M至N过程中,该微粒电势能减小,动能增加
18.(2023·北京丰台·统考二模)质谱仪是分析同位素的重要工具,其原理如图所示。氖元素的两种同位素粒子a、b质量不同、电荷量相同。a、b两种粒子从容器A下方的小孔,飘入电势差为U的加速电场,其初速度可视为0,然后经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场。a、b两种粒子分别打到照相底片D上的M和N处,关于a、b两种粒子在磁场中的运动,下列说法正确的是( )
A.两种粒子的动能不相同
B.a粒子的速度大于b粒子的速度
C.a粒子受到的洛伦兹力大于b粒子受到的洛伦兹力
D.a粒子的运动时间大于b粒子的运动时间
19.(2023·北京朝阳·统考一模)某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同,不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据,当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。不计电源内阻及电感线圈L的电阻。下列说法正确的是( )
A.开关S闭合瞬间,流经灯和的电流相等
B.开关S闭合瞬间至断开前,流经灯的电流保持不变
C.开关S断开瞬间,灯闪亮一下再熄灭
D.根据题中信息,可以推算出图乙中与的比值
20.(2023·北京西城·统考一模)某同学根据查阅到的某种热敏电阻的特性曲线(如图1),设计了图2所示的恒温箱温度控制电路。图2中,为热敏电阻,为可变电阻,控制系统可视作的电阻,电源的电动势,内阻不计。当通过控制系统的电流小于时,加热系统将开启,为恒温箱加热;当通过控制系统的电流等于时,加热系统将关闭。下列说法正确的是( )
A.若要使恒温箱内温度保持20℃,应将调为
B.若要使恒温箱内温度升高,应将增大
C.若恒温箱内温度降低,通过控制系统的电流将增大
D.保持不变,通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度均匀变化
21.(2023·北京延庆·统考一模)如图甲所示,100匝的线圈(图中只画了2匝)两端A、B与一个的电阻相连。线圈内有垂直纸面向里的匀强磁场,穿过线圈的磁通量按图乙所示规律变化。已知线圈的电阻,则( )
A.线圈内感应电流的方向为顺时针 B.A点电势比B点电势低
C.通过电阻R的电流大小为 D.内电路中产生的电能为
22.(2023·北京门头沟·统考一模)用两个完全相同的灵敏电流计改装成两个量程不同的电流表,下列说法正确的是( )
A.将两个电流表并联,指针偏角不同,量程大的示数大
B.将两个电流表并联,指针偏角相同,量程大的示数小
C.将两个电流表串联,两表示数相同,量程大的偏角小
D.将两个电流表串联,两表示数相同,量程大的偏角大
23.(2023·北京门头沟·统考一模)在电喷汽车的进气管道中,广泛地使用着一种叫“电热丝式”空气流量传感器的部件,其核心部分是一种用特殊合金材料制作的电热丝。如图所示,当进气管道中的冷空气流速越大时,电阻R两端的电压就变得越高;反之,电压就越低。这样,管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号,便于汽车内的电脑系统实现自动控制。如果将这种电热丝放在实验室中测量,得到的伏安特性曲线可能是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
24.(2023·北京海淀·统考一模)一电子只在静电力作用下沿方向运动,其所在位置处的电势随位置变化的图线如图中拋物线所示,下列说法正确的是( )
A.x2处的电场强度为零
B.从x2运动到x3,电场力对电子做正功
C.电子在x1处的速率小于在处的速率
D.电子从x1运动到x2,加速度逐渐减小
25.(2023·北京海淀·统考一模)如图所示,两根平行放置的长直导线和载有大小相同、方向相反的电流,受到的磁场力大小为,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,受到的磁场力大小变为。下列判断正确的是( )
A.加匀强磁场前受的磁场力方向向左
B.加匀强磁场后受的磁场力方向一定仍向左
C.加匀强磁场后受到的磁场力大小一定也为
D.加匀强磁场后受到的磁场力大小可能大于
26.(2023·北京海淀·统考一模)如图所示,竖直放置的平行金属导轨之间接有定值电阻,金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场内,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力作用下加速上升的一段时间内,下列判断正确的是( )
A.与安培力做的功的代数和等于棒的机械能增加量
B.与安培力做的功的代数和等于棒的动能增加量
C.克服重力做的功等于棒的重力势能的增加量
D.克服安培力做的功等于电阻上放出的热量
参考答案:
1.C
【详解】A.电容器在约2ms的时间内放电,使100~300J的电能通过病人的心脏部位,根据功率的计算公式
可得除颤仪工作时的电功率在50~150kW之间,故A正确,不符合题意;
B.除颤仪工作时通过人体的电流可达
故B正确,不符合题意;
C.该除颤仪中的电容器充电后储存的能量约为
故C错误,符合题意;
D.除颤仪开机工作时施救人员身体不可与病人身体接触,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】AD.设小球A受静电斥力作用发生偏移达到平衡后细丝线与竖直方向的夹角为,由于ld,可以认为两小球在一直线上,小球A所受的静电力
F=mg
由于很小,=,所以
再由库仑定律
可得
所以实验中仅测量d与r,也可以验证“静电力与距离平方成反比的关系”,故A错误,D正确;
B.为方便验证“静电力与距离平方成反比的关系”,应由实验数据作出F与的关系图像,得到一条倾斜的直线,故B错误;
C.用完全相同的不带电导体球C先与A接触,A的电量减半;C再与B球接触时,由于C球此时已经带有一定电量,故B小球的电量不会减半,A、B两球带电量不相等,故C错误。
故选D。
3.D
【详解】A.若磁感应强度沿x轴正方向,与电流方向同向,导体棒不受安培力。导体棒不可能在图示位置保持静止。A错误;
B.若磁感应强度沿y轴正方向,由左手定则,导体棒受安培力竖直向上,导体棒不可能在图示位置保持静止。B错误;
C.沿z轴正方向,由左手定则,导体棒受安培力水平向左,导体棒不可能在图示位置保持静止。C错误;
D.沿细线向下,大小为,安培力大小
方向与细线垂直斜向右上方。安培力与细线的拉力的合力恰好重力平衡。且导体棒静止时细线与竖直方向夹角为。
D正确。
故选D。
4.B
【详解】A.N极靠近铝环时,通过铝环的磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,从左向右看铝环中的感应电流方向为逆时针,故A错误;
B.铝环右摆的过程中,铝环的动能和重力势能均增大,所以磁铁对铝环做的功大于铝环动能的增加量,故B正确;
C.仅将铝环改为铁环,条形磁铁吸引铁环,所以铁环向左摆动,故C错误;
D.若将磁铁的S极沿铝环的中心轴线靠近铝环,铝环将会向右摆动,故D错误。
故选B。
5.D
【详解】根据题意,由图乙可得,交流电的周期为,则有
电阻两端的电压的最大值为
电阻两端的电压随时间变化的规律是
通过电阻的电流随时间变化的规律是
故选D。
6.D
【详解】A.由体积比为半径比的三次方知,一个纳米银颗粒中含有银原子的个数约个,A错误;
B.由于纳米银颗粒吸收一部分光而升温,整个水溶液的温度并不增加,光场变化的频率应尽可能接近纳米银颗粒的固有频率,B错误;
C.在光场变化的一个周期内,该过程中电子在外力作用下做正功,光场使纳米银颗粒发生周期性集体振荡,所做的总功不为零,C错误;
D.图示时刻,由于存在静电平衡,两球交叠区域(图中白色部分)中电场强度可能为零,D正确。
故选D。
7.A
【详解】A.氕核与氦核均从P点沿半径方向射入,从M点射出,则两粒子的半径相同,根据洛伦兹力提供向心力有
所以
所以氕核与氦核射入磁场的速率之比等于比荷之比,即
故A正确;
B.粒子在磁场中运动的时间为
所以氕核与氦核在磁场中运动的时间之比为1:2,故B错误;
C.粒子射入磁场时的动量大小为
所以氕核与氦核射入磁场时的动量大小之比为1:2,故C错误;
D.粒子在磁场中运动的加速度大小为
所以氕核与氦核在磁场中运动的加速度大小之比为4:1,故D错误。
故选A。
8.B
【详解】A.根据等量异种电荷的电场线分布可知,y轴上和之间的电场线方向为沿y轴正方向,沿电场线电势降低,所以沿y轴从B点到C点电势逐渐减小。故A错误;
B.根据等量异种电荷的电场线分布可知,B和C关于O点对称的情况下,,而M点处电势为0,因此B、M两点间的电势差与M、C两点间的电势差相等。故B正确;
C.根据等量异种电荷的电场线分布可知,从O点开始沿z轴正方向场强逐渐减小,P点电场强度小于O点。故C错误;
D.根据等量异种电荷的电场线分布可知,和点的对称轴上的点电场强度均为沿y轴正方向,P点与M点的电场强度方向相同。故D错误。
故选B。
9.D
【详解】A.由电场线分布的疏密程度,可知a、b、c三点的电场强度大小关系为
Eb>Ea>Ec
故A不符合题意;
B.沿电场线的方向电势逐渐降低,结合图可知a、b、c三点的电势关系为
φb>φa>φc
故B不符合题意;
C.因为
φb>φa>φc
根据
Ep=qφ
可知电子在a、b、c三点的电势能关系为
故C不符合题意;
D.将质子从b点由静止释放,由于电场线不是直线,所以仅在静电力作用下它将不会沿电场线运动,故D符合题意。
故选D。
10.C
【详解】A.沿方向通有恒定电流,若载流子为负电荷,则电荷移动方向沿-y方向,磁感应强度方向沿-x方向,根据左手定则可知,负电荷向上偏转,故上表面电势低于下表面电势,故A错误;
B.半导体上、下表面之间产生稳定的电势差时,电场力与洛伦兹力平衡,则有
根据电流的微观意义可知
联立可得
则仅增大电流I,电势差U增大,故B错误;
C.半导体内载流子所受洛伦兹力的大小
故C正确;
D.根据
半导体内载流子定向移动的速率
故D错误。
故选C。
11.D
【详解】C.设杆长为L,杆下落过程中切割磁感线产生的感应电流大小为
故C错误;
D.根据牛顿第二定律有
即
故D正确;
B.杆所受安培力的大小为
杆下落过程中先做加速度减小的加速运动,当加速度为零时,速度保持不变,所以安培力随速度先增大,后不变,其大小为mg,故B错误;
A.导体杆两端的电压为
速度先增大,后不变,所以U先增大,后不变,且U增大的越来越慢,即图线的斜率减小,故A错误。
故选D。
12.C
【详解】A.该β衰变是原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子。也是其衰变过程中电子的来源,所以并不能说明核中有电子,故A项错误;
B.静止的发生衰变,其产生的电子和核组成的系统动量守恒,有
所以电子和氮核的动量大小相等,方向相反。其均在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力有
解得
由于电子和氮核在同一磁场,且动量大小相等。但是氮核的带电量大于电子的带电量,所以电子在磁场中做匀速圆周运动的半径较大,故B项错误;
C.若发生β衰变后,电子顺时针做匀速圆周运动,根据系统的动量守恒可知氮核逆时针做匀速圆周运动,根据电流方向的判定,则电子与核形成的等效电流均沿逆时针方向,故C项正确;
D.发生β衰变后,两带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,有
整理有
因为电子和氮核的比荷不一致,故两粒子的周期不同,所以当电子回到P点,即完成一个周期后,氮核没有在P点,故D项错误。
故选C。
13.A
【详解】D.由图可知:滑动变阻器与R0串联,滑动变阻器的电阻全部连入电路;电压表测量滑片上半部分电阻两端的电压;当滑动变阻器滑片P向下移动时,电路中的电阻不变,由欧姆定律可知,电路中的电流不变;电压表的示数
又,,解得
即电压表示数与待测物体质量成线性关系,故D错误;
C.由,可知弹簧的劲度系数越小,m的最大值越小,电子秤的量程越小,故C错误;
AB.由,可知电子秤的灵敏度
可知仅更换阻值更大的定值电阻R0,电子秤灵敏度会下降;电子秤的灵敏度与待测物体质量无关;故A正确,B错误。
故选A。
14.D
【详解】A.重新闭合开关S,线圈L的自感系数足够大,阻碍电流增大,所以先亮,后亮,A错误;
BCD.断开开关S,A1、A2与L、R构成回路,L相当于电源,A1、A2都会逐渐变暗,且同时熄灭,电感产生的电阻阻碍电流减小,所以流过A1的电流向右,流过电流方向向左,故D正确,BC错误。
故选D。
15.B
【详解】A.由图可知电流最大值为,则此交变电流的有效值为
故A错误;
B.时,电流为零,此时线圈位于中性面,故B正确;
C.时,电流最大,此时感应电动势最大,穿过线圈的磁通量变化率最大,穿过线圈的磁通量为零,故C错误;
D.时,电流为零, 此时感应电动势为零,穿过线圈的磁通量变化率为零,故D错误。
故选B。
16.B
【详解】A.闭合S后,滑片P匀速向上滑动的过程中,线圈M中电流逐渐减小,线圈N中磁通量逐渐减小,电流表指针向左偏转,故A错误;
B.闭合S后,滑片P加速向上滑动的过程中,线圈M中电流逐渐减小,线圈N中磁通量逐渐减小,电流表指针向左偏转,故B正确;
CD.断开S的瞬间,线圈M中电流变为零,线圈N中磁通量减小,电流表指针向左偏转,故CD错误。
故选B。
17.C
【详解】ABD.由于带电微粒从M到N做直线运动,根据受力分析可知,带电微粒受到的电场力水平向左,与电场方向相反,该微粒带负电;带电微粒受到的合力方向与初速度方向相反,可知合力对微粒做负功,微粒动能减小,电场力对微粒做负功,微粒电势能增加,故ABD错误;
C.只增大初速度,带电微粒受力不变,则带电微粒受到的合力方向仍与初速度方向相反,微粒仍沿直线MN运动,故C正确。
故选C。
18.D
【详解】A.设两粒子的电荷量为,粒子在电场中加速有
两粒子电荷量相同,动能相同。A错误;
B.离子在电场中加速有
解得
在磁场中偏转有
解得
a、b两种粒子分别打到照相底片D上做圆周运动的M和N处,a做圆周运动的半径大于b做圆周运动的半径。两粒子质量关系
由
可知
B错误;
C.a粒子的速度小于b粒子的速度,两粒子电荷量相同,a粒子受到的洛伦兹力小于b粒子受到的洛伦兹力。C错误;
D.a粒子的运动时间
b粒子的运动时间
又
D正确。
故选D。
19.D
【详解】AB.开关S闭合瞬间,由于电感线圈的阻碍作用,灯D3逐渐变亮,通过灯D3的电流缓慢增加,待稳定后,流经灯和的电流相等;故从开关S闭合瞬间至断开前,流经灯的电流也是逐渐增加,A、B错误;
C.开关S断开瞬间,由于电感线圈阻碍电流减小的作用,由电感线圈继续为灯和提供电流,又因为电路稳定的时候,流经灯和的电流相等,所以灯逐渐熄灭,C错误;
D.开关S闭合瞬间,灯和串联,电压传感器所测电压为D2两端电压,由欧姆定律
电路稳定后,流过D3的电流为
开关S断开瞬间,电感线圈能够为和提供与之前等大电流,故其两端电压为
所以
故可以推算出图乙中与的比值,D正确。
故选D。
20.B
【详解】A.制系统的电流等于时,电路中的总电阻
20℃热敏电阻的阻值为
若要使恒温箱内温度保持20℃,应将调为
A错误;
B.由于加热系统关闭的电流临界值2mA一定,即加热系统关闭的电路中临界的总电阻始终4500Ω。可知若要使恒温箱内保持的温度值升高,即热敏电阻的阻值减小,则必须使增大,B正确;
C.若恒温箱内温度降低,热敏电阻阻值增大,通过控制系统的电流减小,C错误;
D.根据图1可知,恒温箱内的温度与热敏电阻的阻值成线性关系,通过控制系统的电流
可知,通过控制系统的电流大小与热敏电阻的阻值不是线性关系,即保持不变,通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度不是均匀变化,D错误。
故选B。
21.C
【详解】AB.由图可知,穿过线圈的磁通量方向向里增大,根据楞次定律可知,线圈内感应电流的方向为逆时针,外电路中电流从A点经电阻R流到B点,所以A点电势比B点电势高,故AB错误;
C.根据法拉第电磁感应定律可得,线圈中产生的感应电动势为
通过电阻R的电流大小为
故C正确;
D.0.2s内电路中产生的电能等于电路中产生的焦耳热,则有
故D错误。
故选C。
22.C
【详解】AB.将两个电流表并联,则灵敏电流计两端电压相等,故流过表头的电流相等,指针偏角相同,量程大的示数大。故AB错误;
CD.将两个电流表串联,则流过两电流表的总电流相等,故两表示数相同,但由分流关系可知,偏角不同,量程大的偏角小。故C正确;D错误。
故选C。
23.C
【详解】由题意知,电热丝是热敏电阻,温度越低,电阻越小,则知温度越高,电阻越大,而图线上任意一点与原点连线的斜率等于电阻,电压和电流增大时,电阻的温度升高,电阻增大,图线上的点与原点连线斜率越大。
故选C。
24.BCD
【详解】A.由图可知x2处图线斜率为零,即沿方向电场强度的为零,其他方向的电场强度不一定为零。故A错误;
B.根据
又
可知从x2运动到x3,电子的电势能减小,电场力对电子做正功。故B正确;
C.同理,电子在x1处的电势能大于在处的电势能,只有电场力做功,所以电子的动能与电势能之和保持不变,即电子在x1处的速率小于在处的速率。故C正确;
D.根据
可知,图线上某点斜率表示该位置电场强度,从x1运动到x2,图线切线的斜率逐渐变小,即电场的场强逐渐减小,根据
易知加速度逐渐减小。故D正确。
故选BCD。
25.AC
【详解】A.加匀强磁场前,根据安培定则,产生的磁场方向垂直纸面向里,根据左手定则,受的磁场力方向向左,A正确;
B.由于未知加入磁场的方向,故无法判断加匀强磁场后受的磁场力方向,B错误;
CD.两导线电流等大反向,则受到产生的磁场力为与等大反向,设加入匀强磁场产生的磁场力为,则当与同向时,受的磁场力大小为
由于电流方向与相反,则受到的力大小为
联立解得
当与反向时,受的磁场力大小为
则受到的力大小为
联立解得
故C正确,D错误。
故选AC。
26.ACD
【详解】A.除重力以外其它力做功等于机械能的增量,可知与安培力做功的代数和等于棒的机械能增加量,故A正确;
B.合力做功等于动能的增加量,即、安培力和重力做功的代数和等于棒动能的增加量,故B错误;
CD.由功能关系可知,克服重力做功等于棒重力势能的增加量,克服安培力做的功等于等于整个电路中电阻产生的热,棒与导轨的电阻均不计,则克服安培力做的功等于电阻上放出的热量,故CD正确。
故选ACD。
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