高二物理上学期期末复习综合训练(十一)(静电场~电磁感应)(有详解)

一、选择题(本题共12小题，1-8只有一个选项正确，9—12 有多个选项正确)
1.下列运动(电子只受电场力或磁场力的作用)不可能的是( ）
2．如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中，两板间有一个质量为m、电量为+q的油滴处于静止状态，则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是：（）
A、正在增加，
B、正在减弱，
C、正在增加，
D、正在减弱，
3.如图，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方（磁极间距略大于矩形线圈的宽度）当磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么（）A．线圈受到薄板的摩擦力方向一直向左
B．线圈受到薄板的摩擦力方向一直向右
C．线圈受到薄板的摩擦力方向先向右，后向左
D．线圈没有受到薄板的摩擦力
4.有一台标有“220V 50W”的电风扇，其线圈电阻为0.4Ω，在它正常工作时，下列求其每分钟产生的电热的四种解法中，正确的是( )
5.如图所示的电路中，P、Q为两相同的灯泡，L的电阻不计，则下列说法正确的是()
A．S断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会儿才熄灭
B．S接通瞬间，P、Q同时达到正常发光
C．S断开瞬间，通过P的电流从右向左
D．S断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相反
6.如图所示，有一倾角为30°的光滑斜面，匀强磁场垂直斜面，匀强电场沿斜面向上并重直斜面底边.一质量为m、带电荷量为q的小球，以速度v在斜面上做半径为R的匀速圆周运动.则( ）
A.小球带负点
D.小球在运动过程中机械能守恒
7.如图所示，直角三角形ABC的边长AB 长为L，∠C为30°，三角形所围区域内存在着磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。

一质量为m、
带电荷量为q的带电粒子(不计重力)从A点沿AB方向射入磁场，在磁
场中运动一段时间后，从AC边穿出磁场，则粒子射入磁场时的最大
v是( ）
速度
m
8.如图所示，空间存在水平向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的倾角为θ，一带电荷量为-q、质量为m的带负电小球套在直杆上，从A点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数pu<tanQ则在下图中小球运动过程中的速度一时间图像可能是( ）
9.空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原
来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳
定的静电场.实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B两
点与两球球心连线位于同一直线上，C.D两点关于直线AB
对称，则( ）
A.A点和B点的电势相同
B.C点和D点的电场强度相同
C.正电荷从A点移至B点，静电力做正功
D.负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先减小后增大
10.如图所示，电源的电动势E=2V，内阻r=2Ω，两个定值电阻阻值均为8Ω，平行板电容器的电容C=3×10-6F，则( )
B.开关断开稳定时电容器的带电荷量4×10-6C
D.开关接通稳定时电容器的带电量4×10-6C
11.如图所示，有一混合正离子束先后通过正交的电场、
磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子流在区
域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径r相同，则它们
一定具有相同的( )
A.速度
B.质量
C.电荷量
D.荷质比
12. 如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABC固定在水平
面内，AB与BC间夹角为θ，光滑导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下以速度
v向右匀速运动，导体棒与框架足够长且构成等腰三角形电路。

若框架与导体棒单位长
度的电阻均为R，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，下列关于电路中电流
大小I与时间t、消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图像中正确的是( )
A B C D
二、实验题
13.某同学想通过另一个多用电表中的欧姆挡，直接去测量某电压表（量程10 V）的内阻（大约为几十千欧），欧姆挡的选择开关拨至倍率______挡（填×1 ，×1k，×10k…）．先将红、黑表笔短接调零后，选用图a中________（填“A”或“B”）方式连接．在本实验中，如图b 所示，某同学读出欧姆表的读数为_______ Ω，
14.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5V，2.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有：
A．直流电源（电动势约为5V，内阻可不计）
B．直流电流表（量程0〜3A，内阻约为0.1Ω）
C．直流电流表（量程0〜600mA，内阻约为5Ω）
D．直流电压表（量程0〜15V，内阻约为15kΩ）
E．直流电压表（量程0〜5V，内阻约为10kΩ）
F．滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A）
G．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据．
（1）实验中电流表应选用，电压表应选用，滑动变阻器应选用（均用序号字母表示）．
（2）请按要求将图1中所示的器材连成完整的实验电路．
（3）某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．现把实验中使用的小灯泡接到如图3所示的电路中，其中电源电动势E=5V，内阻r=1Ω，定值电阻R=9Ω，此时灯泡的实际功率为W．（结果保留两位有效数字）
三、计算题
15.如图所示,在绝缘水平面上的O点固定一正电荷,电荷量为Q,在离O点高度为r0的A处由静止释放一个带同种电荷、电荷量为q的液珠,液珠开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g,沿竖直方向运动到距O点距离为2 r0的B点(图中未画出)时,液珠的速度刚好为零.已知静电常量为k,两电荷均可看成点电荷,不计空气阻力.
(1)液珠运动速度最大时离O点的距离h;
16.如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=60°，接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，微粒射出磁场
不计.求：
(1)带电微粒经加速电场后的速率；
(2)两金属板间偏转电场的电场强度E的大小；
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小.
17.如图所示，电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s＝1.15m，两导轨间距L＝0.75m，导轨倾角为30°，导轨上端ab接一阻值R＝1.5Ω的电阻，磁感应强度B＝0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上．阻值r＝0.5Ω、质量m＝0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热Q r＝0.1J．(取g＝10m/s2)求：
(1)金属棒在此过程中克服安培力做的功W安；
(2)金属棒下滑速度v＝2m/s时的加速度a的大小；
(3)为求金属棒下滑的最大速度v m的大小，有同学解答如下：由动能定理，W G－W安＝1 2
mv2m，…….由此所得结果是否正确？若正确，说明理由并完成本小题；若不正确，给出正确的解答．
一、选择题
1.B
2.B
3.A
4.C
5.C
6. B
7.C
8.C
9.CD 10.CD 11.AD 12.AD 二、填空题 13. ×1K ， A ， 40K
14.(1) C 、 E 、 F ； (2)如图； (3)0.56 (0.55−0.60均可以)
三、计算题
15.解: (1)开始运动瞬间:
速度最大时:F ′
即F′
又
所以
(2)液珠q 从A 处到B 处由动能定律得:
其中•
W′•
计算得出
16.(1)设带电微粒经加速电场加速后速度为1v ，根据动能定理得：
得出：m/s 100.14
1⨯=v
联立并代入数据得：E=2×103V/m
由运动的对称性可以知道，入射速度的延长线过磁场区域的圆心，则出射速度的反向延长线也过磁场区域的圆心，微粒在磁场中的运动轨迹示意图如图所示，
则轨迹半径为：r=Rtan60°=0.3m
解得：B ≈0.13T 17.解析
(1)下滑过程中克服安培力做的功即为电路中产生的总焦耳热，由于R ＝3r ，
因此Q R ＝3Q r ＝0.3 J 所以W 安＝Q ＝Q R ＋Q r ＝0.4 J (2)金属棒下滑时受重力和安培力
F 安＝BIL ＝B 2L 2
R ＋r
v
由牛顿第二定律得mg sin 30°－B 2L 2
R ＋r v ＝ma
所以a ＝g sin 30°－B 2L 2
m R ＋r
v
＝[10×12－0.82×0.752×20.2× 1.5＋0.5 ] m/s 2＝3.2 m/s 2
(3)此解法正确．
金属棒下滑时受重力和安培力作用，满足 mg sin 30°－B 2L 2
R ＋r
v ＝ma
上式表明，加速度随速度增大而减小，棒做加速度减小的加速运动．无论最终是否达到匀速，当棒到达斜面底端时速度一定为最大．由动能定理可以得到棒的最大速度，因此(3)中同学的解法正确． mgs sin 30°－W 安＝1
2mv 2m
所以v m ＝
2gs sin 30°－
2W 安
m
＝2×10×1.15×12－2×0.4
0.2
m/s≈2.74 m/s.。