2019高考物理二轮 第二部分 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v 0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L 0，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
C ．OB 间的距离为 kQq f
D ．在点电荷甲形成的电场中，AB 间电势差U AB ＝fL 0＋1
2mv 2q
解析：选C 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k
Qq r OB 2＝f ，所以r OB ＝ kQq f
，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，点电荷乙的电势能一直减小，选项B 错误；根据动能定理，qU AB －fL 0＝12mv 2－12
mv 02，解得U AB ＝fL 0＋12mv 2－12
mv 02
q ，选项D 错误。

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r ＝2 Ω的交流电源上，理想变压器的副线圈两端与滑
动变阻器R x 相连，变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，当电源输出
功率最大时( )
A ．滑动变阻器的阻值R x ＝2 Ω
B ．最大输出功率P ＝4 W
C ．变压器的输出电流I 2＝2 A
D ．滑动变阻器的阻值R x ＝8 Ω
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U 1＝U r ，且U 1＋U r ＝8 V ，故U 1＝U r ＝4 V ，根据欧姆定律可得I 1＝U r
r ＝2 A ，故根据I 1I 2＝n 2
n 1
可得副线圈中的电流为I 2＝1 A ，根据U 1U 2＝n 1n 2可得副线圈两端的电压U 2＝8 V ，故R x ＝U 2I 2＝81
Ω＝8 Ω，最大输出功率为P ＝U 2I 2＝8 W ，故D 正确。

3.如图所示，空间有一磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场，磁场
方向垂直纸面向外，一质量M ＝0.2 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m ＝0.1 kg 、电荷
量q ＝＋0.2 C 的滑块，滑块与塑料板之间的动摩擦因数μ＝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F ＝0.6 N 的恒力，g 取10 m/s 2，则( )
A ．塑料板和滑块一直做加速度为2 m/s 2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/s 2的匀加速运动，滑块做速度为10 m/s 的匀速运动
D ．最终塑料板做加速度为3 m/s 2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 ＝(M ＋m )a ，得a ＝2 m/s 2，对滑块有μ(mg －qvB )＝ma ，当v ＝6 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mg ＝qvB ，即v ＝10 m/s 时滑块对塑料板的压力F N ＝0，此后滑块做匀速运动，塑料板所受的合力为0.6 N ，由F ＝Ma 1，得a 1＝3 m/s 2，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
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 R ＋r
D ．水平拉力F 的大小为B 2L 22as R ＋r
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v 2＝2as ，金属棒产生的感应电动势E ＝BLv ＝BL 2as ，选项B 错误；金属棒中感应电流的大小I ＝E
R ＋r ，解得I ＝BL 2as R ＋r
，选项C 正确；金属棒受到的安培力大小F 安＝BIL ，由牛顿第二定律可得F －F 安＝ma ，解得F ＝B 2L 22as R ＋r
＋ma ，选项D 错误。

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n ＝5的能级跃迁到n ＝2的能级时的辐射光，
则谱线a 可能是氢原子( )
A ．从n ＝2的能级跃迁到n ＝1的能级时的辐射光
B ．从n ＝3的能级跃迁到n ＝1的能级时的辐射光
C ．从n ＝4的能级跃迁到n ＝1的能级时的辐射光
D ．从n ＝4的能级跃迁到n ＝2的能级时的辐射光
解析：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n ＝5和n ＝2间的能级差，辐射光的能量小于此能级差的只有n ＝4和n ＝2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，evB ＝e U h ，解得U ＝vBh ，根据电流的微观表达式I ＝neSv ，S ＝hd ，故U ＝I neS Bh ＝IB ned
，所以h 增大时，上、下表面电势差不变，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
B ．N 的最大加速度为B 2Id 2
2m 2R
C ．回路中的最大电流为BId 2mR
D ．N 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：I ＝mv 0，E m ＝Bdv 0，I m ＝E m
2R ， F 安＝BI m d ＝ma m ，解得a m ＝B 2Id 22m 2R ，I m ＝BId 2mR
，选项B 、C 正确；当M 、N 共速时N 速度最大，根据动量守恒定律可得：I ＝2mv ，解得v ＝I 2m
，选项D 错误。

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v 0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 C ＝3gL －v 02
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：0－12
mv 02＝－mgh －W f ，再从D 回到C 的过程中，根据动能定理得：12mv C 2－0＝mgh －W f ，根据几何关系可知，h ＝34
L ，解得：v C ＝3gL －v 02，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、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。