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電學(xué)3大題型押題練（一） 1.如圖所示等腰梯形線框從位于勻強(qiáng)磁場上方一定高度處自由下落，已知下落過程兩平行邊始終豎直，左平行邊長為a，右平行邊長為2a。當(dāng)導(dǎo)線框下落到圖示位置時(shí)，導(dǎo)線框做勻速運(yùn)動(dòng)。則從導(dǎo)線框剛進(jìn)入磁場開始，下列判斷正確的是(　　) A．在0～這段位移內(nèi)，導(dǎo)線框可能做勻加速運(yùn)動(dòng) B．在～這段位移內(nèi)，導(dǎo)線框減少的重力勢能最終全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．在～2a這段位移內(nèi)，導(dǎo)線框可能做減速運(yùn)動(dòng) D．在0～與～2a位移內(nèi)，導(dǎo)線框受到的安培力方向相反 解析：選B　導(dǎo)線框在0～這段位移內(nèi)受到向上的安培力小于重力，導(dǎo)線框做加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度增大，感應(yīng)電動(dòng)勢增大，感應(yīng)電流增大，安培力增大，導(dǎo)線框做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，由題意可知，當(dāng)位移為時(shí)，加速度恰好減為零，A錯(cuò)；在～這段位移內(nèi)，導(dǎo)線框一直做勻速運(yùn)動(dòng)，因此減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為電能，進(jìn)而又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，B對；在～2a這段位移內(nèi)，導(dǎo)線框切割磁場的有效長度逐漸減小，安培力小于重力，導(dǎo)線框做變加速運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)；由楞次定律可知，磁場一直阻礙導(dǎo)線框下落，一直受到向上的安培力，直至導(dǎo)線框全部進(jìn)入磁場，D錯(cuò)。 2．[多選]如圖所示，圖(a)中變壓器為理想變壓器，其原線圈接在u＝12sin 100πt(V)的交流電源上，副線圈與阻值為R1＝2 Ω的電阻接成閉合電路，電流表為理想電流表。圖(b)中為阻值R2＝32 Ω的電阻直接接到u＝12sin 100πt(V) 的交流電源上，結(jié)果電阻R1與R2消耗的電功率相等，則(　　) A．通過電阻R1的交變電流的頻率為0.02 Hz B．電阻R1消耗的電功率為4.5 W C．電流表的示數(shù)為6 A D．變壓器原、副線圈匝數(shù)比為4∶1 解析：選BD　由u＝12sin 100πt(V)可知，ω＝100π rad/s＝2πf，該交流電源的頻率為f＝50 Hz，周期為0.02 s，由于變壓器不改變交變電流的頻率，所以通過電阻R1的交變電流的頻率為50 Hz，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由題圖(b)可知，R2＝32 Ω的電阻兩端電壓的有效值為U＝12 V，電阻R2消耗的電功率為P2＝＝4.5 W，由電阻R1與R2消耗的電功率相等，可知電阻R1消耗的電功率為P1＝P2＝4.5 W，選項(xiàng)B正確；由P1＝I2R1，解得電流表的示數(shù)為I＝1.5 A，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；變壓器副線圈電壓U′＝IR1＝3 V，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2＝U∶U′＝12∶3＝4∶1，選項(xiàng)D正確。 3.[多選]在x軸上存在一水平方向的電場，一質(zhì)量m＝2 kg的帶電小球只在電場力的作用下，沿光滑絕緣的水平面從x＝7 m處開始以初速度v0＝2 m/s向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。小球的電勢能Ep隨位置x的變化關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是(　　) A．該小球帶負(fù)電 B．在x＝4 m處電場強(qiáng)度為零 C．小球通過x＝9 m處時(shí)速度大小為2 m/s D．小球運(yùn)動(dòng)的最大速度vm＝2 m/s 解析：選BD　由題設(shè)條件無法判斷小球的帶電性質(zhì)，A錯(cuò)誤；因?yàn)镋p＝qφ，電場力大小F＝q，則電場強(qiáng)度大小E＝，在x＝4 m處，＝0，即電場強(qiáng)度E＝0，B正確；小球的初動(dòng)能為Ek＝mv02＝4 J，在x＝7 m處時(shí)，小球的電勢能為0，故在x＝ 7 m處時(shí)小球的總能量E＝Ep＋Ek＝4 J，在x＝9 m處時(shí)小球的電勢能為2 J，則動(dòng)能為2 J，故小球通過x＝9 m處時(shí)速度大小為 m/s，C錯(cuò)誤；由題圖可知，在x＝4 m處時(shí)小球的電勢能最低，故此時(shí)動(dòng)能最大，即小球的最大動(dòng)能為E4＝8 J，最大速度為2 m/s，D 正確。 4．如圖所示為多用電表的原理示意圖，已知表頭G的滿偏電流為2 mA、內(nèi)阻為 150 Ω，刻度盤上電阻刻度線正中央標(biāo)有“30”。選擇開關(guān)S旋到“2”時(shí)量程為10 mA，旋到“3”、“4”、“5”、“6”時(shí)的量程未知，但測得R6＝570 Ω，R7＝900 Ω，E為兩節(jié)新的干電池 (E＝3 V)，內(nèi)阻忽略。請回答下列問題： (1)選擇開關(guān)S旋到“6”時(shí)的量程為________。 A．15 A　　　　　 　　 B．3 V C．12 V D．15 V (2)正確使用歐姆擋測電阻時(shí)，滑動(dòng)變阻器R3連入的阻值為________Ω。 (3)電池用久后，電動(dòng)勢變小了，內(nèi)阻變大了，但仍能歐姆調(diào)零，用此表去測電阻，則其測量值比真實(shí)值________(填“偏小”“偏大”或“不變”)。 解析：(1)選擇開關(guān)S旋到“6”時(shí)為電壓表，量程為U＝IgRg＋I(xiàn)(R6＋R7)＝210－3150 V＋1010－3(570＋900)V＝15 V，故D對。 (2)使用歐姆擋測電阻時(shí)，要進(jìn)行歐姆調(diào)零，表頭G指針達(dá)到滿偏，由閉合電路歐姆定律可得：R3＝＝ Ω＝270 Ω。 (3)電池用久了，電動(dòng)勢變小，內(nèi)阻變大，歐姆調(diào)零時(shí)，歐姆表內(nèi)阻變小，應(yīng)用歐姆表測電阻時(shí)，I＝＝＝，由于R內(nèi)偏小，則電流I偏小，歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度偏小，電阻測量值偏大。 答案：(1)D　(2)270　(3)偏大 5．一電路如圖所示，電源電動(dòng)勢E＝28 V，內(nèi)阻r＝2 Ω，電阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝ 4 Ω，R3＝8 Ω，C為平行板電容器，其電容C＝3.0 pF，虛線到兩極板距離相等，極板長 L＝0.20 m，兩極板的間距d＝1.010－2 m。問： (1)若開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，則當(dāng)其閉合后，流過R4的總電量為多少？ (2)若開關(guān)S斷開時(shí)，有一帶電微粒沿虛線方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入C的電場中，剛好沿虛線勻速運(yùn)動(dòng)，則當(dāng)開關(guān)S閉合后，此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入C的電場中，能否從C的電場中射出？(要求寫出計(jì)算和分析過程，g取10 m/s2) 解析：(1)開關(guān)S斷開時(shí)，電阻R3兩端電壓為 U3＝E＝16 V 開關(guān)S閉合后，外電阻為R＝＝6 Ω 路端電壓為U＝E＝21 V 電阻R3兩端電壓為U3′＝U＝14 V 則流過R4的總電量為 ΔQ＝CU3－CU3′＝6.010－12 C。 (2)設(shè)微粒質(zhì)量為m，電量為q，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)有 ＝mg 當(dāng)開關(guān)S閉合后，微粒做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)微粒加速度為a，則 mg－＝ma 設(shè)微粒能從C的電場中射出，則水平方向t＝ 豎直方向y＝at2 解得y＝6.2510－3 m> 故微粒不能從C的電場中射出。 答案：(1)6.010－12 C　(2)不能，分析過程見解析