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電學3大題型押題練（一） 1.如圖所示等腰梯形線框從位于勻強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。當導線框下落到圖示位置時，導線框做勻速運動。則從導線框剛進入磁場開始，下列判斷正確的是(　　) A．在0～這段位移內，導線框可能做勻加速運動 B．在～這段位移內，導線框減少的重力勢能最終全部轉化為內能 C．在～2a這段位移內，導線框可能做減速運動 D．在0～與～2a位移內，導線框受到的安培力方向相反 解析：選B　導線框在0～這段位移內受到向上的安培力小于重力，導線框做加速運動，隨著速度增大，感應電動勢增大，感應電流增大，安培力增大，導線框做加速度逐漸減小的加速運動，由題意可知，當位移為時，加速度恰好減為零，A錯；在～這段位移內，導線框一直做勻速運動，因此減少的重力勢能全部轉化為電能，進而又轉化為內能，B對；在～2a這段位移內，導線框切割磁場的有效長度逐漸減小，安培力小于重力，導線框做變加速運動，C錯；由楞次定律可知，磁場一直阻礙導線框下落，一直受到向上的安培力，直至導線框全部進入磁場，D錯。 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A錯誤；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B正確；由P1＝I2R1，解得電流表的示數(shù)為I＝1.5 A，選項C錯誤；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D正確。 3.[多選]在x軸上存在一水平方向的電場，一質量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軸負方向運動。小球的電勢能Ep隨位置x的變化關系如圖所示，則下列說法正確的是(　　) A．該小球帶負電 B．在x＝4 m處電場強度為零 C．小球通過x＝9 m處時速度大小為2 m/s D．小球運動的最大速度vm＝2 m/s 解析：選BD　由題設條件無法判斷小球的帶電性質，A錯誤；因為Ep＝qφ，電場力大小F＝q，則電場強度大小E＝，在x＝4 m處，＝0，即電場強度E＝0，B正確；小球的初動能為Ek＝mv02＝4 J，在x＝7 m處時，小球的電勢能為0，故在x＝ 7 m處時小球的總能量E＝Ep＋Ek＝4 J，在x＝9 m處時小球的電勢能為2 J，則動能為2 J，故小球通過x＝9 m處時速度大小為 m/s，C錯誤；由題圖可知，在x＝4 m處時小球的電勢能最低，故此時動能最大，即小球的最大動能為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、內阻為 150 Ω，刻度盤上電阻刻度線正中央標有“30”。選擇開關S旋到“2”時量程為10 mA，旋到“3”、“4”、“5”、“6”時的量程未知，但測得R6＝570 Ω，R7＝900 Ω，E為兩節(jié)新的干電池 (E＝3 V)，內阻忽略。請回答下列問題： (1)選擇開關S旋到“6”時的量程為________。 A．15 A　　　　　 　　 B．3 V C．12 V D．15 V (2)正確使用歐姆擋測電阻時，滑動變阻器R3連入的阻值為________Ω。 (3)電池用久后，電動勢變小了，內阻變大了，但仍能歐姆調零，用此表去測電阻，則其測量值比真實值________(填“偏小”“偏大”或“不變”)。 解析：(1)選擇開關S旋到“6”時為電壓表，量程為U＝IgRg＋I(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，要進行歐姆調零，表頭G指針達到滿偏，由閉合電路歐姆定律可得：R3＝＝ Ω＝270 Ω。 (3)電池用久了，電動勢變小，內阻變大，歐姆調零時，歐姆表內阻變小，應用歐姆表測電阻時，I＝＝＝，由于R內偏小，則電流I偏小，歐姆表指針偏轉角度偏小，電阻測量值偏大。 答案：(1)D　(2)270　(3)偏大 5．一電路如圖所示，電源電動勢E＝28 V，內阻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S處于斷開狀態(tài)，則當其閉合后，流過R4的總電量為多少？ (2)若開關S斷開時，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，剛好沿虛線勻速運動，則當開關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？(要求寫出計算和分析過程，g取10 m/s2) 解析：(1)開關S斷開時，電阻R3兩端電壓為 U3＝E＝16 V 開關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)設微粒質量為m，電量為q，當開關S斷開時有 ＝mg 當開關S閉合后，微粒做類平拋運動，設微粒加速度為a，則 mg－＝ma 設微粒能從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