1．把两张用软纸摩擦过的塑料片相互靠近，它们会张开，这是由于它们之间存在( )
A．弹力 B．摩擦力
C．静电力 D．磁场力
解析：选C.由于摩擦起电——两个相互摩擦的物体由于其约束电子的能力不同容易使其中一个物体得到电子而另一个物体失去电子，软纸摩擦塑料片就是这个道理，由于塑料片带同种电荷，相互排斥，所以分开．
2．把两个相同的金属小球接触一下再分开一小段距离，发现两球之间相互排斥，则这两个金属小球原来的带电情况可能是( )
A．两球原来带有等量异种电荷
B．两球原来带有等量同种电荷
C．两球原来带有不等量异种电荷
D．两球中原来只有一个带电
解析：选BCD.同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，当两小球相互接触时，利用电荷守恒定律可知，电荷会重新分布，可以使原来不带电的物体带电，也可以使原来带电的物体的带电荷量发生变化，所以接触以后会使物体的带电情况发生多种变化．
3．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是( )
A．摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷
B．摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C．感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体的另一个部分
D．感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了
解析：选BC.摩擦起电的实质：两物体互相摩擦时，束缚不紧的电子从一个物体转移到另一个物体上．感应起电的实质：带电体靠近导体时，由于电荷之间的相互吸引或排斥，导体中的自由电荷趋向或远离带电体，使靠近带电体一端带异种电荷，远离的另一端带同种电荷，即电荷在物体不同部分之间的转移．根据电荷守恒定律，电荷不能被创生．选项B、C正确．
4．如图所示，当将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体，枕形导体上电荷的移动情况是( )
A．枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动
B．枕形金属导体中的带负电的电子向A端移动，正电荷不移动
C．枕形金属导体中的正负电荷同时分别向B端和A端移动
D．枕形金属导体中的正负电荷同时分别向A端和B端移动
解析：选B.导体内能够移动的是自由电子，C带正电，导体中自由电子向A端移动，正电荷不会移动．
5．在干燥的天气下，用干毛巾抹玻璃，刚抹干净，又沾上了灰尘；电视机的屏幕也很容易沾上灰尘．这是为什么？
解析：两种不同的物质组成的物体相互摩擦时，由于摩擦做功，会使一个物体中一些原子的电子获得能量，挣脱原子核的束缚，转移到另一个物体上去．在干燥的天气下，用干毛巾擦玻璃会使玻璃带正电，带电的物体容易吸引轻小的物体，故玻璃比较容易沾上灰尘．电视机中的电子枪不断发射的电子频繁地打在屏幕上，从而屏幕可以吸附轻小的灰尘．
答案：见解析
一、选择题
1．把一只空铝罐平放在光滑的平面上，拿一个气球在头发上来回摩擦几下，然后移到距离铝罐3～4 cm处，缓慢地将气球移近铝罐，观察到铝罐( )
A．靠近气球 B．远离气球
C．不动 D．以上情况都有可能
解析：选A.从“摩擦”一词可以知道气球因为摩擦而带电，由于带电物体有吸引轻小物体的性质，空铝罐受到静电吸引力，而地面又是光滑的，不受摩擦力，故会靠近气球．选项A正确．
2．用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近一个塑料小球时( )
A．若塑料小球被硬橡胶棒吸引，说明塑料小球必定带正电
B．若塑料小球被硬橡胶棒吸引，说明塑料小球必定带负电
C．若塑料小球被硬橡胶棒排斥，说明塑料小球必定带正电
D．若塑料小球被硬橡胶棒排斥，说明塑料小球必定带负电
解析：选D.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷，塑料小球被吸引时，小球可能不带电(带电体能吸引轻小物体)，也可能带正电，但塑料小球如果被排斥，则小球必定带电，且与橡胶棒带同种电荷．
3．下列说法正确的是( )
A．不带电的导体靠近一个带电体，导体两端就会带等量异号电荷
B．不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷
C．摩擦起电的过程中一个物体失去电子，另一个物体得到电子
D．玻璃棒与任何物体摩擦后均会带上正电荷
解析：选AC.根据静电感应的规律可知A项正确；由物质的电结构可以否定B选项；起电的过程就是得失电子的过程，C对；玻璃棒与丝绸摩擦，玻璃棒上带正电，与其他物体摩擦就不一定了，D错．
4.
如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近一用绝缘细线悬挂的轻质球，则( )
A．若小球靠近玻璃棒，它一定带负电
B．若小球靠近玻璃棒，它可能不带电
C．若小球远离玻璃棒，它可能带正电
D．若小球远离玻璃棒，它一定带正电
解析：选BD.玻璃棒与丝绸摩擦后带正电，既能吸引不带电的轻质小球，也能吸引带负电的小球，故选项A错误，选项B正确．若带正电的玻璃棒与轻质小球互相排斥，则小球一定带正电，故选项C错，选项D对．
5．有A、B、C三个塑料小球，A和B、B和C、C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则( )
A．B、C球均带负电
B．B球带负电，C球带正电
C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电
D．B、C球都不带电
解析：选C.因为A和B、C和A是相互吸引的，如果A带正电，说明B、C不可能带正电，但是B和C也是互相吸引的，因此B、C不能带同号电荷且必有一个带电，由此可见C项正确．
6.
绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图所示．现使a、b分别带不等量的正负电荷，则( )
A．b将吸引a，吸引后不放开
B．b先吸引a，接触后a、b迅速分开
C．a、b之间不发生相互作用
D．b立即把a排斥开
解析：选B.因a带正电，b带负电，异种电荷相互吸引，轻质小球a将向b靠拢并与b接触；当小球a与b接触后，将对两球所带的电荷进行重新分配，结果两球带同种电荷(正电或负电)，因此两球将会被排斥开．若a、b原来带电荷量相等，则a、b接触后中和而都不带电，a、b自由分开．故选项B正确．
7．如图所示，原来不带电的金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是( )
A．只有M端验电箔张开，且M端带正电
B．只有N端验电箔张开，且N端带负电
C．两端的验电箔都张开，且N端带负电，M端带正电
D．两端的验电箔都张开，且两端都带正电或负电
解析：选C.由于静电感应，导体MN两端分别感应出等量的异种电荷，靠近带电体的M端带上正电，远离带电体的N端带上负电，两端的金属验电箔都会张开．
8．下列说法正确的是( )
A．静电感应不是创造了电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分
B．摩擦起电时，一个物体失去电子而带正电，另一个物体得到电子而带负电
C．摩擦和感应都能使电子转移，只不过前者是电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则是电子从物体的一部分转移到另一部分
D．一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体可能带上异种电荷
解析：选ABC.摩擦起电是一个物体失去电子，另一个物体得到电子，电子从一个物体转移到另一个物体上，静电感应则是导体上的部分电子在带电体上电荷的作用下定向移动，从物体的一部分转移到另一部分，带电体接触不带电的物体时，两物体只能带上同种电荷．
二、非选择题
9．有三个完全一样的金属球，A球带的电荷量为q，B、C均不带电．现要使B球带的电荷量为，应该怎么办？
解析：先让A球与B球接触，其带电量都变为q，然后让A球与C球接触，其带电量都变为q，最后再让A球或C球与B球相接触，其带电量就变为.
答案：见解析
10．如图所示的带电小球与手指之间可能产生相互吸引，带电的梳子可以吸引不带电小球．你能解释为什么会出现这种现象吗？
解析：带电体与不带电体会产生相互吸引力的作用，这是一种静电感应现象，因为带电体在靠近不带电体时，这样原来的不带电体在靠近带电体的一端时，由于静电感应而带上与带电体相异的电荷，异种电荷相互吸引．如本题中的带电小球靠近不带电的手指，可能是手上感应出的异种电荷靠近带电小球，由于有吸引力就出现了上述现象．同理不带电小球靠近带电的梳子时，会因感应起电后，异种电荷的相互吸引而出现图中所描述的现象．
答案：见解析
1．关于点电荷，下列说法中正确的是( )
A．点电荷是一个带有电荷的几何点，它是实际带电体的抽象，是一种理想化的模型
B．点电荷自身不一定很小，所带电荷不一定很少
C．体积小于1 mm3的带电体就是点电荷
D．体积大的带电体，只要满足一定的条件也可以看成点电荷
解析：选ABD.点电荷是实际的带电体在一定条件下抽象出的一个理想化模型，这个条件是带电体大小和形状在研究问题中对相互作用力的影响可以忽略不计．
2．对于库仑定律，下列说法正确的是( )
A．凡计算两个点电荷间的作用力，就可以使用公式F＝k
B．两个带电小球即使距离非常近，也能用库仑定律
C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等
D．由公式F＝知r→0时，F→∞
解析：选C.库仑定律只适用于真空中的点电荷，A错误；B、D中距离太近时，不能看成点电荷，故B、D都错误；两点电荷间的库仑力遵守牛顿第三定律，故C正确．
3．A、B两个点电荷之间的距离恒定，当其他电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将( )
A．可能变大 B．可能变小
C．一定不变 D．不能确定
解析：选C.根据库仑定律，两个点电荷间的库仑力只由两个电荷的电量和它们间的距离来确定，因此它们间的库仑力不会受到外界的影响．选项C正确．
4．半径相同的金属球A、B带有等量电荷，相距一定距离时，两球间相互作用的库仑力为F.今让第三个与A、B相同的不带电的金属球C先后与A、B接触后再移开，此时A、B的相互作用力大小可能是( )
A. B.
C. D.
解析：选AB.若两种电荷为同种电荷时，C分别与A、B相接触后，电荷量直接平均分配，最后A、B的带电荷量剩下原来的和.故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的，即.若两种电荷为异种电荷时，C分别与A、B相接触后，电荷量先中和后，再平均分配，最后A、B的带电荷量剩下原来的和，故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的，即F.故选项A、B正确．
5.
两个很小的带同种电荷的小球A和B，用绝缘细线连在一起，如图所示，A球质量mA＝1.0×10－3 kg，电荷量为qA＝2.0×10－8 C，B球质量mB＝2.0×10－3 kg，电荷量为qB＝3.0×10－8 C，两球心相距r＝3.0×10－2 m，求两条细线上的拉力分别为多少？(取g＝10 m/s2)
解析：把AB看成一个整体，则上端细线拉力
F＝(mA＋mB)g＝3.0×10－2 N
再以B为研究对象，则对B有：mBg＋k＝F′
代入数据可得F′＝2.6×10－2 N.
答案：3.0×10－2 N 2.6×10－2 N
一、选择题
1．关于元电荷的理解，下列说法中正确的是( )
A．元电荷就是电子
B．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量
C．元电荷就是质子
D．物体所带的电荷量可以不是元电荷的整数倍
解析：选B.元电荷既不是电子也不是质子，质子或电子所带电荷量叫做元电荷，所有带电体所带电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍．
2．下列说法正确的是( )
A．电子和质子在任何情况下都可视为点电荷
B．均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时可视为点电荷
C．带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷
D．带电的金属球一定不能视为点电荷
解析：选BC.带电体能否视为点电荷，决定于其大小、形状及电荷量分布对所研究问题的影响是否可以忽略不计．同一个带电体可能在有的问题里面可视为点电荷，但在其他问题里面则不可以，故选项A、D错，选项C对．均匀带电的绝缘球带电荷量的分布不受其他带电体的影响，可等效为一个带等量电荷、位于球心的点电荷，故选项B对．
3．对于库仑定律，下列说法正确的是( )
A．计算真空中两个点电荷间的相互作用力，可以使用公式F＝k
B．两个带电小球相距非常近时，不能用库仑定律
C．相互作用的两个点电荷，电荷量较大的，所受的库仑力也较大
D．当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，它们之间的静电作用力大小只取决于它们各自所带的电荷量
解析：选AB.真空中两点电荷间的作用力可适用库仑定律，故选项A正确．它们间的作用力与反作用力一定等大反向，故选项C错误．两带电小球间的距离较近时不适用库仑定律，故选项B正确．同理，d＝4r时不适用库仑定律，选项D错．
4．关于库仑定律和万有引力定律，下列说法中正确的是( )
A．静电力和万有引力都不是通过直接接触而引起的
B．库仑定律和万有引力定律分别只适用于点电荷之间的、质点之间的相互作用
C．带电体都有质量，因此它们之间除了静电力外，还存在万有引力
D．氢原子中的电子和原子核之间只存在静电力，不存在万有引力
答案：ABC
5．两个点电荷相距为d，相互作用力大小为F，保持两点电荷的电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小为4F，则两点电荷之间的距离应是( )
A．4d B．2d
C. D.
解析：选C.根据公式F电＝k，当相互作用力变为4F时，r＝，C正确．
6.
如图所示，用两根等长的细线各悬一个小球，并挂于同一点，已知两球质量相同，当它们带上同种电荷时，相距r1而平衡．若使它们的电荷量都减少一半，待它们重新平衡后，两球间的距离将( )
A．大于r1 B．等于r1
C．小于r1 D．不能确定
解析：
选A.对任一小球进行受力分析，如图， 由平衡条件知F库＝mgtanθ
即k＝mgtanθ
当电量减半时，θ角减小，则r必大于r，故选A.
7．设星球带负电，一电子粉尘悬浮在距星球表面1000 km的地方，若将同样的电子粉尘带到距星球表面2000 km的地方相对于该星球无初速度释放，则此电子粉尘( )
A．向星球下落 B．仍在原处悬浮
C．推向太空 D．无法推断
解析：选B.原电子粉尘悬浮，意味着k＝G成立，可以看出该等式成立条件与r无关，所以同样的浮尘距星球表面较远的地方，所受库仑力与万有引力仍平衡，故选项B正确．
8．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电荷量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则( )
A．q一定是正电荷 B．q一定是负电荷
C．q离Q2比离Q1远 D．q离Q2比离Q1近
解析：选D.由q受力平衡可知，q的位置在两正电荷之间，正、负都可以．由库仑定律可得，一定距电荷量小的近．
二、非选择题
9．真空中有两个静止的点电荷，相距18 cm，其中Q1带正电，电荷量为1.8×10－12 C，它们之间的引力F＝1.0×10－12 N，求Q2所带的电荷量及电性．
解析：由于是真空中的两个点电荷，符合运用库仑定律解题的条件．
由库仑定律：F＝k，可得Q2＝
＝ C＝2.0×10－12 C.
因为Q1、Q2间的作用力为引力，可见Q2带负电．
答案：2.0×10－12 C 负电
10．在氢原子里，有一个电子和一个质子．试计算在氢原子里电子和质子间的静电力和万有引力，并比较两者的大小．
(万有引力的大小为F引＝G，其中引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2.质子的质量为1.67×10－27 kg，电子的质量为9.1×10－31 kg，电子的电荷量为－1.6×10－19 C，氢原子里电子和质子间的平均距离为5.3×10－11 m)
解析：在氢原子里电子和质子间的静电力为
F电＝k＝9.0×109× N
＝8.2×10－8 N
电子和质子间的万有引力为
F引＝G
＝6.67×10－11× N
＝3.6×10－47 N
两者相比＝2.3×1039，即两者相差1039数量级，两者间的静电力远大于万有引力，可见在计算库仑力时完全可以忽略万有引力．
答案：见解析
1．下列说法正确的是( )
A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场
B．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西
C．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它其中的电荷有力的作用
D．作出电场线时电场才存在，不作出电场线电场就不存在
解析：选ABC.只要有电荷就会产生电场，它是一种不依赖于我们的感觉而存在的物质．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场的基本性质是对放入其中的电荷有作用力．故选项A、B、C正确，选项D错误．
2．图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，EA、EB表示A、B两处的场强大小，则( )
A．A、B两点的场强方向相同
B．电场线从A指向B，所以EA＞EB
C．A、B同在一条电场线上，且电场线是直线，所以EA＝EB
D．不知A、B附近的电场线分布状况，EA、EB的大小不能确定
解析：选AD.根据电场线的物理意义，线上各点的切线方向表示该点的场强方向，因题中的电场线是直线，所以A、B两点的场强方向相同，都沿着电场线向右；因为电场线的疏密程度反映场强的大小，但由于题中仅给出一条电场线，不知道A、B附近电场线的分布状态，所以无法确定EA、EB的大小关系．故答案为A、D.
3．将一质量为m的带电微粒(不计重力)放在电场中无初速释放，则下列说法正确的是( )
A．带电粒子的轨迹一定和电场线重合
B．带电粒子的速度方向总是与所在处的电场线切线方向一致
C．带电粒子的加速度方向总是与所在处的电场线切线方向重合
D．带电粒子将沿电场线的切线方向抛出，做类抛体运动
解析：选C.带电粒子的轨迹与电场线重合必须满足：(1)电场线是直线；(2)只受电场力或所受其他力的合力方向与电场线平行；(3)v0＝0或v0方向与场强方向共线，所以A项错. 带电粒子的速度方向不一定与E方向相同，但其所受电场力的方向必与该处电场线切线方向重合，故B错，C对．因为电场不一定为匀强电场，其合力不一定为恒力，故不一定做类抛体运动，D错．
4．下列说法正确的是( )
A．电场强度反映了电场的力的性质，因此电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比
B．场中某点的场强等于，但与检验电荷的受力大小及带电荷量无关
C．场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向
D．公式E＝和E＝对于任何静电场都是适用的
解析：选B.电场强度反映电场力的性质，只与电场本身有关，与引入电场中的检验电荷受力、所带电性及电荷量无关，场强的方向为正电荷在该点受力的方向．大小可以用E＝计算，也可以由E＝k计算，前者适用于任何电场，后者只适用于点电荷的电场．故选项B正确，选项A、C、D错误．
5．一试探电荷q＝＋4×10－9 C，在电场中P点受到的电场力F＝6×10－7 N，求：
(1)P点的场强大小；
(2)没有试探电荷时，P点的场强大小；
(3)放一电荷量为q′＝1.2×10－6 C的电荷在P点，它所受的电场力F′.
解析：(1)电场强度的定义采用了比值定义法，利用在某点引入试探电荷，据其所受电场力跟电荷量的比值求电场强度，所以P点的电场强度大小
EP＝＝ N/C＝1.5×102 N/C.
(2)电场中某一点的电场强度由电场本身决定，与是否引入试探电荷无关，因此没有试探电荷时，P点的场强大小仍为1.5×102 N/C.
(3)若在P点引入q′＝1.2×10－6 C的电荷，由电场强度的定义E＝得F′＝q′E＝1.2×10－6×1.5×102 N＝1.8×10－4 N.
答案：(1)1.5×102 N/C (2)1.5×102 N/C
(3)1.8×10－4 N
一、选择题
1．下列关于电场与电场线的说法正确的是( )
A．电场、电场线都是客观存在的，电场线是电场存在的物质基础和具体体现
B．电场是客观存在的，其最基本的性质就是对放入其中的电荷有力的作用
C．电场线实质上就是电场的物质表现形式
D．电场线在空间可以相交，也可以相切
解析：选B.电场是客观存在的物质，其最基本的性质就是对放入其中的电荷有力的作用，而电场线是人为画出来的，是研究电场的辅助工具，并非客观存在．根据电场的特点和电场线的规定，电场线在空间不能相交，也不能相切．所以正确选项为B.
2．关于静电场中的电场线，下列说法正确的是( )
A．电场线是分布在电场中的一条曲线
B．电场线是电荷在电场中的运动轨迹
C．电场线是为了形象地描述电场而引入的
D．电场线是闭合的曲线
解析：选C.电场线是为了形象地描述电场而引入的，故C项正确，A项错误．电场线从正电荷出发，到负电荷终止，不闭合，故D项错误，电场线不是电荷的运动轨迹，故B项错误．
3．有关对电场强度的理解，下述正确的是( )
A．由E＝可知，电场强度E跟放入电荷q所受的电场力成正比
B．当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度
C．由E＝kQ/r2可知，在离点电荷很近，r接近于零时，电场强度达无穷大
D．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关
解析：选D.电场对处于其中的电荷有电场力的作用是电场的基本性质，我们为了反映电场具有这一力的性质，引入了物理量电场强度E，E反映了电荷周围存在的特殊物质——电场本身的特性，试探电荷的引入仅仅是用来检验这一特性，因此与试探电荷存在与否无关，物理学中的点电荷是一种理想化的模型，对实际的带电体在满足它本身的线度远小于问题中所涉及的空间距离时，都可看成是点电荷，但当r→0时，则不能把电荷看成是点电荷了，即E＝kQ/r2，在r→0时已不适用，由上述可知只有D选项正确．
4．如图所示的各电场中，A、B两点电场强度相等的是( )
解析：选C.电场强度相等是指大小相等，方向相同．A选项中A、B两点场强大小相等，方向不同；B选项中A、B两点场强大小不相等，但方向相同；C选项中两平行金属板间电场是匀强电场，故大小、方向相同；D选项中，A、B两点场强的大小和方向均不相同．
5．在电场中的某一点放入电量为5.0×10－9 C的点电荷，它受到的电场力为3.0×10－4 N，那么该处的电场强度的大小等于( )
A．1.5×10－12 N/C B．6.0×104 N/C
C．1.7×10－5 N/C D．2.0×10－5 N/C
解析：选B.E＝＝ N/C＝6×104 N/C.
6．点电荷A的电荷量为Q，在其电场中的P点放置另一电荷量为q的点电荷B，下列关于P点场强的判断正确的是( )
A．若将A的电荷量加倍，则P点的场强加倍
B．若将B的电荷量加倍，则P点的场强加倍
C．若改变A的电性，则P点的场强反向
D．若改变B的电性，则P点的场强反向
解析：选AC.由E＝k可知P点的场强跟场源电荷A的电荷量Q成正比，而与试探电荷B的电荷量q无关，故A对，B错，P点场强的方向由场源电荷A的电性决定，跟试探电荷B的电性无关，故C对，D错．
7.
如图所示是表示一个电场中，在a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量与它所受电场力的函数关系图像，那么下列叙述正确的是( )
A．这个电场是匀强电场
B．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec
C．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea>Eb>Ed>Ec
D．无法确定这四个点的场强大小关系
解析：选B.根据数学知识结合物理概念来分析物体图像的意义．图中给出了a、b、c、d四个位置上电荷量和所受静电力大小的变化关系，由电场强度的定义式E＝可知，斜率的绝对值较大的对应场强较大，故B正确．
8．(2012·泸州高二期中)如图甲所示，AB是一条点电荷电场中的电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的检验电荷的电荷量与所受电场力间的函数图线，由此可以判定( )
A．场源是正电荷，位置在A侧
B．场源是正电荷，位置在B侧
C．场源是负电荷，位置在A侧
D．场源是负电荷，位置在B侧
解析：选D.在F－q图像中，图像的倾斜程度表示场强E，则Ea＞Eb.因此，a处电场线比b处电场线密集，所以场源应是负电荷，位置在B侧．
二、非选择题
9.
如图所示，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止，小球用绝缘细线悬挂于O点，试求小球所在处的电场强度．
解析：要求小球所在处的电场强度，可以采用电场强度的定义式，需要求出小球所受到的电场力，可以通过平衡条件求得电场力．分析小球受力如图所示，由平衡条件得：
F电＝mgtanθ，所以小球所在处的电场强度E＝＝，小球带正电荷，因此电场强度方向水平向右．
答案： 方向水平向右
10.
水平方向的匀强电场中，一个质量为m、带电量为＋q的质点，从A点射入电场并沿直线运动到B点，运动轨迹跟电场线(虚线表示)夹角为α，如图所示，试求出该匀强电场的大小和方向．
解析：
质点沿直线运动，则质点的重力不能忽略，质点重力有垂直AB向下的分量，故电场力须有垂直AB向上的分量，且满足：
qEsinα＝mgcosα
解得：E＝，方向水平向左．
答案：mgcotα/q 方向水平向左
1．静电除尘原理中是应用了静电的什么性质( )
A．同种电荷相斥 B．异种电荷相吸
C．静电吸引轻小物体 D．将静电荷导走
解析：选C.利用了静电吸引轻小物体的性质，选项C正确．
2．静电喷涂是利用静电现象制造的，其喷涂原理如图所示，则以下说法正确的是( )
A．在喷枪喷嘴与被喷涂工作之间有一强电场
B．涂料微粒一定带正电
C．涂料微粒一定带负电
D．涂料微粒可能带正电，也可能带负电
解析：选AC.由正电荷对涂料的吸引作用可得出涂料带负电荷．
3．如图所示，先用绝缘细线将导体悬挂起来，并使导体带电．然后用带绝缘柄的不带电小球接触A点，再用小球与验电器接触．用同样的方法检验B、C部位的带电情况，则( )
A．与A接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度最大
B．与C接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度最大
C．与A、B、C接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度一样大
D．通过实验可确定导体上平坦部位电荷分布比较密集
解析：选B.带电导体的平坦部位电荷比较稀疏，凸出部位电荷比较密集，即C处电荷最密集，B处次之，A处最稀疏，因此小球接触A点时，取得的电荷最少，与验电器接触时，验电器箔片得到的电荷最少，箔片张开的角度最小；反之与C处接触时，箔片张开的角度最大．
4．关于静电复印机在工作过程中的正确说法是( )
A．充电时让硒鼓表面带上负电
B．硒鼓上静电潜像带正电
C．墨粉带正电
D．复印过程中，白纸不带电
解析：选B.复印每一页书稿都要经过充电、曝光、显影、转印等几个步骤，这些步骤是在硒鼓转动一周的过程中依次完成的：
充电：由电源使硒鼓表面带上正电荷．
曝光：利用光学系统将原稿上字迹的像成在硒鼓上，硒鼓上字迹的像实际是没有光照射的地方，保持着正电荷，而其他地方受到了光线照射，正电荷被导走．这样，硒鼓上就留下了字迹的“静电潜像”．
显影：带负电的墨粉被带正电的“静电潜像”吸引，并吸附在潜像上，显出墨粉组成的字迹．
转印：带正电的转印电极使输纸机构送来的白纸带正电，带正电的白纸与硒鼓表面墨粉组成的字迹接触，将带负电的墨粉吸到白纸上．
5．在给电脑硬件进行维修时，技师常把手在金属水龙头上触一下，这样做的目的是__________________________________________．
解析：人在干燥环境中工作时，由于人体与衣服的摩擦，常出现静电现象，与金属水龙头或地接触可以把电荷导走．
答案：导走身上的静电，防止电荷把电脑上的电子元件损坏
一、选择题
1．(2012·南京会考)下列哪些措施是为了防止静电产生的危害( )
A．在高大的建筑物顶端装上避雷针
B．在高大的烟囱中安装静电除尘器
C．油罐车安装拖地的铁链
D．静电复印
解析：选AC.避雷针是利用尖端放电，导出地面电荷与云层电荷中和，油罐车安装拖地铁链是利用铁链将摩擦产生的静电荷导走．B、D两项是静电的作用．
2．静电在生产和生活中有重要的用途，有时也会带来很多麻烦，需要防止，下列有关静电的现象和行为，对我们有利的是( )
A．静电喷涂
B．飞机轮胎用导电胶制成
C．油库非常干燥
D．静电除尘
解析：选ABD.静电喷涂、静电除尘是静电现象的应用，故A、D选项正确，飞机轮胎用导电胶有利于及时把产生的静电导走．故B选项正确，油库干燥，产生的静电不能及时导走，易发生危险，故C项错误．
3．干燥的天气里，在阳光下用塑料梳子梳理干燥的头发，越梳头发越蓬松．主要原因是( )
A．头发散失了水分后变得坚硬
B．由于摩擦起电，头发带了同种电荷互相排斥
C．太阳照射和摩擦产生的热使头发膨胀
D．梳子的机械分离作用使各根头发彼此分开
解析：选B.由于摩擦起电，且干燥天气中不易导走，头发间带了较多的同种电荷，相互排斥．
4．以下说法不正确的是( )
A．穿着化纤服装的人在晚上脱衣服时，常会看到闪光并伴有轻微的“噼啪”声，这是由摩擦起电所造成的现象
B．摩擦起电产生的电压总是很低的，因此对人不会造成伤害
C．摩擦起电产生的电压可能高达几千伏以上
D．脱化纤服装时，由于摩擦起电产生的静电能量很小，通常不会对人造成伤害
解析：选B.化纤服装与人的毛发或其他衣物摩擦起电，带静电并产生火花放电，我们会听到“噼啪”声并能观察到电火花．脱化纤衣服时产生的静电压很高，可高达数万伏，但静电荷量很小，不会对人体造成伤害，选项A、C、D说法是正确的．故选项B正确．
5．电视机的荧光屏表面经常有很多灰尘，这主要是因为( )
A．荧光屏具有吸附灰尘的能力
B．房间内灰尘的自然堆积
C．电视机工作时，荧光屏表面温度较高
D．电视机工作时，荧光屏表面有静电
解析：选D.电视机工作时，荧光屏的表面有静电，会吸引灰尘颗粒，所以选项D正确．
6．人造纤维比棉纤维容易沾上灰尘，其原因是( )
A．人造纤维的导电性好，容易吸引灰尘
B．人造纤维的导电性好，容易导走静电，留下灰尘
C．人造纤维的绝缘性好，不易除掉灰尘
D．人造纤维的绝缘性好，容易积累静电，吸引灰尘
解析：选D.人在工作和生活中，由于衣服的摩擦等原因要产生静电，带电物体能够吸引轻小物体，灰尘容易吸附到衣物上．人造纤维比棉纤维的绝缘性能强，更容易积累静电荷，因此更容易吸引灰尘．
7．在编织某种地毯时，常在编织过程中夹杂一些不锈钢丝，这是因为( )
A．使地毯更好看
B．使地毯更耐用
C．使地毯更善于传热
D．释放静电，使地毯不易沾上灰尘
解析：选D.在地毯中夹杂一些良导体不锈钢丝是为了及时将地毯上积累的静电导走，以防有静电吸附灰尘等不利现象产生．
8.
静电在各种产业和日常生活中有着重要的应用，如静电除尘、静电复印等，所依据的基本原理几乎都是让带电的物质微粒在电场作用下奔向并吸附到电极上．现有三个粒子a、b、c从P点向下射入由正、负电荷产生的电场中，它们的运动轨迹如图所示，则( )
A．a带负电荷，b带正电荷，c不带电荷
B．a带正电荷，b不带电荷，c带负电荷
C．a带负电荷，b不带电荷，c带正电荷
D．a带正电荷，b带负电荷，c不带电荷
解析：选B.根据“同种电荷相排斥，异种电荷相吸引”判断．正确选项应为B.
二、非选择题
9．如图所示，在桌上放两摞书，把一块洁净的玻璃垫起来，使玻璃离开桌面20 cm～30 cm.在宽0.5 cm的纸条上画出各种舞姿的人形，用剪刀把它们剪下来，放在玻璃下面，然后用一块硬泡沫塑料在玻璃上擦，就可以看到小纸人翩翩起舞了．
(1)为什么小纸人会翩翩起舞？
(2)如果实验前用一根火柴把“跳舞区”烤一烤，实验效果会更好，此现象说明了什么？
(3)如果向“跳舞区”哈一口气，小纸人跳得就不活跃了，此现象说明了什么？
解析：(1)玻璃板被摩擦后产生电荷，使硬泡沫塑料与纸人相互吸引．
(2)说明在干燥环境中容易起电，其原因是干燥的空气不会把摩擦后玻璃板上产生的电荷导走．
(3)说明在潮湿的环境下，不易摩擦起电，因为潮湿的空气具有导电能力，把摩擦后玻璃板上产生的电荷导走了．
答案：见解析
10．雷电是怎样形成的？避雷针为什么装在建筑物的顶部，且必须接地？雷电天气，能不能在大树下避雨？
解析：云层与云层之间以及云层与大地之间通过摩擦、感应等方式带有电荷，当电荷积累到一定程度时，通过火花放电，形成雷电；
避雷针装在建筑物顶部，以便于尖端放电；
避雷针接地，以便于接地放电；
在有雷电的天气，人们不能在大树下避雨，因为在空旷的田间，大树易于积累电荷，容易发生放电现象．
答案：见解析
1．在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是( )
A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上
B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方
C．电流沿南北方向放置在磁针的正上方
D．电流沿东西方向放置在磁针的正上方
解析：选C.把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正上方，通电时磁针发生明显的偏转．如果电流产生的磁场与地磁场方向相同，那么就不会看到小磁针的偏转．
2．下列哪些物体周围一定存在着磁场( )
A．地球 B．通电导线
C．电子束 D．静止的带电金属球
解析：选ABC.磁体和电流周围存在磁场，地球是磁体，故A、B正确，电荷的定向移动形成电流，电子束是定向移动的负电荷，C正确．
3．下列各图为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是( )
A．①③ B．②③
C．①④ D．②④
解析：选C.根据安培安则可知，①④正确．
4．根据图中标出的磁场方向，在图上画出通电导线中电流的方向．
解析：由安培定则可判定甲图中电流方向由b到a，乙图中电流方向由a到b，丙图中电流方向由a到b.
答案：见解析
5.
如图所示，环形导线的A、B处另用导线与直导线ab相连，
(1)图中标出了环形电流磁场的方向，则C和D接电源正极的是________；
(2)放在ab下方的小磁针的________极转向纸外．
解析：环形导线部分已知磁场方向，由安培定则可知环形导线中的电流方向为顺时针，因此C端接电源正极．由环形电流方向可知直导线ab中电流方向为b→a，由安培定则可知，ab下方小磁针处磁场方向垂直纸面向外，N极受力向外，因此N极转向纸外．
答案：(1)C (2)N
一、选择题
1．首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是( )
A．安培 B．法拉第
C．奥斯特 D．特斯拉
答案：C
2．人们早在公元前6、7世纪就发现了磁石吸铁、磁石指南等现象，如图所示是最早的指南仪器——司南，形似勺子．勺柄是其南极，则司南静止时，勺柄所指的方向是( )
A．东方 B．北方
C．西方 D．南方
解析：选D.地球磁场的地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近．由于司南勺柄是其南极，静止时应指向地磁北极，即指向地理南极．
3．如图所示，在水平直导线正下方，放一个可以自由转动的小磁针，现给直导线通以向右的恒定电流，不计其他磁场的影响，则下列说法正确的是( )
A．小磁针保持不动
B．小磁针的N极将向下转动
C．小磁针的N极将垂直于纸面向里转动
D．小磁针的N极将垂直于纸面向外转动
解析：选C.根据安培定则通电导线下方磁场垂直纸面向里，故小磁针N极受力方向垂直纸面向里，选项C正确．
4.
如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中，在两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况，下列说法中正确的是( )
A．带同种电荷 B．带异种电荷
C．B带正电 D．A带正电
解析：选BD.两云之间放电，说明它们带有异种电荷，故A选项错误，B选项正确，小磁针N极向里，说明电流上方磁感线(磁场)方向向里，由安培定则可判定电流由A向B，故A带正电，B带负电，所以C选项错误，D选项正确．
5．如图所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上原小磁针最后平衡的位置是( )
A．N极竖直向上
B．N极竖直向下
C．N极沿轴线向左
D．N极沿轴线向右
解析：选D.带负电的金属环匀速旋转，形成与转动方向相反的环形电流，由安培定则可判定金属环中心轴的磁场方向沿轴线向右，因此小磁针静止时N极沿轴线向右，故D项正确．
6．正在通电的条形电磁铁的铁芯突然断成两截，则两截铁心将( )
A．互相吸引 B．互相排斥
C．不发生相互作用 D．无法判断
解析：选A.磁体断开后就成为两个磁体，靠近的磁极相反，相互吸引．
7．如图中，已标出电流I和该电流产生的磁感线的方向，其中符合安培定则的是( )
解析：选C.根据安培定则可知选项C正确．
8．在通电螺线管的磁场中，放有两个小磁针，当小磁针静止时，N极指向正确的是( )
解析：选D.根据安培定则，可判定螺线管内部磁感线的方向，进而确定外部磁感线的方向．当小磁针静止时，N极所指的方向就是该处磁感线的方向，可知D项正确．
二、非选择题
9.
在蹄形铁芯上绕有线圈，如图所示，根据小磁针的指向，画出线圈的绕线方向．
解析：首先由小磁针静止时N极的指向可以确定，绕在蹄形铁芯上的线圈通电后，产生磁场的磁感线，是从铁芯左方到右方，即蹄形铁芯左方为N极，右方为S极，再根据电源标出电流方向，铁芯左方上端为N极，由安培定则可知，
铁芯左方线圈中电流方向如图所示，由此可知左侧线圈的绕线方向如图所示．同理，铁芯右方上端为S极，根据安培定则可知，线圈中电流方向如图所示，故线圈绕线方向如图所示．
答案：见解析
10．直流电铃原理如图所示．当电路接通时，金属弹簧片上的衔铁受到电磁铁的吸引，使附着的小锤敲响铃铛发出声音；同时，电路在断续器的触点处断开，电磁铁磁性消失，金属弹簧片回到原来的位置，使电路再次接通．此过程反复循环，小锤便不断敲铃．想想看，电铃中的电磁铁能用永磁铁代替吗？
解析：不能．电铃是利用电磁铁在接通与切断电流时能够控制其磁性有无的特点制成的．如果换成永磁铁，当金属弹簧片上的衔铁受到永磁铁的吸引，使小锤敲响铃铛发出一次声音后，由于永磁铁磁性不消失，衔铁保持不动，小锤不会再敲击铃铛，便不能再发出声音．
答案：见解析
1．如图所示，用一块蹄形磁铁靠近发光的白炽灯，灯丝会持续颤抖，产生上述现象的原因主要是灯丝受到了( )
A．重力
B．电场力
C．恒定的安培力
D．变化的安培力
解析：选D.白炽灯灯丝中通有电流，在外加磁场中受到变化的安培力作用而颤抖．
2．关于磁感应强度，下列说法中正确的是( )
A．由B＝可知，B与F成正比，与Il成反比
B．由B＝可知，一小段通电导线在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场
C．通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强
D．磁感应强度的方向就是静止的小磁针北极指向
解析：选D.磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的，与是否放通电导线及通电导线受力的大小无关，所以选项A、C均错．当电流方向与磁场方向平行时，磁场对电流无作用力，但磁场却存在，所以选项B错．磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极的指向，而不是通电导线的受力方向．
3．磁感线是用来形象地描述磁场的曲线，下图分别描述的是条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、环形电流的磁感线分布，其中正确的是( )
解析：选D.磁体的磁场磁感线的方向是：在磁体外部从N极指向S极，在磁体内部从S极指向N极，故A、B图均错．电流的磁场磁感线的分布可用安培定则判断，C错D对．
4．下列说法中，正确的是( )
A．磁通量是描述磁场强弱的物理量
B．电场线与磁感线都是不封闭曲线
C．在匀强磁场中，a线圈面积比b线圈大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的大
D．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量
解析：选D.磁通量Φ＝BS·cosθ，磁场强的地方，磁感应强度B一定大，但Φ不一定大．面积S大，Φ也不一定大．磁感线是封闭曲线，故A、B、C均不正确．
5．图中磁感应强度B，电流I和安培力F之间的方向关系错误的是( )
解析：选D.由左手定则不难判定A、B、C均正确，D选项中导线所受安培力方向应向左．故答案为D.
一、选择题
1．关于对通电直导线所受安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法正确的是( )
A．F、B、I三者必定均保持垂直
B．F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于I
C．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于I
D．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B
解析：选B.由左手定则知力F垂直平面BI，但B和I不一定垂直，故选项B正确．
2．关于磁感应强度的方向，下列说法中正确的是( )
A．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向
B．磁场中某点的磁感应强度的方向就是通过该点的磁感线的切线方向
C．磁场中某点磁感应强度的方向就是小磁针在该点静止时北极的指向
D．磁场中某点磁感应强度的方向就是小磁针在该点受磁场力的方向
解析：选ABC.根据磁感应强度的方向特点，可判定选项A、B、C正确．选项D错，应为小磁针N极受力的方向．
3．关于对磁通量的描述，下列说法正确的是( )
A．位于磁场中的一个平面垂直磁场方向时，穿过该平面的磁通量最大
B．穿过平面的磁通量最大时，该处的磁感应强度一定最大
C．如果穿过某平面的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零
D．将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁通量总是相等
解析：选A.由磁通量Φ＝BS·cosθ可知磁通量不但与B、S有关，还与平面与该平面沿垂直磁场方向的投影面之间的夹角有关．Φ＝0，B不一定为零，Φ最大，B也不一定大．故选项A正确．
4．在一根长为0.2 m的直导线中通入2 A的电流，将导线放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，则导线受到的安培力的大小可能是( )
A．0.4 N B．0.2 N
C．0.1 N D．0
解析：选BCD.当导线与磁场方向垂直时，有效长度l最大，安培力最大，Fmax＝BIl＝0.5×2×0.2 N＝0.2 N．当导线与磁场方向平行时，有效长度l＝0，此时安培力最小，Fmin＝0，所以安培力大小的范围是0≤F≤0.2 N，故B、C、D均正确．
5.
如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离(平动)通电直导线，则穿过线框的磁通量将( )
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．保持不变 D．不能确定
解析：选B.通电直导线产生的磁场在纸面内的分布特点是磁感线垂直纸面，越靠近导线磁场越强，越远越弱，因此线框向右平移时，穿过线框的磁通量逐渐减小，故选项B正确．
6．(2012·济宁模块测试)一段通电导线，放在同一匀强磁场中的四个不同位置，如图所示，则( )
A．乙情况下导线不受安培力
B．乙、丙两种情况下导线都不受安培力
C．丙情况下导线受的安培力大于甲情况下导线受的安培力
D．甲、丁情况下，导线所受安培力大小相等
解析：选A.图示四种情况中，乙图中电流方向与磁场方向平行，故乙中导线所受安培力为零；甲、丙中导线都垂直磁场放置，故甲、丙中导线所受安培力最大，且大小一样；丁中导线与磁场成一夹角，其所受安培力小于甲、丙中导线所受安培力．
7．如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”实验的部分装置，下列操作中能增大导体棒上摆幅度的是( )
A．移去一块蹄形磁铁
B．减小导体棒中的电流
C．导体棒接入端由②③改为①④
D．导体棒接入端由①④改为②③
解析：选C.由安培力计算公式F＝BIl知，增大磁场、增大电流及导线长度l可使导体棒所受安培力增大，从而使导体棒上摆幅度增大．
8.
如图所示，质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的两平行导轨上，导轨宽度为d，杆ab和导轨之间的动摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好在导轨上静止，图中的四个侧视图标出了四种磁场的方向，其中杆ab和导轨之间的摩擦力可能为零的是( )
解析：选AB.A中导电细杆受到竖直向上的安培力，细杆所受的摩擦力可能为零．B中导电细杆受到水平向右的安培力，摩擦力可能为零．C中导电细杆受到竖直向下的安培力，摩擦力不可能为零．D中导电细杆受到水平向左的安培力，摩擦力不可能为零，故A、B正确．
二、非选择题
9．通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上，当通有如图所示的电流时，通电直导线A受到水平向________的安培力作用．当A、B中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A所受到的安培力方向水平向________．
解析：由左手定则可以判断，通如题图所示电流时，导线A处在B产生的磁场中，且方向垂直纸面向里，故受力向右．都反向时，同理可以分析受力仍然向右．
答案：右 右
10．某地的地磁场磁感应强度B的水平分量Bx＝0.72×10－4 T，竖直分量By＝0.54×10－4 T．求：
(1)地磁场B的大小及方向；
(2)在水平面内有面积为2.0 m2的某平面S，穿过S的磁通量多大？
解析：(1)B＝＝0.90×10－4 T，假设地磁场与水平方向的夹角为α，tanα＝＝＝，所以α＝37°
地磁场方向与水平方向成37°角．
(2)根据公式Φ＝ByS＝0.54×10－4×2.0 Wb
＝1.08×10－4 Wb.
答案：见解析
1．如图所示是表示从粒子源S以相同速度射出的三种粒子A、B、C在匀强磁场中运动的轨迹，由此可判定( )
A．带正电的是C粒子
B．带正电的是A粒子
C．不带电的是B粒子
D．带负电的是A粒子
解析：选BC.
2．有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是( )
A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用
B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现
C．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功
D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
解析：选B.通电直导线与磁场方向平行时，安培力等于零，故选项A错；安培力一定垂直磁场和电流所决定的平面，即安培力方向一定垂直磁场方向，选项D错；洛伦兹力也一定垂直磁场与速度方向决定的平面，即洛伦兹力一定与运动方向垂直，洛伦兹力一定不做功，选项C错；二者的关系为：安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，选项B正确．
3.
如图所示，一细线悬吊小球，在垂直于匀强磁场方向的竖直平面内摆动，C点为小球运动的最低位置，则( )
A．小球从等高的A点、B点分别摆至C点时速度大小相等
B．小球从等高的A点、B点分别摆至C点时，小球从A点至C点时的速度大
C．如果小球带正电，则小球从A点摆至C点的速度比从B点摆至C点时大
D．如果小球带负电，则小球从A点摆至C点的速度比从B点摆至C点时大
解析：选A.由于洛伦兹力对运动小球不做功，所以不论是正电荷还是负电荷，不论是从A点还是从B点摆至C点，机械能均守恒，所以B、C、D错，A对．
4.
1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，如图所示，核心部分是两个D形金属扁盒，接在高频电压的两极．在两D形盒的缝隙之间形成一加速电场．在中心附近放有粒子源，整个装置放在强大的匀强磁场中，磁场的方向垂直于D形盒的底面．下列说法正确的是( )
A．离子由加速器的中心附近进入加速器
B．离子由加速器的边缘进入加速器
C．离子从磁场中获得能量
D．离子从电场中获得能量
解析：选AD.离子由加速器的中心附近进入加速器，从电场中获取能量，最后从加速器边缘离开，选项A、D正确．
5．某处地磁场的方向水平地由南向北，大小为1.2×10－4 T，一速度为5×105 m/s，带电量为＋2e的粒子竖直向下飞入磁场．磁场作用于粒子的力的大小是多少？粒子将向哪个方向偏转？
解析：由洛伦兹力公式得
f＝qvB＝2×1.6×10－19×5×105×1.2×10－4 N
＝1.92×10－17 N
由左手定则可判断洛伦兹力向东，故粒子将向东偏转．
答案：1.92×10－17 N 东
一、选择题
1．1932年，美国哪位科学家首创了回旋加速器( )
A．富兰克林 B．洛伦兹
C．劳伦斯 D．麦克斯韦
答案：C
2．如图所示是用“洛伦兹力演示仪”演示时的两幅照片，忽略地磁场的影响，下列说法正确的是( )
A．甲图中的电子束不受洛伦兹力
B．乙图中的电子束不受洛伦兹力
C．甲图中的电子束处在垂直纸面的磁场中
D．乙图中的电子束处在平行纸面的磁场中
解析：选A.电子束沿垂直磁场方向在匀强磁场中运动，将受洛伦兹力的作用而做匀速圆周运动，故甲图的电子束不受洛伦兹力，A正确；而当电子束的方向与磁场方向平行时，电子束将不受洛伦兹力作用，故甲图中的磁场方向应与电子束平行，C错；乙图中的电子束受洛伦兹力，磁场方向应与电子束运动方向垂直，故B、D均错．
3.
如图所示，宇宙射线中存在高能带电粒子，假如大气层被破坏，这些粒子就会到达地球，从而给地球上的生命带来危害，根据地磁场的分布特点，判断下列说法中正确的是( )
A．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱
B．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，两极最弱
C．地磁场对宇宙射线的阻挡作用在地球周围各处相同
D．地磁场对宇宙射线无阻挡作用
解析：选B.当带电粒子的运动方向与磁感线的方向在一条直线上时，磁场对它没有作用力，当带电粒子的运动方向与磁感线的方向垂直时，磁场对它的作用力最大．根据地磁场的方向和宇宙射线的入射方向不难判定，选项B正确．
4.
显像管是电视机中的一个重要元件，图为电视机显像管的偏转线圈示意图，圆心黑点表示电子枪射出的电子，它的方向由纸内指向纸外，当偏转线圈通以图示方向的电流时，电子束应( )
A．向左偏转 B．向上偏转
C．不偏转 D．向下偏转
解析：选B.由安培定则判断电子所在处的磁场方向水平向左，再由左手定则判断运动的电子受洛伦兹力向上．
5．下列说法正确的是( )
A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用
B．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零
C．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度
D．洛伦兹力对带电粒子不做功
解析：选D.运动电荷受到洛伦兹力不仅跟磁场有关，还跟电荷的速度方向有关，在磁感应强度不为零的地方，当速度方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力作用．反之，洛伦兹力为零时，可能是因为运动电荷的速度方向与磁场方向平行，而不一定是磁感应强度为零，故选项A、B都错误．洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向，不改变带电粒子的速度大小，因此带电粒子的动能保持不变；速度是矢量，速度大小不变，但速度方向是改变的，因此，选项C错误，选项D是正确的．
6．一个长螺线管中通有交变电流，把一个带电粒子沿管轴线射入管中，不计重力，粒子将在管中( )
A．做圆周运动 B．沿轴线来回运动
C．做匀加速直线运动 D．做匀速直线运动
解析：选D.通电螺线管内部磁场是与轴线相互平行的直线，带电粒子沿轴线射入时，其速度方向与磁场平行，故不受洛伦兹力作用，粒子做匀速直线运动，选项D正确．
7．一长方形金属块放在匀强磁场中，将金属块通以电流，磁场方向和电流方向如图所示，则在金属块两表面M、N上( )
A．M集聚了电子 B．M集聚了正电荷
C．N集聚了电子 D．N集聚了正电荷
解析：选AD.在金属中自由电子的定向移动形成电流，所以图中的电流可以看成是沿相反方向运动的电子流，由左手定则可知电子受洛伦兹力向上，所以M面上聚集了电子．
8.
如图所示，a、b是位于真空中的平行金属板，a板带正电，b板带负电，板间场强为E.两板间的空间中加匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，一束电子以大小为v0的速度沿图中虚线方向射入，虚线平行于a、b板，要想电子沿虚线运动，则v0、E、B之间的关系应满足 ( )
A．v0＝E/B B．v0＝B/E
C．v0＝E/Be D．v0＝Be/E
解析：选A.要想使电子沿虚线运动，要求电子受到的电场力等于磁场力，即Eq＝Bqv0
v0＝E/B.
二、非选择题
9．在图所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为＋q，试求出图中带电粒子此刻所受洛伦兹力的大小，并标出洛伦兹力的方向．
解析：甲因v⊥B，所以f＝qvB，方向与v垂直斜向上．
乙由于v与B平行，所以不受洛伦兹力．
丙v与B垂直，f＝qvB，方向与v垂直斜向下．
答案：甲f＝qBv 乙f＝0 丙f＝qBv
方向如图所示：
10.
如图所示，MN表示真空室中垂直于纸面放置的感光板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B.一个电荷量为q的带电粒子从感光板上的狭缝O处以垂直于感光板的初速度v射入磁场区域，最后到达感光板上的P点．经测量P、O间的距离为l，不计带电粒子受到的重力．求：
(1)带电粒子所受洛伦兹力的大小；
(2)带电粒子的质量．
解析：(1)由洛伦兹力公式得f＝qvB
(2)由洛伦兹力提供向心力得qvB＝m
由题意得r＝
联立以上两式解得带电粒子的质量m＝.
答案：(1)qvB (2)
(时间：60分钟，满分：100分)
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错、多选或不答的得0分)
1．关于电场，下列说法中正确的是( )
A．电场是电荷周围空间实际存在的物质
B．电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型
C．电荷周围的电场线就是电场
D．电荷间的相互作用不是通过电场作媒介产生的
解析：选A.电场是客观存在的物质，电场线是人们为了描述电场假想的，电荷间的相互作用是通过电场来实现的，B、C、D错，A正确．
2．最早提出用电场线描述电场的物理学家是( )
A．牛顿 B．伽利略
C．法拉第 D．阿基米德
答案：C
3．关于电场，下列说法中正确的是( )
A．E＝中，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍
B．E＝k中，E与Q成正比，而与r2成反比
C．在以一个点电荷为球心、r为半径的球面上，各处的场强均相同
D．电场中某点场强的方向就是该点所放电荷受到静电力的方向
解析：选B.电场中某点的场强与放入的试探电荷无关，只由场源决定．在点电荷的电场中，距离场源为r的地方只是场强的大小相等，方向不相同．电场的方向是该点正电荷受力的方向，并不是任何电荷受力的方向．
4．为了防止静电的危害，应尽快把产生的静电导走，下列措施中不是防止静电危害的是( )
A．手机装有天线
B．电工钳柄上套有绝缘胶套
C．飞机轮上装搭地线
D．印刷车间中保持适当的湿度
解析：选AB.手机装有天线，是为了接收电磁波；电工钳柄上套有绝缘胶套，是因胶套绝缘性好，不导电；C、D两项都是防止静电危害的实例．
5．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则( )
A．若在A点换上－q，A点场强方向发生变化
B．若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2E
C．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零
D．A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关
解析：选D.电场中某点的场强只由电场的性质决定，与检验电荷无关，故D正确．
6．图是点电荷Q周围的电场线，以下判断正确的是( )
A．Q是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度
B．Q是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度
C．Q是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度
D．Q是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度
解析：选A.因电场线方向背离点电荷Q，故Q为正电荷；由于电场线的疏密表示场强的大小，A点电场线密，电场强度就大，故选项A正确．
7．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．图中表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是( )
解析：选B.带电的金属球靠近不带电的验电器时，在验电器上感应出电荷，验电器的顶端带上了正电荷，金属箔片带上了负电荷．故选项B正确．
8.
如图所示，是静电场中一部分电场线的分布，下列说法中正确的是( )
A．这个电场不可能是负点电荷的电场
B．点电荷q在A点受到的电场力比在B点受到的电场力小
C．点电荷q在A点的瞬时加速度比在B点的瞬时加速度大(不计重力)
D．负电荷在B点受到的电场力的方向沿B到E的方向
解析：选AC.负点电荷的电场线是自四周无穷远处从不同方向指向负点电荷的直线．故A正确．电场线越密的地方场强越大，由题图知EA>EB，又因F＝qE，得FA>FB.故B错．由a＝知：a∝F，而F∝E，EA>EB，所以aA>aB.故C正确．B到E的方向即为正电荷在B点的受力方向，而负电荷所受电场力方向与其相反．故D错．
二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．把答案填在题中横线上)
9．两个点电荷甲和乙同处于真空中．
(1)甲的电荷量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的________倍．
(2)把每个电荷的电荷量都增大为原来的4倍，那么它们之间的距离必须变为原来的________倍，才能使其间的相互作用力不变．
解析：甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是一对作用力与反作用力，所以两者相等；由库仑定律F＝k得：当两者的电荷量都增大为原来的4倍时，要使作用力不变，距离必须变为原来的4倍．
答案：(1)1 (2)4
10．电荷量q＝－5×10－9 C的点电荷，在电场中的A点受到水平向右的电场力F＝3.0×10－6 N，则A点电场强度E＝________ N/C，方向________．若将此电荷从A点移出电场，这时A点电场强度E＝________ N/C.
解析：E＝＝ N/C＝600 N/C.
方向与所受电场力方向相反，水平向左．
移走电荷q，A点场强不变．
答案：600 水平向左 600
三、计算和解答题(本题共3小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(10分)在干燥的天气里，脱毛衣时会听到噼里啪啦的响声，还会伴有点点火花，若用手接触金属常常被电击，你能用所学过的知识来解释这一现象吗？
解析：由于在脱毛衣时，物体与物体之间发生摩擦，使物体带了电，即摩擦起电，所以电荷在发生中和时就发出了噼里啪啦的声音．在用手和金属接触时发生了放电的现象，所以有被电击的情况．(10分)
答案：见解析
12．(15分)有3个完全一样的金属小球A、B、C，A带电荷量为7Q，B带电荷量为－Q，C球不带电，今将A、B固定起来，然后让C反复与A、B球接触，最后移去C球，求A、B的相互作用力变为原来的多少？
解析：在本题中C球不带电，让其分别与A、B接触，三个小球满足电荷守恒定律，电荷量会重新分配，最后三个小球都带有相同的电荷量．再分别利用库仑定律求解在不同时刻时的库仑力即可．
C与A、B反复接触，最后A、B、C三者电荷量均分，即
qA′＝qB′＝qC′＝＝2Q(4分)
A、B间的作用力为
F′＝k＝(4分)
原来A、B间作用力F＝k＝，(4分)
所以＝.(3分)
答案：
13.
(15分)把一个电荷量为－1.0×10－6 C的电荷q，依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两点(如图)，受到的电场力大小分别是FA＝5×10－3 N，FB＝3×10－3 N.
(1)画出电荷q在A、B两点的受力方向；
(2)求出A、B两点的电场强度；
(3)如在A、B两点分别放上另一个电荷量为q′＝1.0×10－5 C的电荷，受到的电场力如何？
解析：
(1)电荷在A、B两点的受力方向沿着它们与点电荷Q的连线指向点电荷Q，如图中FA、FB所示．(3分)
(2)A、B两点的场强大小分别为
EA＝＝ N/C＝5×103 N/C，(2分)
EB＝＝ N/C＝3×103 N/C(2分)
电场强度的方向决定于正电荷的受力方向，因此沿着A、B两点与点电荷Q的连线背向点电荷Q(如图)．(2分)
(3)当在A、B两点放上电荷q′时，受到的电场力分别为
FA′＝q′EA＝(1.0×10－5×5×103) N＝5×10－2 N，(2分)
FB′＝q′EB＝(1.0×10－5×3×103) N＝3×10－2 N，(2分)
其受力方向与场强方向相同．(2分)
答案：见解析
一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错、多选或不答的得0分)
1．下列实验，表明电子在磁场中偏转的是( )
答案：C
2．关于磁场和磁感线，下列说法正确的是( )
A．两磁感线空隙处不存在磁场
B．磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致
C．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止的
D．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的
解析：选B.磁感线是为了形象描述磁场而假设的一组有方向的闭合的曲线，实际上并不存在，所以选项C、D不正确．磁感线上每一点切线方向表示磁场方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，小磁针静止时北极受力方向、北极指向均为磁场方向，所以选项B正确．磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，故两磁感线间的空隙处也存在磁场，A项错误．
3．如图所示，小磁针放置在螺线管轴线的左侧．当螺线管通以恒定电流时，不计其他磁场的影响，小磁针静止时N极的指向是( )
A．向左 B．向右
C．向上 D．向下
解析：选A.开关闭合后，螺线管中电流如题图所示，由安培定则可判断磁场方向，由此知小磁针向左指．
4．以下说法正确的是( )
A．公式B＝表明，磁感应强度B与通电导线所受磁场力F成正比，与通电导线长度l和电流强度I的乘积成反比
B．由公式F＝BIl可知，在磁场中某点通电导线所受磁场力F与通电导线长度l和导线中电流强度I的乘积成正比
C．公式B＝只能用来量度磁场中某点的磁感应强度的大小，不能决定磁感应强度
D．垂直于磁场方向的通电直导线在磁场中某点所受磁场力的大小与磁感应强度的大小成正比，与通电导线长度l和电流强度I的乘积成正比
解析：选CD.磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与该点是否放通电导体，如何放置导体，以及导体中的电流I、长度l、所受安培力F均无关，同时只有当导体与磁场垂直时，F＝BIl才成立，故C、D正确．
5．如图所示，电流强度为I的一段通电直导线处于匀强磁场中，受到的安培力为F，图中正确标示I和F方向的是( )
解析：选AC.由左手定则知，A、C符合要求，所以选项A、C正确．
6.
如图所示为两个同心金属圆环，当一有界匀强磁场穿过A环面时，穿过A环面的磁通量为Φ1，穿过B环面的磁通量为Φ2；若将其间的匀强磁场改为一条形磁铁，垂直穿过A环面，此时穿过A环面的磁通量为Φ3，穿过B环面的磁通量为Φ4.有关磁通量的大小，下列判断正确的是( )
A．Φ1<Φ2 B．Φ1＝Φ2
C．Φ3＝Φ4 D．Φ3<Φ4
解析：选B.当磁感应强度B与面积S垂直时，磁通量的计算公式为Φ＝BS.当一匀强磁场穿过时，对于A环、B环，由于磁感应强度B和有效面积S相等，可得Φ1＝Φ2；当一条形磁铁穿过时，由于条形磁铁的磁感线的分布特点，对于A环，磁通量方向一致，但对于B环，其中心处(即穿过A环)与A环的磁通量是相等的，但B环在A环外部还有与原来方向相反的磁通量，故Φ3>Φ4.
7．如图所示，一导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，并与金属导轨组成闭合回路．当回路中通有电流时，导体棒受到安培力作用．要使安培力增大，可采用的方法有( )
A．增大磁感应强度
B．减小磁感应强度
C．增大电流
D．减小电流
解析：选AC.本题考查安培力的计算，由F＝BIL知A、C正确．
8．带电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是( )
A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同
B．如果把＋q改为－q，且速度反向、大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变
C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直
D．粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能不变
解析：选BD.洛伦兹力的大小不但与粒子速度大小有关，而且与粒子速度的方向有关，如当粒子速度与磁场垂直时f＝qvB；当粒子速度与磁场平行时f＝0.由于洛伦兹力的方向永远与粒子的速度方向垂直，因而速度方向不同时，洛伦兹力的方向也不同，所以A选项错误．将＋q改为－q且速度反向时所形成的电流方向与原＋q运动形成的电流方向相同，由左手定则可知洛伦兹力方向不变，再由f＝qvBsinθ知大小不变，所以B选项正确．电荷进入磁场时的速度可以与磁场方向成任意夹角，所以C选项错误．洛伦兹力总与速度方向垂直，因此，洛伦兹力不做功，粒子动能不变，故D选项正确．
9．两个粒子带电荷量相等，在同一匀强磁场中只受磁场力而做匀速圆周运动( )
A．若速度相等，则半径必相等
B．若质量相等，则周期必相等
C．若动能相等，则半径必相等
D．若动能相等，则周期必相等
解析：选B.带电粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动的半径r＝＝，周期T＝，题中条件q、B为定值，则动能大小相等时因质量不一定相等，故半径不一定相等，质量相等时周期必相等．
10.
目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，图表示它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是( )
A．A板带正电
B．有电流从b经用电器流向a
C．金属板A、B间的电场方向向下
D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力
解析：选BD.由左手定则判定B板带正电，故A错误，B正确，C错误．离子偏转的原因是离子受洛伦兹力大于所受电场力，故D正确．
二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．把答案填在题中横线上)
11.
如图所示，两根相互平行的长直导线位于图中纸面内，导线中通有大小相等、方向相反的电流，则导线a所受的安培力Fa的方向向________，导线b所受的安培力Fb的方向向________．
解析：根据安培定则知导线a右侧电流a形成的磁场垂直纸面向外，由左手定则知导线b受导线a对导线b的安培力方向向右，由牛顿第三定律知Fa方向向左．
答案：左 右
12.
阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是________．若在图所示的阴极射线管中部加入垂直于纸面向里的磁场，阴极射线将________(填“向上”“向下”“向里”“向外”)偏转．
解析：阴极射线即为电子流．当电子流穿过垂直纸面向里的磁场时，将受到洛伦兹力的作用而向下偏转(注意电流方向与电子流方向相反)．
答案：电子 向下
三、计算题(本题共3小题，共38分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(12分)带电粒子A(质量为m，电荷量为q)和带电粒子B(质量为4m，电荷量为2q)垂直磁感线射入同一匀强磁场中(不计重力)．
(1)若以相同的速度射入，则轨道半径之比RA∶RB为多少？周期之比TA∶TB为多少？
(2)若以相同的动能射入，则轨道半径之比RA∶RB为多少？周期之比TA∶TB为多少？
解析：R＝ T＝(2分)
(1)若v相同，则＝＝，＝＝.(4分)
(2)若Ek相同，R＝＝(2分)
则＝＝，＝＝.(4分)
答案：(1)1∶2 1∶2 (2)1∶1 1∶2
14.
(12分)在磁感应强度是4.0×10－2 T的匀强磁场里，有一条与磁场方向垂直，长8 cm的通电导线ab(如图所示)，通电导线ab所受的安培力是1.0×10－2 N，方向垂直纸面指向外，求导线中电流的大小和方向．
解析：由F＝BIl得
I＝＝ A＝3.125 A，(8分)
由左手定则判定电流方向由b到a.(4分)
答案：3.125 A b→a
15.
(14分)如图所示，一矩形线圈abdc有50匝，有一半放在具有理想边界的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.1 T，线圈可绕ab边或cd边转动，已知ac＝20 cm，cd＝10 cm，求：
(1)在图中位置处的磁通量；
(2)由图中位置绕ab边转过60°角位置处的磁通量；
(3)由图中位置绕cd边转过60°角位置处的磁通量．
解析：(1)由磁通量的公式得
Φ1＝BS＝0.1×0.1×0.1 Wb＝10－3 Wb.(5分)
(2)线圈绕ab转过60°后，虽然与磁场的夹角变了，但其投影面积没有变，或者说穿过线圈的磁感线的条数没有变，所以Φ2＝Φ1＝10－3 Wb.(5分)
(3)线圈绕cd转过60°后，ab的投影恰好在图中虚线位置，穿过线圈的磁通量为零，即Φ3＝0.(4分)
1．下列现象中涉及电磁感应的是( )
解析：选B.A、D是磁场对运动电荷的作用，C是磁场对电流的作用，B是利用电磁感应现象．
2．关于电磁感应现象，下列说法正确的是( )
A．只要电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，此电路中就必然有感应电流
B．只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，此电路中就必然有感应电流
C．只要闭合电路中的磁通量发生变化，此电路中就必然有感应电流
D．只要闭合线圈在磁场中转动，此线圈中就一定有感应电流
解析：选C.产生感应电流必须同时满足电路闭合和磁通量变化这两个条件．选项A不明确电路是否闭合，选项B不明确导体是否切割磁感线运动(磁通量是否变化)，故选项A、B错误．选项D线圈在磁场中转动时，如果转轴平行于匀强磁场的磁感线，则磁通量不变，故选项D错误．
3．若某处的地磁场为匀强磁场，一同学在该处手拿矩形线圈面向南方，如图所示，则能够使线圈中产生感应电流的操作是( )
A．上下移动线圈
B．南北移动线圈
C．东西移动线圈
D．将线圈转到水平
解析：选D.根据感应电流的产生条件，只要让通过线圈中的磁通量发生变化，回路中就能产生感应电流．根据该处地磁场分布，无论线圈是上下、南北、还是东西移动，通过线圈的磁通量均不变，不能产生感应电流．而D项操作，线圈中的磁通量发生变化，能产生感应电流．
4．如图所示，
线圈M和线圈P绕在同一铁芯上，则( )
A．当合上开关S的瞬间，线圈P中没有感应电流
B．当合上开关S的瞬间，线圈P中有感应电流
C．当断开开关S的瞬间，线圈P中没有感应电流
D．当断开开关S的瞬间，线圈P中有感应电流
解析：选BD.闭合开关S的瞬间，线圈M中有电流通过，电流产生磁场，穿过线圈P的磁通量增大，线圈P中产生感应电流．断开开关S的瞬间，线圈M中电流消失，电流产生的磁场消失，穿过线圈P的磁通量减小，线圈P中产生感应电流．
5.
如图所示的条形磁铁的上方，放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N端匀速平移到S端的过程中，线框中感应电流的变化情况是( )
A．线框中始终无感应电流
B．线框中始终有感应电流
C．线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有感应电流
D．开始无电流，当运动到磁铁中部的上方时有感应电流，后来又没有电流
解析：选B.在线框滑过的过程中，穿过线框的磁通量先减小后增大，因此有感应电流．穿过线框的磁通量始终在变化，所以说始终有感应电流，B对．
1．唱卡拉OK用的话筒，内有传感器．其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号．下列说法正确的是( )
A．该传感器是根据电流的磁效应工作的
B．该传感器是根据电磁感应原理工作的
C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势
解析：选B.当声波使膜片前后振动时，膜片后的金属线圈就跟着振动，从而使处于永磁体的磁场的线圈切割磁感线．穿过线圈的磁通量发生改变，产生感应电流，从而将声音信号转化为电信号，这是电磁感应的工作原理．故选项B正确，选项A、C、D均错误．
2．下列关于电磁感应的说法中，正确的是( )
A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零
C．穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电动势越大
D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
解析：选D.越大，表示磁通量变化越快，感应电动势越大．
3．磁通量是研究电磁感应的重要概念，关于对磁通量的理解，以下说法正确的是( )
A．磁场中某处的磁感应强度越大，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量一定越大
B．放在磁场中某处的一个平面，穿过它的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零
C．磁场中某处的磁感应强度不变，放在该处线圈的面积也不变，则磁通量一定不变
D．穿过线圈的磁通量大小可以用穿过线圈的磁感线条数来衡量
解析：选D.磁通量的大小不仅仅与磁场的强弱和线圈的面积有关，还与线圈放在磁场中的角度有关，当线圈平面与磁场方向平行时，没有磁感线穿过它，则穿过它的磁通量为零，选项A、B错；引起磁通量变化的原因有：(1)磁场的变化；(2)线圈的面积变化；(3)线圈平面与磁场方向的夹角变化，选项C错；磁通量可以用“穿过闭合回路的磁感线的条数多少”来形象地理解“穿过这个闭合回路的磁通量”，选项D正确．
4．如图所示，
在磁感应强度为0.2 T的匀强磁场中，长为0.5 m的导体棒AB在金属框架上以10 m/s的速度向右滑动．R1＝R2＝20 Ω，其他电阻不计，则流过AB的电流是( )
A．0.2 A B．0.4 A
C．0.05 A D．0.1 A
解析：选D.导体棒AB做切割磁感线运动产生的感应电动势E＝Blv＝0.2×0.5×10 V＝1.0 V，
总电阻R＝＝10 Ω，
I＝＝ A＝0.1 A，故D正确．
5．有一正方形单匝线圈abcd处于匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直．在Δt＝0.5 s时间内，磁通量由Φ1＝3 Wb均匀增加到Φ2＝6 Wb.求：
(1)在Δt内线圈中产生的感应电动势．
(2)要使线圈中产生的感应电动势更大，可采取什么措施？
解析：(1)由法拉第电磁感应定律得
E＝n＝＝ V＝6 V.
(2)由法拉第电磁感应定律知，要想增大感应电动势可增加线圈匝数n或增大磁通量的变化率．
答案：(1)6 V (2)增加线圈匝数 增大磁通量的变化率
一、选择题
1．法拉第通过精心设计的一系列实验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来．在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是( )
A．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流
B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流
C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势
D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流
解析：选A.电磁感应现象的产生条件是：穿过电路的磁通量发生变化．静止导线上的稳恒电流产生恒定的磁场，静止导线周围的磁通量没有发生变化，近旁静止线圈中不会有感应电流产生，A错．而B、C、D三项中都会产生电磁感应现象，有感应电动势(或感应电流)产生．
2．如图所示，电流表与螺线管组成闭合电路．以下关于电流表指针偏转情况的陈述中正确的是( )
A．磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大
B．磁铁快速插入螺线管和慢速插入螺线管，磁通量变化相同，故电流表指针偏转相同
C．磁铁放在螺线管中不动时螺线管中的磁通量最大，所以电流表指针偏转最大
D．将磁铁从螺线管中拉出时，磁通量减小，所以电流表指针偏转一定减小
解析：选A.电流表的指针的偏转角度是由螺线管产生的感应电动势的大小决定，而感应电动势的大小取决于磁通量的变化率，所以A正确．
3．在图所示的各种情况中，穿过回路的磁通量增大的有( )
A．图甲所示，在匀强磁场中，先把由弹簧状导线组成的回路撑开，后放手到恢复原状的过程中
B．图乙所示，铜线ab在金属导轨上向右匀速运动过程中
C．图丙所示，条形磁铁插入线圈的过程中
D．图丁所示，闭合线框远离与它在同一平面内通电直导线的过程中
解析：选BC.四种情况下，穿过闭合回路的磁通量均发生变化，故都有感应电流产生．但甲中电路的面积减小，磁通量减小；乙中的ab向右移动时在磁场的闭合电路的面积增大，磁通量增大；丙中磁铁向下运动时通过线圈的磁场变强，磁通量也增大；丁中直线电流近处的磁场强，远处的磁场弱．所以线圈远离通电直导线时，磁通量也减小．所以B、C正确．
4．如图所示，有限范围的匀强磁场宽度为d，将一个边长为l的正方形导线框以速度v匀速通过磁场区域．若d>l，则线框中不产生感应电流的时间应等于( )
A. B.
C. D.
答案：C
5．将一磁铁缓慢或迅速地插到闭合线圈中的同一位置，两次发生变化的物理量不同的是( )
A．磁通量的变化量 B．磁通量
C．感应电流的电流大小 D．感应电动势
解析：选CD.两次过程相比，相同的物理量有：磁通量的变化量和线圈最终的磁通量．但由于两次作用的时间不同．磁通量的变化快慢不同，产生的感应电动势不同，由I＝E/R知线圈中的感应电流也不同．
6．穿过一个单匝线圈的磁通量，始终为每秒钟均匀地增大2 Wb，则( )
A．线圈中的感应电动势每秒钟增加2 V
B．线圈中的感应电动势每秒钟减少2 V
C．线圈中的感应电动势始终为2 V
D．线圈中不产生感应电动势
解析：选C.E＝＝＝2 V.
7.
穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间是( )
A．0～2 s
B．2 s～4 s
C．4 s～6 s
D．6 s～10 s
解析：选C.由E＝n可知：取最大值时，感应电动势E的值最大，的值最大，即Φ－t图像斜率的绝对值最大．故选项C正确．
8．如图所示，把矩形线框abdc放在磁感应强度为B的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直，设线框可动部分ab在某一段时间内移到a1b1，关于线框中的磁通量及线框内产生的感应电动势的说法中正确的是( )
A．线框由ab移到a1b1过程中，线框中的磁通量不变
B．线框由ab移到a1b1过程中，线框中的磁通量增大
C．可动部分ab运动的速度越快，线框中产生的感应电动势越大
D．可动部分由ab移到a1b1，对应的磁通量的变化是一定的，因此线框中产生的感应电动势的大小与移动速度大小无关
解析：选BC.磁通量变化与否，关键看穿过abdc的磁感线的条数是否变化，线框从ab移到a1b1，磁通量的变化量一定，速度越快，时间越短，磁通量的变化率就越大，感应电动势就越大．
二、非选择题
9．如
图所示，一个50匝的线圈的两端跟R＝99 Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20 cm2，电阻为1 Ω，磁感应强度以100 T/s的变化率均匀减小．这一过程中通过电阻R的电流是多少？
解析：由法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势为
E＝n＝nS＝50×100×20×10－4 V＝10 V，
根据闭合电路欧姆定律，感应电流大小为
I＝＝ A＝0.1 A.
答案：0.1 A
10．从航天飞机上释放一个卫星，卫星和航天飞机之间用导电缆绳相连，这种卫星就是绳系卫星，可以用来进行多种科学实验．现有一个绳系卫星在赤道上空沿东西方向运行，卫星位于航天飞机的正下方，它和航天飞机之间的距离是20.5 km，卫星所在处地磁场的磁感应强度是4.6×10－5 T，沿水平方向从南向北．如果航天飞机和卫星的运行速度是7.6 km/s，求缆绳两端的电压．
解析：地磁场方向沿水平方向由南向北，而缆绳沿东西方向做垂直切割磁感线运动，此时缆绳两端电压
U＝Blv＝4.6×10－5×20.5×103×7.6×103 V
≈7.2×103 V.
答案：7.2×103 V
1．下列说法正确的是( )
A．电流的磁效应是法拉第发现的
B．1832年，皮克西发明了用永久磁铁制造的发电机
C．1834年，雅各比制成一台感应电动机
D．电动机是爱迪生发明的
答案：B
2．电动机是一种高效率，低污染的动力设备，广泛地应用在日常生活和生产实践中．下列家用电器中应用了电动机的是( )
A．洗衣机 B．电饭锅
C．电热水壶 D．电热毯
答案：A
3．(2012·清华附中高二期中)如图所示，是一正弦式交变电流的电流图像．此正弦交变电流的周期和电流的最大值分别为( )
A．0.01 s,10 A
B．0.02 s,10 A
C．0.02 s,10 A
D．0.01 s,10 A
答案：B
4．直流电动机中，换向器的作用是( )
A．改变线圈中电流的方向
B．改变线圈转动方向
C．使线圈受力不变
D．改变磁感应线的方向
答案：A
5．浅议发电机的发明对人类社会的影响．
答案：发电机的发明将人类社会带入了电气化时代，极大地促进了社会经济的发展．当前电能已成为现代社会的经济命脉，深入到国民经济的各个领域，人类社会已离不开电能．
1．关于磁场和磁感线的描述，下列叙述正确的是( )
A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，其每一点的切线方向表示的就是该点的磁场方向
B．磁极间的相互作用是通过磁场发生的
C．磁感线总是从磁体的N极指向S极
D．磁感线就是磁场中碎铁屑磁化后排列成的曲线
解析：选AB.磁感线是为了形象地描述磁场而引入的曲线，磁感线上各点的切线方向，就是该点的磁场方向，磁感线的疏密程度，表示磁场的强弱，磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线，故A正确，C错误；磁场的基本特性是对处于磁场中的磁极或电流有力的作用，故B正确；利用被磁化的铁屑来显示磁感线的分布情况，使得磁场变得具体形象，但是，决不能认为磁感线是由铁屑排列而成的，D错误，故选A、B.
2．图乙所示的四种磁场变化情况，能产生图甲中电场的是( )
解析：选B.A项中是稳定的磁场，不产生电场；B项中是均匀变化的磁场，将产生稳定的电场，正如题图所示；C、D两项中是周期性变化的磁场，产生同频率周期性变化的电场，故选B.
3．如图所示，一个正电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动，则此正电子的运动( )
A．不产生磁场
B．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里
C．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外
D．只在圆周内侧产生磁场
解析：选C.正电子逆时针运动，形成逆时针方向的电流，由安培定则可判定C选项正确．
4．在空间某处存在一个变化的磁场，则下列说说法中正确的是( )
A．在变化的磁场周围一定能产生变化的电场
B．在磁场中放一个闭合线圈，线圈里一定有感应电流
C．在磁场中放一个闭合线圈，线圈里不一定有感应电流
D．变化的磁场周围产生电场，跟闭合线圈的存在与否无关
解析：选CD.均匀变化的磁场产生恒定的电场，而变化的磁场一定能产生电场，与有无闭合线圈无关．
5．法拉第场的概念的提出有什么意义？
解析：(1)它打破了传统的超距作用的观念，把近距媒介作用的观念引进了物理学，对电磁学及整个物理学的发展产生了深远的影响．
(2)使人们认识到场是物质存在的一种形态．
答案：见解析
(时间：60分钟，满分：100分)
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错、多选或不答的得0分)
1．下列说法正确的是( )
A．最早发现电和磁有密切联系的科学家是奥斯特
B．电磁感应现象是法拉第发现的
C．建立完整的电磁场理论的科学家是麦克斯韦
D．最早预见到有电磁波存在的科学家是赫兹
答案：ABC
2．关于感应电流，下列说法中正确的是( )
A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生
B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生
C．线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流
D．只要闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流
解析：选C.产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，所以A、D错误，C正确；B中线圈不一定闭合，故B错误．
3.
如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流．一矩形导电线框abcd与通电导线共面放置，且ad边与通电导线平行．下述情况下能产生感应电流的是( )
A．线框向左平动
B．线框以ab边为轴转动
C．线框以直导线为轴转动
D．线框不动，增大导线中的电流
解析：选ABD.由产生感应电流的条件可知，只要穿过线框abcd(闭合)回路的磁通量发生变化，则回路就有电流；反之即无电流．
对选项A，因当线框向左平动时磁场变强，属磁感应强度B变引起磁通量Φ变，故选项A正确．
对选项B，由于从图示位置转过90°时，磁通量由最大值变为零，属θ变引起Φ变，故选项B正确．
对选项C，可先画出从上往下看的俯视图，如图所示(图中用虚线表示的圆为线框abcd运动轨迹)．从图中可以看出，线框转到任何位置时穿过它的磁感线条数不变，即磁通量不变，故选项C错．
对选项D，属电流增大时周围磁场增强引起穿过线框磁通量增加，故选项D正确．
4．电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，据此发明了许多电器设备．下列用电器中利用了电磁感应原理的是( )
A．白炽灯泡 B．动圈式话筒
C．磁带录音机 D．日光灯镇流器
答案：BCD
5．电与人的生活紧密相联，关于发电机的说法，正确的是( )
A．发电机利用了磁场对电流的作用
B．发电机利用电磁感应
C．发电机能把电能转化为机械能
D．发电机能把其他能转化为电能
解析：选BD.发电机是把其他能转化为电能的装置，它利用电磁感应，故B、D正确．
6．如图中的电流i随时间t变化的图像中，表示交变电流的是( )
解析：选BCD.方向随时间做周期性变化是交变电流最重要的特征．选项A中电流虽然大小周期性变化，但方向不变，属于脉动直流电，不是交变电流．选项C、D中电流的大小和方向均随时间做周期性变化，均是交变电流．选项B中电流大小虽不变，但方向做周期性变化，也是交变电流．故选B、C、D.
7．一个闭合电路产生的感应电动势较大，是因为穿过这个闭合电路的( )
A．磁感应强度大 B．磁通量较大
C．磁通量的变化量较大 D．磁通量的变化较快
解析：选D.由法拉第电磁感应定律知，感应电动势与磁通量的变化率(磁通量变化快慢)成正比，与磁通量的变化量、磁通量、磁感应强度无关．
8．关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是( )
A．变化的电场在周围空间一定会产生变化的磁场
B．匀强电场和匀强磁场的叠加就是电磁场
C．电磁相互作用是超距作用
D．变化的磁场一定产生电场
解析：选D.均匀变化的电场产生恒定的磁场，故A错；变化的电场和磁场交替产生，形成统一的电磁场，故B错；电磁相互作用是通过场发生的，不是超距作用，故C错；变化的磁场产生电场，D正确．
二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．把答案填在题中横线上)
9．有一个1000匝的线圈，在0.4 s内穿过它的磁通量从0.02 Wb均匀增加到0.09 Wb，则线圈中的感应电动势为________V.
解析：由E＝n知，E＝1000× V＝175 V.
答案：175
10．某学生做观察电磁感应现象的实验，将电流表、线圈A和线圈B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路，当接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是________________________________________________________________________．
解析：开关位置接错，应把开关接入A线圈中，控制小线圈中的电流，从而使穿过B线圈(大线圈)的磁通量发生变化．
答案：开关位置接错
三、计算和解答题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(10分)如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁．将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来．如果在磁铁下端放一个固定的闭合金属线圈，使磁铁上下振动时穿过它，磁铁就会很快地停下来．分析这个现象产生的原因，并说明此现象中能量转化的情况．
解析：线圈中有感应电流产生，磁铁振动的机械能和磁场能逐渐转化为线圈的电能，因此，会很快停下．(10分)
答案：见解析
12．(10分)如
图所示，长为L、电阻为r的导体棒ab在平行导轨上以速度v匀速向右运动，磁场垂直于导轨所在的平面，图中两电阻的阻值均为R，导轨电阻不计，求流过每个电阻的电流．
解析：先画出上述电路的等效电路图，如图所示．(3分)
干路电流：I＝＝(4分)
所以流过每个电阻的电流均为＝.(4分)
答案：BLv/(R＋2r)
13．(10分)有一面积为100 cm2的金属圆环，电阻为0.1 Ω，环中磁场的变化规律如图中AB直线所示，且磁场方向与环面垂直．在A→B的过程中，计算流过环横截面的电流．
解析：在A→B的过程中，由图像知环中的磁场增强，磁通量增加，因此有感应电流产生．
E＝＝·S＝×100×10－4 V＝5×10－4 V(5分)
I＝＝ A＝5×10－3 A．(5分)
答案：5×10－3 A
14．(10分)麦克斯韦的电磁场理论的主要支柱是什么？有哪些继承和创新？
解析：两大支柱：(1)变化的电场产生磁场；(2)变化的磁场产生电场．(4分)
继承：继承了法拉第关于“场”和“力线”的观点．(2分)
创新：推导了麦克斯韦方程；预言了电磁波的存在；否定了超距作用理论；完成了物理学的第三次大综合．(4分)
答案：见解析
1．关于电磁波的下列说法，正确的是( )
A．电磁波不能在空气中传播
B．电磁波可以在真空中传播
C．麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在
D．赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在
解析：选BD.电磁波的传播不需要介质，但不是说电磁波不能在介质中传播，所以A错，B正确．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并没有证明，赫兹第一次通过实验证明了电磁波的存在，C错，D对．
2．关于无线电波的发射和接收，下述说法中正确的是( )
A．为了将信号发送出去，先要进行调谐
B．为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来，就要进行调制
C．为了从高频电流中取出声音信号，就要进行调频
D．由开放电路可以有效地把电磁波发射出去
解析：选D.要将信号发送出去，先要进行的是调制．要从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来，要进行的是调谐．要从高频电流中把声音信号取出来，要进行的是解调．只有采用开放电路(天线和地线)才能有效地把电磁场的能量辐射出去，闭合的电路只能使电磁场的能量在电路内相互转换．
3．下列各组电磁波，按波长由长到短的正确排列是( )
A．γ射线、红外线、紫外线、可见光
B．红外线、可见光、紫外线、γ射线
C．可见光、红外线、紫外线、γ射线
D．紫外线、可见光、红外线、γ射线
解析：选B.在电磁波谱中，电磁波的波长从长到短排列顺序依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，由此可判定选项B正确．
4．关于电磁波传播过程中的速度公式v＝λν，下列说法正确的是( )
A．公式表明波长越大，电磁波的传播速度越大
B．公式表明频率越高，电磁波的传播速度越大
C．电磁波的能量越大，传播速度越大
D．电磁波的传播速度与波长和频率及能量无关，仅决定于介质
解析：选D.此公式是这三个量的关系式，波速是由介质决定的，与波长和频率及能量无关，所以A、B、C错．
5．20世纪80年代初，科学家发明了硅太阳能电池，如果在太空中设立太阳能电站卫星，可24小时发电，且不受昼夜、气候的影响，利用微波—电能转换装置，将电能转换为微波向地面发送，电站卫星最佳位置在离地1100 km的赤道上空，微波定向性很好，飞机通过微波区不会发生意外，但微波对飞鸟是致命的，预计在21世纪初地球上空将升起电站卫星．(地球半径R＝6400 km)
(1)太阳能电池将实现哪种转换( )
A．光能—微波 B．光能—内能
C．光能—电能 D．电能—微波
(2)微波是指( )
A．超声波 B．次声波
C．电磁波 D．机械波
(3)飞机外壳对微波的哪种作用使飞机安全无恙( )
A．反射 B．吸收
C．干涉 D．衍射
(4)微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的( )
A．电离作用 B．穿透作用
C．生物电作用 D．产生强涡流
解析：(1)硅光电池可作为人造地球卫星的电源，它是实现光能—电能转化的装置，答案为C.
(2)微波属于电磁波，金属能反射电磁波，因而不受影响，答案选C.
(3)微波波长短，它的衍射、干涉很难形成，反射特别显著，也称直线波，答案选A.
(4)微波是频率很高的电磁波，在生物体内可引起涡流，由于电流的功率很大，相应的涡流产生的热量足以将鸟热死，答案选D.
答案：(1)C (2)C (3)A (4)D
一、选择题
1．我国的卫星通信技术拥有自主知识产权，在世界上处于领先地位．在北京发射的信号通过通信卫星可以转到上海被接收．实现这种信号传递的是( )
A．超声波 B．次声波
C．声波 D．电磁波
解析：选D.卫星通信应用的是电磁波，不是声波，所以只有D对．
2．关于电磁波的说法，正确的是( )
A．电磁波是由发生区域向远处传播的电磁场
B．电磁波在真空中的传播速度为光速
C．电磁波传播的是一种能量
D．电磁波只能传递声音信号
解析：选ABC.电磁波是传播的电磁场，是一种能量，故A、C正确，它既可传递声音信号，也可传递图像，故D错，电磁波在真空中以光速传播，B正确．
3．下列各种通信方式不属于现代通信的是( )
A．卫星通信
B．互联网(有线网络和无线网络)
C．战场上的八百里加急
D．光纤通信
解析：选C.C项是古代信息传递的一种方式．
4．北京广播电台发射“中波”段某套节目的信号、家用微波炉中的微波、VCD机中的激光(可见光)、人体透视用的X射线，都是电磁波，它们的频率分别为f1、f2、f3、f4，则以下排序正确的是( )
A．f1＞f2＞f3＞f4 B．f1＜f2＜f3＞f4
C．f1＜f2＜f3＜f4 D．f1＞f2＜f3＜f4
解析：选C.VCD机中的激光属于可见光波段．由电磁波谱知选项C正确．
5．在光纤通信中，用来传递信息的光应该是( )
A．普通光源发出的光 B．太阳光
C．激光 D．以上三种光
解析：选C.激光具有很好的单色性和方向性，是理想的通信光源．
6．一台最简单的收音机，除了接收天线和扬声器外，至少还必须具备下列哪几个单元电路( )
A．调谐电路 B．调制电路
C．振荡电路 D．检波电路
解析：选AD.一台最简单的收音机，除了接收天线和扬声器外，至少还必须具备调谐电路来接收高频的电磁波，还有检波电路来滤出声音信号．所以A、D正确．
7．手机是现代人们最常用的通信工具之一，手机间通话和收发信息是利用( )
A．微波传送 B．超声波传送
C．光纤传送 D．空气传送
解析：选A.手机是利用微波传送的．
8．为了实现全球的电视转播，可采取的措施是( )
A．只需发射一颗同步卫星，在赤道平面上空运行
B．至少需要发射三颗同步卫星，在赤道平面上空运行
C．只需发射一颗同步卫星，绕着通过南、北极的上空运行
D．至少需发射三颗同步卫星，绕着通过南、北极的上空运行
解析：选B.同步卫星只能在赤道平面上空，通过南、北极上空运行的卫星不可能是同步卫星，C、D错．
由于电视信号属微波波段，传播的直线性好，为了覆盖全球，至少需要发射三颗同步卫星，使它们位于正三角形的顶点，地球内切于这个正三角形，如图所示．
二、非选择题
9．雷达是现代战争中重要的军事装备，若雷达向飞机发出的微波从发射到反射回来的时间为52 μs(1 μs＝10－6 s)，微波的传播速度等于光速，则微波的传播速度大小为________m/s，此时飞机与雷达的距离为________m.
解析：微波的传播速度为3×108 m/s，从发射到接收，微波走过的路程为s＝vt＝3×108×52×10－6 m＝15600 m.
所以飞机与雷达距离为＝7800 m.
答案：3×108 7800
10．下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象．请将相应的字母填写在横线上．
(1)X光机，________；
(2)紫外线灯，________；
(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好．这里的“神灯”是利用________．
A．光的全反射
B．紫外线具有很强的荧光作用
C．紫外线具有杀菌消毒作用
D．X射线有很强的贯穿力
E．红外线具有显著的热作用
F．红外线波长较长，易发生衍射
解析：(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线，选择选项D.
(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选择选项C.
(3)“神灯”又称红外线灯，主要用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择选项E.
答案：(1)D (2)C (3)E
1．下列关于传感器的理解正确的是( )
A．传感器的作用就是把不容易测量的量转化为容易测量的量
B．传感器的作用就是通过测量量的转换快速、准确地把要实现的目标反映出来
C．传感器就是传递、转换信息的一种装置
D．人的大脑是一个非常理想、非常优化的传感器
解析：选ABCD.传感器是能够感受非电学量(不易测量)，并把它们按照一定的规律转换成便于测量的电学量，传递、转换信息的一种装置；人脑则是存储人的各感觉器官接收来的信息并进行处理，然后再发布命令的器官．
2．交通警察用来检测驾驶员酒精含量的检测器使用的传感器是( )
A．温度传感器 B．压力传感器
C．湿度传感器 D．气体传感器
解析：选D.交通警察用检测器检测驾驶员呼气中酒精含量，使用了气体传感器．
3．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转换为电信号的过程．下列属于这类传感器的是( )
A．红外报警装置
B．走廊照明灯的声控开关
C．自动洗衣机中的压力传感装置
D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
解析：选A.红外线报警器是当有人或物通过时，将红外线遮住，从而使得光信号被遮住，有光电效应则无电流通过，红外线报警器则通过另外的装置联系采取一定的动作．
4．下列说法正确的是( )
A．热敏电阻和热电阻都是温度敏感元件，二者具有相同的电阻—温度特性
B．传感器是由敏感元件、处理电路及辅助电源组成的装置
C．温度传感器是一种将外部温度信号转换为电信号的电子装置
D．向空调传递室内温度信息的设备是一种湿度传感器
解析：选BC.热敏电阻和热电阻具有不同的电阻—温度特性．热敏电阻的特性是电阻值随温度升高而减小，而热电阻的特性是电阻值随温度升高而增大，故A错，向空调传递室内温度信息的是一种温度传感器，故D错，B、C选项正确．
5．阅读方框中的内容，把对应的方框用线连起来．
解析：清楚各种传感器的特点及应用．
答案：1—4 2—1 3—3 4—2
一、选择题
1．电子秤使用的是( )
A．超声波传感器 B．温度传感器
C．压力传感器 D．红外线传感器
解析：选C.电子秤的使用需要将被称物体对受压面的压力大小转换成电信号处理，故C项正确．
2．空调实际利用了下面哪种传感器( )
A．压力传感器 B．温度传感器
C．光传感器 D．磁传感器
解析：选B.空调器中利用温度和湿度传感器分别“感觉”室内的温度和湿度的变化，故选项B正确．
3．下列说法不正确的是( )
A．话筒是一种常见的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
B．电熨斗一般装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是能够控制电路的通断从而控制温度
C．电子秤所使用的测力装置是力传感器
D．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量
解析：选A.话筒是将声音信号转化为电信号，A不正确．电熨斗中的双金属片在不同温度下的弯曲程度不同，从而能控制电路通断，B说法正确．电子秤是将力的大小转化为不同的电信号，C说法正确．在不同温度下，热敏电阻具有不同的阻值，D正确．
4．GPS全球卫星定位系统已经走进了普通百姓的家庭，下列说法正确的是( )
A．汽车里安放了GPS系统，不只是定位，还能防盗
B．汽车安装的倒车雷达就是GPS系统
C．任何一部手机里都能拥有GPS系统
D．2009年我国工信部发放了3G牌照，3G手机里可以开通GPS系统服务
答案：AD
5．(2012·长沙高二检测)
传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器．如图所示，键盘上每一个键的下面都连一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两金属片组成一个小电容器，当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号．这种计算机键盘使用的是( )
A．温度传感器 B．压力传感器
C．磁传感器 D．光传感器
解析：选B.小金属片被按下时，对该键有一个压力，小金属片向下移动，两个极板之间的距离改变，电容改变，将压力这个力学量转化为电容这个电学量，所以计算机键盘使用的是压力传感器，B正确，A、C、D错误．
6．(2012·盐城高二检测)当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中，下列关于常用的几种家用电子器件所采用传感器说法中，正确的是( )
A．电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了光电传感器
B．电子秤中主要是采用了光电传感器
C．电脑所用的光电鼠标主要是采用声波传感器
D．电子体温计中主要是采用了温度传感器
解析：选AD.电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了红外线传感器即光电传感器，A正确．电子秤中主要采用了压力传感器而不是光电传感器，B错误．电脑所用的光电鼠标主要是采用光电传感器而不是声波传感器，C错误．电子体温计中主要是采用了温度传感器，将温度转化为电信号，D正确．
7.
图是测试热敏电阻R的实验电路图，滑动变阻器调节到某一定值，实验中观察到当温度升高时灯更亮．对实验现象分析正确的有( )
A．电路中电流减小了
B．电路中电流增大了
C．温度升高，热敏电阻的阻值增大
D．温度升高，热敏电阻的阻值减小
解析：选BD.由电路结构知，灯变更亮时，电路中的电阻减小，因滑动变阻器阻值不变，故热敏电阻的阻值减小了，电路中的电流增大了，选项B、D正确．
8．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是( )
A．热敏电阻可应用于温度测控装置中
B．光敏电阻可应用于光电传感器
C．电阻丝可应用于电热设备中
D．电阻在电路中主要起通过直流、阻碍交流的作用
解析：选D.热敏电阻对温度很敏感，光敏电阻对光照很敏感，电阻丝可用于电加热，这很常见，所以选项A、B、C均正确．交流电、直流电均可通过电阻，电阻对它们均可产生阻碍作用，所以选项D错误．
二、非选择题
9．光敏电阻的阻值随入射光强度的增加而________．由于它对光照较敏感，所以可以作________开关．
解析：光敏电阻的特性是随入射光强度的增大而电阻减小，所以可作传感器．
答案：减小 光控
10．如图
所示将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻RT的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间．若往RT上擦一些酒精，表针将向________(填“左”或“右”)移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向________(填“左”或“右”)移动．
解析：多用电表“欧姆”挡，零刻度在右侧，由于热敏电阻是负温度系数的电阻，当擦在上面的酒精蒸发时，温度降低，电阻RT阻值增大，多用电表读数变大，指针左偏；用热风吹时，温度升高，RT阻值减小，多用电表指针右偏．
答案：左 右
(时间：60分钟，满分：100分)
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错、多选或不答的得0分)
1．电视各频道所用的传递图像信号的电磁波波段属于( )
A．长波 B．中波
C．短波 D．微波
解析：选D.因为微波段是利用空间波传播的，空间波在传输过程中受外界干扰最小，在视频传输、移动电话等方面很适合应用．故电视信号应用微波．
2．下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是( )
A．经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强
B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C．经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变
D．经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号有效地传递出去
解析：选AD.调制是把要发射的信号“加”到高频等幅振荡上去，频率越高，传播信息能力越强，A、D对．
3．卫星通信具有的优点是( )
A．覆盖面积大 B．通信距离长
C．不受地理环境限制 D．投资少，见效快
答案：ABCD
4．光纤通信具有的优点是( )
A．频带宽，容量大
B．中继距离长
C．抗干扰性好，保密性强
D．成本低，传输质量高
答案：ABCD
5．日本大地震发生后，在坍塌的废墟中有大量伤员，为了尽快救出他们，需要使用生命探测仪，这种探测仪器主要接收人体发出的( )
A．可见光 B．红外线
C．紫外线 D．声音
解析：选B.任何物体都能发射红外线，温度越高发射的红外线越强，人体比周围的物体温度高，发射的红外线较强．
6．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标，这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，甚至车队已经离开也瞒不过它．这种遥感照相机所敏感的电磁波属于( )
A．可见光波段 B．红外波段
C．紫外波段 D．X波段
答案：B
7．下列说法正确的是( )
A．电磁波的波长越长，频率越大
B．电磁波的波长越短，频率越大
C．电视卫星传送指的是利用通信卫星作为中继站，实现电视传送的方式
D．传统雷达的工作波长为1 m，属于无线电波中的长波段，雷达的主要功能是发现目标和测定目标的位置
解析：选BC.电磁波的波长与频率成反比，波长越短，频率越大，故A错B对，利用卫星传输时，卫星起着中继站的作用，C对．传统雷达的工作波长为1 m，属于无线电波的微波段，故D错．
8．在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出将湿手烘干．手靠近干手机能使传感器工作，是因为( )
A．温度改变 B．湿度改变
C．磁场改变 D．电容改变
答案：D
二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．把答案填在题中横线上)
9．补填出传感器的简单结构原理，并且简述各部分构造的主要作用．
答案：原理如下．
10．当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值________(填“变大”“不变”或“变小”)．半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随________变化而改变的特性制成的．
解析：光敏电阻的感光元件，它的阻值随光照强度的增强而减小，它可把光学量变为电阻这一电学量．常用以制造光控开关，热敏电阻对温度反应敏感，它的阻值随温度的升高而减小．
答案：变小 温度
三、计算和解答题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(8分)从地球向月球发射电磁波，地球与月球的距离为3.83×105 km，求从发射到接收反向回来的电磁波共需多长时间．
解析：电磁波以光速传播．
设时间为t，则：
t＝＝ s＝2.55 s．(8分)
答案：2.55 s
12．(10分)不同的电视台使用不同的射频范围进行广播，以避免互相干扰．下面的表格是我国电视频道的划分.
我国电视频道的划分频道号
1
2
……
6
……
68
频率范
围/MHz
48.5～
56．5
56.5～
64．5
……
167～
178
……
950～
958
第13频道至第68频道属于微波中的“分米波”，算出第68频道的波长范围，试猜想一下为什么第13频道至第68频道会称为微波中的“分米波”．
解析：根据λ＝得
λ1＝ m＝0.316 m，(4分)
λ2＝ m＝0.313 m．(4分)
由于波长为“分米”范围，所以称为分米波．(2分)
答案：见解析
13．(10分)要完成以下工作，你认为要用什么传感器？
(1)电子秤称量物体的重力；
(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内；
(3)楼道自动开关的功能是：晚上，有人经过楼道，开关自动接通；白天，不管是否有人经过楼道，开关都是断开的．
解析：(1)电子秤称量物体的重力所用的传感器是压力传感器(3分)．
(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内，所用的传感器是双金属温度传感器．(3分)
(3)楼道自动开关所用的传感器是声、光控传感器．(4分)
答案：见解析
14．(12分)如果你想通过同步卫星转发的无线电话与对方通话，则在你讲完话后，至少要等多长时间才能听到对方的回话？(已知地球的质量M＝6.0×1024 kg，地球半径R＝6.4×106 m，万有引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2)
解析：同步卫星是相对地面静止的卫星，它的运动周期T＝3600×24 s，设卫星离地面距离为h，它绕地球转动的向心力是地球对它的万有引力，
即G＝m(R＋h)2，(4分)
所以h＝－R(2分)
代入数据，算得h＝3.59×107 m．(2分)
最短通信距离是发话人和听话人均在同步卫星的正下方，这时无线电信号传播的最短距离s＝2h，则最短时间
t＝2×＝2× s＝0.48 s．(4分)
答案：0.48 s
1．以下用途的物体应该用软磁性材料的是( )
A．录音机磁头线圈的铁芯
B．录音、录像磁带上的磁粉
C．电脑用的磁盘
D．电铃上的电磁铁的铁芯
解析：选AD.硬磁性材料是磁化后不易去磁的物质，而软磁性材料是磁化后外磁场撤去就去磁的物质，据此可作出下面的分析．
录音机磁头线圈的铁芯为软磁性材料；
录音、录像磁带上的磁粉为硬磁性材料；
电脑用的磁盘为硬磁性材料，不删除一般不会自动丢失；
电铃上的电磁铁的铁芯为软磁性材料．
2．下列说法正确的是( )
A．在家用电器的使用过程中，实际电压不能高出其额定电压值，但可以低于其额定电压值
B．在家用电器的使用过程中，实际电压不能低于其额定电压值，但可以高出其额定电压值
C．在家用电器的使用过程中，实际电压可以高出其额定电压值，也可以低于其额定电压值，但易损坏用电器
D．在家用电器的使用过程中，实际电压不能高出其额定电压值，也不能低于其额定电压值
解析：选C.在家用电器的使用过程中，实际电压可以高于或低于其额定电压值，但电压过高或过低，用电器将不能正常工作，甚至会损坏电器．故C项正确．
3．夏天空调器正常工作时，制冷状态与送风状态交替运行．一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如右图所示，此空调器运转1小时用电( )
A．1.0度 B．1.5度
C．2.0度 D．2.5度
解析：选B.由图像可知，空调器在制冷和送风状态的功率不一样，且每个周期为15分钟，空调器运转1小时则有4个周期，所以空调消耗的电能W＝×4 kW·h＝1.5 kW·h＝1.5度．
4．一只“220 V,100 W”的白炽灯，在110 V的电压下工作时的实际功率为( )
A．100 W B．25 W
C．400 W D．40 W
解析：选B.白炽灯的电阻为R＝＝ Ω＝484 Ω
白炽灯在110 V电压下的功率为
P′＝＝ W＝25 W.
5．微波炉是一种新型家用电器，用它加热含水分较多的食品效果很好．它的加热原理是利用磁控管发出频率为2450 MHz的微波，微波经炉顶的波导管传输到加热室．水分子是极性分子，它的正负电荷的中心是不重合的．因此当有微波通过时，水分子将随着微波引起的振荡电场的变化而快速振动起来．又因为该微波的频率和水分子振动的固有频率相同，因此能使水分子发生共振，分子动能迅速增大，使食物的内能增大，温度升高．如果水以冰的形式存在，由于固体分子间结合得较紧密，吸收微波的能力就很弱，加热时会很不均匀．根据以上说明，微波炉能加热含水分较多的食品的原因是由于它们具有以下特点：
(1)________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________；
(3)________________．可以推出水分子振动的固有频率为________Hz.
解析：(1)水分子是极性分子．
(2)水是液态．
(3)水分子的固有频率和微波炉发出的微波的频率相同．水分子的固有频率为2.45×109 Hz.
答案：见解析
一、选择题
1．用电器上所标的电功率大小指的是( )
A．用电的多少 B．额定功率的大小
C．消耗电能的多少 D．实际功率的大小
解析：选B.用电器的铭牌所标数据，都是用电器正常工作时的数据，所标功率是指额定功率大小．选项B正确．
2．在中央电视台王小丫主持的节目中，有一个选择题：微波炉中放一个鸡蛋，先被加热的是( )
A．炉内空气 B．蛋壳
C．蛋黄 D．同时被加热
解析：选C.微波炉就是用电子元件激发出频率相当高的交替电磁场，相当于微波，处于电磁场中的导体(蛋黄)产生涡流，电磁能转化成内能，所以蛋黄先热．
3．下列说法正确的是( )
A．千瓦时是电功率的单位
B．电能表是测量电功率大小的仪表
C．电功率大的用电器，消耗的电能一定多
D．功率为100 W的用电器正常工作10 h耗电1 kW·h
解析：选D.“千瓦时”是指电功单位即“度”；电能表是测量用户所用电能的仪表，测电功；电功率大的用电器工作时间不一定长．只有选项D对．
4．对于连入电路的不同灯泡而言，亮度大的灯泡是( )
A．通过的电流大的灯泡 B．两端电压大的灯泡
C．电阻值大的灯泡 D．消耗电功率大的灯泡
解析：选D.连入电路的不同灯泡，两端电压相等．亮度大的灯泡，消耗的功率大．选项D正确．
5．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是( )
A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
C．在非纯电阻电路中，计算焦耳热用Q＝I2Rt
D．在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝UIt
解析：选B.在纯电阻电路中，电功等于电热，即P＝UIt＝I2Rt，而在非纯电阻电路中，电功的计算W＝UIt，而电热要用Q＝I2Rt计算，故选项B的说法是错误的．
6．一只额定电压为220 V、额定功率为40 W的白炽灯在正常工作时的电流为( )
A．1.00 A B．2.00 A
C．0.20 A D．0.18 A
解析：选D.白炽灯在额定电压下工作时的额定电流为I＝＝ A＝0.18 A.
7．根据灯泡铭牌
(如图)所给信息判断，下列说法正确的是( )
A．灯泡适宜在25 V的电路中使用
B．灯泡在电压低于220 V时，就不发光
C．灯泡在任何情况下工作时，电功率都是25 W
D．灯泡在220 V的电压下工作时，电功率是25 W
解析：选D.灯泡铭牌上标记“220”指的是额定电压220 V；“25”指的是额定功率25 W；当电压比220 V低时电灯变暗．故选项D正确．
二、非选择题
8．MP3随身听以其独特的魅力成为年轻人的时尚，若MP3的电源是一节干电池，正常工作时的功率为0.012 W，则正常工作的电流为________mA，连续播放100 s，消耗的电能为________J．它允许使用充电电池，则在电池充电过程中是将________能转化为化学能．
解析：由功率P＝UI得正常工作的电流为8 mA，连续播放100 s，消耗的电能W＝Pt＝1.2 J，电池充电过程中是将电能转化为化学能．
答案：8 1.2 电
9．小明家电能表和电冰箱的铭牌如图所示：
BC－65B电冰箱
额定电压
220 V
额定功率
70 W
工作频率
50 Hz
耗电量
0.5 kW·h/24h
根据表中的信息回答下列问题：
(1)电冰箱每天消耗的电能是多少焦？
(2)若只有电冰箱在工作，每天电能表的转盘转多少转？
解析：(1)观察铭牌可以得出电冰箱一天耗电量为0.5 kW·h＝1.8×106 J.
(2)由电能表铭牌可以看出电能表每消耗1 kW·h转3000转，因此只有电冰箱工作，每天转1500转．
答案：(1)1.8×106 J (2)1500转
10．某个家庭有“220 V,40 W”的电烙铁一把，“220 V,100 W”的白炽灯一只，“220 V,25 W”的白炽灯两只．“220 V，300 W”的电熨斗一只，若当地的电源电压为210 V，每个用电器平均每天使用2 h，每度电的价格是0.5元，则该家庭一个月(按30天计算)该交纳多少电费？
解析：该家庭全部用电器的额定功率之和为
P0＝40 W＋100 W＋25×2 W＋300 W＝490 W
由于实际电压比额定电压略低一些，所以把各用电器的电阻看成是不变的
由P＝得：实际功率
P′＝2P0＝2×490 W≈446 W
一个月(30天)实际消耗的电能
W＝P′t＝0.446×30×2 kW·h＝26.76 kW·h
所以一个月需交纳电费26.76×0.5＝13.38(元)．
答案：13.38元
1．以下关于家用电器的选择正确的是( )
A．价格越高的越好
B．型号越新、功能越全的越好
C．应仔细阅读说明书，了解家用电器的技术参数，选择自己真正需要的家用电器
D．应根据自己的经济情况量力选择适当价位的家用电器
解析：选CD.家用电器的选择原则首先应考虑产品的功能，其次是与家居适应的技术参数、外形结构、产品质量与售后服务以及品牌、价位等，所以选项A、B错误，C、D正确．
2.
如图所示，当交流电源的电压有效值是220 V，频率为50 Hz时，三只电灯的亮度相同，当电源电压不变只将交流电源的频率改为100 Hz时，则各灯亮度变化情况为：( )
A．a变亮，b变暗，c不变
B．a变暗，b不变，c变亮
C．a、b均变亮，c不变
D．a变暗，b变亮，c不变
解析：选A.电源电压不变指电压有效值不变，当频率变大时，容抗变小，感抗变大，电阻阻值R不变．根据三者变化情况再应用部分电路欧姆定律即可得解．
频率变大，电容器容抗减小，又电压不变，故a灯变亮．频率变大，电感线圈的电感变大，又电压不变，故b灯变暗．频率的变化对电阻R无影响，故c灯亮度不变．
3．家庭电路的室内电路组成顺序是( )
A．电能表、总开关、用电器、保险盒
B．总开关、电能表、保险盒、用电器
C．电能表、总开关、保险盒、用电器
D．电能表、保险盒、总开关、用电器
解析：选C.电能表接在总开关前面可以测量用户所有用电设备所消耗的总电能；在电能表后接总开关，在发生触电事故时，可及时切断电源；保险盒接在用电器前，在用电器发生短路或过载时可及时保护电路．
4．某同学自己在家看电视，突然发现电视机冒烟了，下列措施正确的是( )
A．马上跑到外面去喊人
B．立即断开电源，远离电视机，同时打开门窗
C．继续观察，看发生什么后果
D．心里害怕，自己走开了也不知怎么办才好
解析：选B.触电和用电设备发生故障时，首先是切断电源，严禁用水扑灭，避免由此引起的火灾．继续观察和外出喊人都会造成事故的发展．
5．很多家用电器都有待机功能，比如，电视可以用遥控器关机而不必断开电源．这一功能虽给人们带来了方便， 电器在待机状态下仍有能耗．下表是小明家两台电器的数据统计．这两台电器每天待机共耗电多少度？若能及时断开电源，他家每月可以节约多少电费？(当地电价为0.5元/度，每月按30天计算)
家用电器
待机功
率P/kW
每天平均待
机时间t/h
彩色电视
0.008
20
DVD
0.012
22
解析：根据W＝Pt得每天待机耗电：W＝0.008×20度＋0.012×22度＝0.424度．一月共节约电费为0.424×30×0.5元＝6.36元．
答案：0.424度 6.36元
一、选择题
1．①利用停电机会用湿抹布和洗洁精洗厨房电器；②原来的保险丝经常熔断，不查原因就换上粗的；③将购得的大功率家用电器立即接入家庭电路中使用；④在一块接线板上同时接上电热水器、电饭煲、电熨斗等许多用电器．上述生活中的做法不符合电器安装规则和安全用电原则的是( )
A．只有①② B．只有②③
C．只有①②③ D．全部
解析：选D.利用停电机会用湿抹布和洗洁精洗厨房电器是不符合安全用电原则的，因为若突然来电，会有触电危险．原来的保险丝经常熔断，可能是由于电路中的总功率过大，也可能是由于电路漏电造成的，应查明原因，不查原因就换上粗的保险丝是不符合安全用电原则的，刚购买的大功率用电器应设专门线路，以免影响其他用电器的正常工作，所以不能直接接入家庭电路中使用．在一块接线板上同时接上许多用电器，会有多个用电器同时启动，造成启动电流很大，使用电器工作电压降低，影响用电器正常工作，所以也不符合安全用电原则．综上所述，选项D正确．
2．发现电线起火，应采用下面哪种方法( )
A．用水扑灭火
B．迅速拉下开关，切断电源
C．用小刀或剪刀切断电源
D．找电工处理
解析：选B.电线着火通常是电线中电流过大造成的．含杂质的水是导体，用水抢救不但不能将火扑灭，反而水到处流动，使抢救的人员可能触电．找电工处理会贻误灭火的时机．小刀或剪刀是金属，用这些金属切断电源时会造成触电事故．最好的办法是拉下开关，切断电源．
3．关于家庭电路，下列说法中正确的是( )
A．我国家庭电路采用的是电压为220 V的交流电
B．洗衣机、电冰箱等家用电器使用三孔插座，是为了节约用电
C．在家庭电路中，所有电器一般是串联连接
D．保险丝是为了防止电路发生断路
解析：选A.三孔插座是为了用电安全，家庭电路一般用并联方式，保险丝是为防止短路，造成电流过大，故A项正确，B、C、D错误．
4．如
图所示，一盏电灯接在家庭电路中，当开关S闭合时，电灯不亮，用测电笔分别接触A、B、C、D时，发现A、B、C三点处测电笔的氖管发光，D点处测电笔的氖管不发光，则电路中的故障原因是( )
A．开关S接触不良 B．灯泡的灯丝断了
C．导线CD间有断路 D．无法确定
解析：选C.A、B、C三点发光，即三点和火线是连通的，断路处是C、D之间．
5.
如图所示电路由交变电源供电，如果交变电流的频率增大，则( )
A．电容器上电容增大
B．电容器阻碍作用增大
C．电路中灯泡亮度变亮
D．电路中灯泡亮度变暗
解析：选C.电容器对交流电的特征是通高频、阻低频，故当交变电流频率增大时，电容器阻碍作用减小，灯泡变亮．电容器电容与交流电的频率无关．选项C正确．
6．交变电流通过一段长直导线时，电流为I，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为I′，则( )
A．I′＞I B．I′＜I
C．I′＝I D．无法比较
解析：选B.当交变电流通过长直导线时，对交变电流的阻碍作用相当于一个电阻器，当导线绕成线圈后，就成了一个电感器，除受电阻的阻碍作用外，还受到电感器的阻碍作用，电流减小．
7．如图所示，一个灯泡和一个电感器相连后与一个交流电源相接，现将一块铁芯插入线圈之后，该灯泡将( )
A．变亮 B．变暗
C．对灯没影响 D．不能确定
解析：选B.线圈和灯泡是串联的，因此加在串联电路两端的总电压一定是绕组上的电势差与灯泡上的电势差之和．由墙上插孔提供220 V的交流电压，当未插铁芯时，由于线圈导线是粗的，其电阻很小，空心线圈的自感系数也很小，线圈在电路中对电流的阻碍作用很小，因此灯泡两端的电压几乎为220 V；当铁芯插入线圈后，当交变电流通过时会产生较大的自感电动势阻碍回路中电流的变化，使得加在灯泡两端的电压小于220 V，因而灯泡的亮度将变暗，故B选项正确．
8．下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容．根据表中的信息，可计算出在额定电压下以额定功率工作时通过电热水壶的电流约为( )
型号
SP-988
额定功率
1500 W
额定电压
220 V
额定容量
1.6 L
A.0.15 A B．0.23 A
C．4.4 A D．6.8 A
解析：选D.由铭牌可知额定电压为220 V，额定功率为1500 W，根据P＝UI知I＝＝ A≈6.8 A．选项D正确．
二、非选择题
9．如下表给出了某一品牌洗衣机说明书中的技术参数.
型号
XQB45－812G
XQB40－4801G
XQB30－28G
额定电压/V
220
220
220
额定频率/Hz
50
50
50
输入功率/W
400
280
250
最大电流/A
5
5
5
额定容量/kg
4.5
4.0
3.0
机身尺寸/mm
520×520×870
480×520×865
438×438×705
如果仅考虑以上技术参数，在上述品牌洗衣机中任选一种，你会选哪一种型号？试说明选购理由．
解析：洗衣机的优劣要根据单位质量的耗电量，由品牌和说明书技术参数可知：XQB45－812G、XQB40－4801G、XQB30－28G的单位质量耗电功率分别为：、、，故XQB40－4801G型号的洗衣机单位质量耗电量最少，性能最佳．若购买时应选取XQB40－4801G.
答案：见解析
10．一台洗衣机的铭牌如下表所示：
丽达洗衣机
防触电保护类型Ⅰ类
额定洗涤容量5 kg
额定电压 220 V
电源频率 50 Hz
洗涤功率 330 W
甩干功率 650 W
水加热功率 1950 W
最大工作电流 10 A
内筒材料 不锈钢
重量 72 kg
出厂日期：
2010年5月20日
出厂编号：
20060520253
请根据表中的技术参数解答下列问题：
(1)该洗衣机正常工作的电压为多少？
(2)该洗衣机在常温下正常洗涤3 h，消耗的电能是多少千瓦时？
解析：(1)由铭牌参数可知，洗衣机正常工作时的电压为220 V.
(2)由技术参数知，正常洗涤时功率为330 W
由W＝P·t＝330 W×3 h＝0.99 kW·h.
答案：(1)220 V (2)0.99 kW·h
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错、多选或不答的得0分)
1．关于微波炉，下列说法中正确的是( )
A．微波不是一种电磁波
B．当微波被食物吸收时，食物内极性分子快速振荡而产生大量的热
C．微波炉可以直接加热金属罐头食品
D．微波炉不可以直接加热食品
解析：选B.微波炉是一种可用微波的电磁能加热食物的新型灶具，接通电源后，产生频率为2450 MHz的微波．微波输送到金属制成的加热器(炉腔)，被来回反射微波使食物内的极性分子高频运动而使食物内外同时迅速受热，并能最大限度地保存食物中的维生素．
2．如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，A、B两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮；当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光．下列说法正确的有( )
A．与甲灯串联的元件X是电容器
B．与乙灯串联的元件Y是电容器
C．与甲灯串联的元件X是电感线圈
D．与乙灯串联的元件Y是电感线圈
解析：选BC.加直流电时，乙灯不亮，则Y有隔直流的作用，加交流电时甲发微弱的光，则X有对交流的阻碍作用．
3．电热器具中，电功等于电热，但在很多用电器中电功只有少部分产生电热，用焦耳定律公式Q＝I2Rt计算电流产生的热量．这个公式适用于( )
A．纯电阻性用电器，如白炽灯、电炉等
B．电动机、电风扇等家用电器
C．电解、蓄电池充电等
D．任何用电器
解析：选D.对于计算用电器的电功：W＝UIt，所有用电器都适用；如果用I2Rt来计算电功，只适用于纯电阻性用电器；如果用I2Rt来计算电热，对所有用电器都是适用的．
4．对一盏标有“220 V,60 W”的灯泡，下列说法正确的是( )
A．该灯泡的额定电压是220 V
B．该灯泡的额定功率是60 W
C．该灯泡的额定电流是3.67 A
D．该灯泡接在电压是200 V的电源两端，灯泡会损坏
解析：选AB.灯泡上标注的电压和功率分别是额定电压和额定功率，额定电流I＝＝ A≈0.273 A．若灯泡的实际电压(200 V)小于额定电压(220 V)灯泡将不会正常发光，但也不会损坏．故A、B选项正确，C、D错误．
5．当把一台灯的插头插入电源时，室内电灯全部熄灭，其原因是( )
A．室内电灯有短路的 B．室内电灯有断路的
C．台灯或插头有短路的 D．台灯或插头有断路的
解析：选C.台灯插入前，室内电灯能正常工作，说明室内电灯的电路全部是正常的，绝没有短路．当台灯插头插入插座时，室内电灯全部熄灭，说明干路电流过大，保险丝自动熔断．台灯功率一般较小，不会熔断保险丝，唯一可能就是新接入电路中的电器有短路现象．
6．如图所
示电路，以下结论正确的是( )
A．a、b若接直流电，灯泡不亮
B．a、b若接直流电，灯泡也可发光
C．a、b若接交流电，灯泡发光，灯泡和电容器中都有电荷通过
D．a、b若接交流电，灯泡发光，电容器中无电荷通过
解析：选AD.灯泡与电容器串联连接．电容器具有允许交流电通过、阻止直流电通过的作用，从而可以判断a、b接直流电时，灯泡中无电流通过而不亮，a、b接交流电时，灯泡中有电流通过而发光．但电容器中无电荷通过，只是不断进行充电和放电，故A、D正确．
7．用电压表
检查图电路中的故障，测得Uad＝5.0 V，Ucd＝0 V，Uab＝5.0 V，则此故障可能是( )
A．L断路 B．R断路
C．R′断路 D．S断路
解析：选B.Uab＝5.0 V，说明电源电动势E＝5.0 V，Uad＝5.0 V，Ucd＝0，说明电阻R断路，a、b两点间的电压为电源两端的电压．
8．小红家的限电器允许通过的最大电流是10 A，她家有2个标有“220 V,40 W”的日光灯，4只标有“220 V,15 W”的灯泡，1个标有“220 V,1000 W”的热水器，1台合计起来有160 W的电脑，1台制冷时耗电为140 W的电冰箱，1台耗电为80 W的电视机，1台标有“220 V,1200 W”的空调．请你通过计算判断：小红家的这些用电器可以同时使用吗？哪些电器可以同时使用( )
A．不能同时使用，灯泡、电视、空调、电脑、冰箱可以同时使用
B．不能同时使用，灯泡、日光灯、电视、冰箱、空调、电脑可以同时使用
C．不能同时使用，灯泡、热水器、空调可以同时使用
D．都能同时使用
解析：选AB.小红家最大的用电功率为2200 W，所有的电器都打开总耗电功率为2720 W，所以不能同时使用．热水器和空调合在一起恰好等于限电功率，打开任意一个小功率电器只要不跟空调、热水器共同使用即可．
二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．把答案填在题中横线上)
9．如图是洗衣机脱水桶中的启动电容器上的标签．从这个标签上可以获得的有关电学物理量及相关数值为________、________、________.
解析：标签上“10 μF±5%”表示该电容器的电容C＝10 μF±5%；“400 V AC”表示该电容器的交流耐压值(最大电压)为400 V，“50 Hz”表示所用交流电源的频率f＝50 Hz.
答案：见解析
10．下表是某电视机的部分技术参数，该电视机正常工作时的电流为________A；如该电视机长期不用而一直处于待机状态，则一个月(30天)该电视机将消耗电能________度.
解析：由P＝IU，P＝200 W，U＝220 V，计算出电视机正常工作时的电流I＝＝0.9 A.
在待机状态下，一个月的耗电量：W＝P′t＝5×30×24×3600 J＝3.6度．
答案：0.9 3.6
三、计算和简答题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(10分)某同学在使用电冰箱的过程中，发现电冰箱不是连续工作的．今测得压缩机每次连续工作的时间为15 min，每次工作后间歇的时间为30 min，一台电冰箱一天的耗电量为1.2 kW·h.请你计算一下该电冰箱正常工作时的功率．
解析：电冰箱的压缩机在24 h内工作时间为
t＝×24 h＝8 h(5分)
该电冰箱正常工作时的功率
P＝＝ kW＝0.15 kW＝150 W．(5分)
答案：150 W
12．(10分)某家庭要安装一套家庭供热水系统．所选用电热水器的技术参数中标有：“加热功率/电压 3800 W/220 V”．若需要为电热水器安装一个熔断器，参考下列数据通过计算说明，应该选择多大直径的熔丝？
常用铅锡合金熔丝的技术数据(铅95%，锡5%)
额定电
流I/A
2
2.6
3.3
4.8
7
11
15
18
22
直径
d/mm
0.508
0.61
0.71
0.915
1.22
1.63
2.03
2.34
2.65
解析：P＝3800 W，U＝220 V，I＝＝ A≈17.27 A．(5分)
查表可知：应选用直径为2.34 mm，额定电流为18 A的熔丝．(5分)
答案：2.34 mm
13．(10分)城市居民家庭选用储水式热水器应注意哪些问题？
解析：(1)一般三、四口人家50 L～80 L容量基本能满足需要．如使用热水频繁，60 L以下的热水器将频繁启动，不但增加耗电量，而且频繁启动电流冲击对其他家电也有一定的影响．经济条件较好的青年家庭，可选择100 L的热水器，能满足两人连续淋浴的水量．(4分)
(2)将恒温器度数调至65 ℃左右，这时用电量最为经济．(2分)
(3)淋浴比浴缸浸浴节省约50%的热水和电力．(2分)
(4)采用保温性能良好的储水式热水器，最好晚间接通电源，白天关掉热水器电源．(2分)
答案：见解析
14．(10分)当李老师最后离开计算机房要去关闭总电闸时，发现电能表(如图所示)的转盘仍在缓慢地转动．他用手表粗略地估测了一下.1 min转盘转动了5转．经检查发现，原来机房内还有20台电脑显示器处于待机状态．
(1)读出该房间总共已经用了多少电？
(2)请你算算1台电脑显示器的待机功率约为多大？并就此问题联系实际谈谈在日常生活中如何节约用电？
解析：(1)1325.6 kW·h(2分)
(2)1分钟转5转，用电W＝ kW·h＝ W·h(2分)
每台显示器的待机功率P＝＝ W＝5 W．(3分)
要及时关闭待机状态的用电器．(3分)
答案：见解析
