课时跟踪检测（一） 静电现象及其微观解释
1．下列说法中错误的是( )
A．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电
B．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电
C．摩擦起电就是因摩擦而创造了电荷
D．摩擦起电是因为电子从一个物体转移到另一个物体
解析：选C 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，这是两种典型的摩擦起电，选项A、B正确。因为电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，所以任何起电方式的本质都是使电荷发生转移，不可能创造电荷，选项C错误，选项D正确。【版权所有：21教育】
2．下列说法正确的是( )
A．物体所带的电荷量可以为任意实数
B．不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷
C．摩擦起电过程，是靠摩擦产生了电荷
D．利用静电感应使金属导体带电，实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体
解析：选D 自然界中的电荷量不是任意无限可分的，其最小单位为元电荷所带的电荷量1.60×10－19C，故选项A错误；物体不带电，是由于其内部正、负电荷的量值相等，对外不显电性，故选项B错误；电荷既不能创造，也不能消灭，摩擦起电同样不能创造电荷，是一个物体失去电子、另一个物体得到电子的过程，选项C错误；自由电子是金属导体中的自由电荷，在带电体的作用下，导体中的自由电子会趋向或远离带电体，使导体两端带等量异种电荷，选项D正确。【来源：21cnj*y.co*m】
3．(多选)关于元电荷的下列说法中正确的是( )
A．元电荷实质上是指电子和质子本身
B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C．元电荷的值通常取e＝1.60×10－19 C
D．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
解析：选BCD 实验得出，所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，这就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的。由以上可知正确选项为B、C、D。21教育名师原创作品
4．保护知识产权，抵制盗版是每个公民的责任与义务。盗版书籍不但影响我们的学习效率，甚至会给我们的学习带来隐患。某同学有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个带电质点的电荷量数据看不清，只能看清是9.________×10－18 C，拿去问老师，如果你是老师，你认为该带电质点的电荷量可能是下列数据中的哪一个( )
A．9.2×10－18 C B．9.4×10－18 C
C．9.6×10－18 C D．9.8×10－18 C
解析：选C 任何物体的电荷量都是元电荷1.6×10－19 C的整数倍。
5．下列现象中，跟静电无关的是( )
A．冰箱的门能关得很紧，从而保证了密封性很好
B．打开水龙头，将梳过头的梳子靠近细细的水流，水流会偏转
C．在干燥的天气里，脱毛衣时听到噼里啪啦的响声，还会有点电火花
D．把气球在头发上摩擦几下，拿到手臂旁，手臂上的汗毛会被吸引而竖起来
解析：选A 冰箱的门能关得很紧，从而保证了密封性很好，是因为冰箱的橡胶门封条具有磁性，能把门吸附在箱体上，与静电现象无关；梳子梳头发，摩擦起电，使梳过头的梳子带电，而水流是导体，当此梳子与细细的水流靠近时，水流会因感应而起电，梳子与水流相互吸引，从而使水流向着梳子的方向偏转；化纤衣服因摩擦起电，产生了静电荷，脱衣服时，静电荷之间放电，产生电火花，这一现象与静电有关；气球与头发摩擦后，由于摩擦起电，气球带电，而带电的物体具有吸引轻小物体的性质，所以手臂上的汗毛会被气球吸引而竖起来。故选项A与静电无关。21教育网
6. (多选)如图1所示，a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸引d，c排斥a，c排斥b，d吸引b，则( )www.21-cn-jy.com
图1
A．有两个小球带同种电荷
B．有三个小球带同种电荷
C．c、d小球带同种电荷
D．c、d小球带异种电荷
解析：选BD 由d吸引a，d吸引b可知a与b带同种电荷，且与d带异种电荷；由c排斥a，c排斥b可知c与a、b带同种电荷，c与d带异种电荷。故选项B、D正确。
7. (多选)如图2所示，是一个带正电的验电器，当一个金属球A靠近验电器上的金属小球B时，验电器中金属箔片的张角减小，则( )21世纪教育网版权所有
图2
A．金属球A可能不带电
B．金属球A一定带正电
C．金属球A可能带负电
D．金属球A一定带负电
解析：选AC 验电器上的金属箔片和金属球都带有正电荷，金属箔片之所以张开，是由于箔片上的正电荷互相排斥造成的。当验电器金属箔片的张角减小时，说明箔片上的正电荷一定比原来减少了，由于金属球A只是靠近验电器而没有与验电器上的金属球B发生接触，要考虑感应起电的影响。当金属球A靠近时，验电器的金属球B、金属杆包括金属箔片整体相当于一个导体，金属球A离金属球B较近，而离金属箔片较远。如果金属球A带正电，验电器上的正电荷一定向远处移动，则金属箔片上的电荷量不会减少，所以选项B是错误的。如果金属球A带负电，验电器上的正电荷会由于引力作用向近端移动，造成金属箔片上的电荷量减少，所以选项C是正确的。如果金属球A不带电，由于受到金属球B上正电荷的影响，金属球A上靠近B的部分也会由于静电力的作用出现负电荷，而这些负电荷反过来会使得验电器上的正电荷向金属球B移动，效果与金属球A带负电荷一样。所以选项A也是正确的，选项D是错误的。21cnjy.com
8．给你两个带绝缘支架的相同金属小球A、B，一块丝绸，一根玻璃棒。你能使这两个小球带等量异种电荷吗？21·cn·jy·com
解析：如图所示，将两个金属球相互接触，用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒上便带上正电荷，然后将玻璃棒靠近B球右侧，由于静电感应，左侧A球带正电，右侧B球带负电，最后，保持玻璃棒不动，再用绝缘支架把两金属球分开，这样两金属球便带上了等量异种电荷。
答案：见解析
9. (多选)用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如图3所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( )
图3
A．摩擦使笔套带电
B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷
C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
解析：选ABC 绝缘材料做的笔套与头发摩擦，摩擦使笔套带电，选项A正确；笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷，选项B正确；圆环被吸引向上运动，一定是静电力的合力大于圆环的重力，选项C正确；因圆环原来不带电，笔套与头发摩擦后带电，故笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷没有全部被中和，选项D错误。www-2-1-cnjy-com
10. (多选)如图4所示为科技馆里一个趣味体验项目的简化图，核心装置为一个金属球，在干燥的空气里，体验者双脚站在绝缘凳上，右手按在金属球上，并远离周围其他物体。一条特殊传送带(图中未画出)给金属球不断地输送电荷，过一段时间后，体验者的头发便会四处散开，甚至倒立，十分有趣，在此状态下，下列分析正确的是( )
图4
A．若用左手也去摸金属球，会被电击
B．若用左手与旁边的观众握手，会被电击
C．若右手离开金属球，则头发会立刻恢复常态
D．若右手离开金属球而且走下绝缘凳，头发会立刻恢复常态
解析：选BD 若用左手也去摸金属球，不会有电流产生，不会被电击，选项A错误；若用左手与旁边的观众握手，会发生放电现象而被电击，选项B正确；若右手离开金属球，电荷不会转移，则头发仍然四处散开，选项C错误；若右手离开金属球而且走下绝缘凳，则电荷将进入大地，人体将不再带电，头发会立刻恢复常态，选项D正确。
11．半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量，相隔一定的距离，现让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后再移开。21·世纪*教育网
(1)若A、B带同种电荷，求接触后两球所带的电荷量之比。
(2)若A、B带异种电荷，求接触后两球所带的电荷量之比。
解析：(1)若A、B带同种电荷，设为q，第三个小球先与A接触，电荷量平均分配，各带电荷量；第三个小球再与B接触，两球电荷量之和平均分配，各带q。因此A、B带电荷量之比＝。2-1-c-n-j-y
(2)若A、B两球带异种电荷，设A为q，B为－q，则第三个小球先和A接触，电荷量平均分配，各带；第三个小球再和B接触，先中和再平均分配，各带－q。所以A、B电荷量之比＝。21*cnjy*com
答案：(1)2∶3 (2)2∶1
12.如图5所示，在桌上放两摞书，把一块洁净的玻璃板垫起来，使玻璃板离开桌面2～3 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，放在玻璃板下面，然后用一块硬泡沫塑料在玻璃板上摩擦，就可以看到小纸人翩翩起舞了。
图5
(1)小纸人为什么会翩翩起舞？
(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？
(4)通过实验现象，找出一种防止静电的方法。
解析：(1)因为泡沫塑料摩擦玻璃板，使玻璃板带了电，带电的玻璃板使小纸人产生静电感应而被吸引，由于玻璃板上的电荷量不断变化，小纸人受力不断变化，使小纸人翩翩起舞。2·1·c·n·j·y
(2)用火柴烤一烤跳舞区，使跳舞区与其他地方的绝缘效果加强，电荷不易导走，带电荷量增多，实验效果则更好。【来源：21·世纪·教育·网】
(3)如果向“跳舞区”哈一口气，则跳舞区的绝缘效果明显下降，玻璃板上摩擦带的电荷很快被导走，玻璃板上的电荷量很小，小纸人也就不活跃了。【出处：21教育名师】
(4)该实验中，若用导线将玻璃板接地，则小纸人不再跳舞，因此要防止静电，可将产生静电的物体接地。
答案：见解析
课时跟踪检测（七） 电 势 差
1．下列说法正确的是( )
A．A、B两点间的电势差，等于将正电荷从A点移到B点的过程中电场力所做的功
B．电势差是一个矢量，故有正值和负值之分
C．由于电场力所做的功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟某两点的位置有关
D．A、B两点间的电势差是恒定的，不随零电势点选取的不同而改变，所以UAB＝UBA
解析：选C 由电势差的定义式和电势差的性质知，A、B错误，C正确；因UAB＝－UBA，故D错误。
2.如图1所示，匀强电场场强E＝50 V/m。A、B两点相距L＝20 cm，且A、B连线与电场线的夹角为60°，则A、B两点间的电势差UAB为( )21教育网
图1
A．－10 V B．10 V
C．－5 V D．－5 V
解析：选C A、B两点间的电势差U＝Ed＝ELcos 60°＝50×0.2× V＝5 V，根据电场线的方向可知φA<φB，故UAB＝－5 V，选项C正确。21cnjy.com
3．示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图2所示，如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的( )21*cnjy*com
图2
A．极板X应带负电 B．极板X′应带正电
C．极板Y应带正电 D．极板Y′应带正电
解析：选C 电子枪发射的电子带负电，在偏转电极作用下要偏转，可知极板X应带正电，极板Y应带正电，故C正确。【来源：21cnj*y.co*m】
4．将一正电荷从无穷远处移向电场中M点，电场力做功为6.0×10－9 J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10－9 J，则M、N两点的电势φM、φN的关系为( )【出处：21教育名师】
A．φM＜φN＜0 B．φN＞φM＞0
C．φN＜φM＜0 D．φM＞φN＞0
解析：选C 设无穷远处电势为φ0＝0，则W∞M＝q(φ0－φM)，解得φM＝－，同理，WN∞＝－q(φN－φ0)，解得φN＝－，代入数据可知φN＜φM＜0。【版权所有：21教育】
5.如图3所示，a、b是电场线上的两点，将一带电荷量为q的点电荷从a移到b，电场力做功为W，且知a、b间的距离为d，则以下说法正确的是( )21教育名师原创作品
图3
A．a、b间的电势差为 B．a处的场强为E＝
C．b处的场强为E＝ D．a点的电势为
解析：选A 由W＝qU知，U＝，且a点的电势比b点的高，所以A项正确。由于不知是不是匀强电场，所以a、b两点的电场强度不能使用E＝进行计算，所以B、C项错。如果取b点的电势为零，a点的电势才是，而题中并没有说明何处为零电势点，所以D项错。
6. (多选)如图4所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有( )21*cnjy*com
图4
A．φA＞φB＞φC B．EC＞EB＞EA
C．UAB＜UBC D．UAB＝UBC
解析：选ABC A、B、C三点处在同一条电场线上，沿着电场线的方向电势降低，故φA＞φB＞φC，选项A正确；由电场线的疏密程度可看出电场强度的大小关系为EC＞EB＞EA，选项B正确；电场线密集的地方电势降落较快，所以UBC＞UAB，选项C正确，D错误。
7.如图5所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为φa＝－50 V，φb＝－20 V，则a、b连线的中点c的电势满足( )2·1·c·n·j·y
图5
A．φc＝－35 V
B．φc＞－35 V
C．φc＜－35 V
D．以上答案都不对
解析：选B 由图可知，这是一个非匀强电场，且Eb＜Ea。若此电场为匀强电场，则φc＝－35 V，而此电场中Eb＜Ec＜Ea，即从b到c过程中每一小段上的电势降低都要比从c到a过程中每一小段上的电势降低得慢，故φc＞－35 V，应选B。www.21-cn-jy.com
8.如图6所示，质子(11H)和α粒子(24He)以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子重力不计)，则质子和α粒子射出电场时的侧向位移y之比为( )【来源：21·世纪·教育·网】
图6
A．1∶1 B．1∶2
C．2∶1 D．1∶4
解析：选B 粒子进入偏转电场后，沿初速度方向做匀速直线运动，沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a＝，运动时间t＝，粒子射出电场时的侧向位移y＝at2＝＝，故侧向位移之比＝＝，选项B正确。21·世纪*教育网
9. (多选)如图7所示，水平向右的匀强电场的场强为103 N/C，abcd为一矩形，且ab边与电场线平行，ab＝dc＝4 cm，bc＝ad＝3 cm。则下列计算结果正确的是( )
图7
A．a、b之间的电势差为40 V
B．a、c之间的电势差为50 V
C．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周，电场力做功为零
D．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做的功都是－0.25 J
解析：选AC Uab＝Edab＝103×0.04 V＝40 V，选项A正确；bc边和电场线垂直，所以a、c间的电势差与a、b间的电势差相等，选项B错误；电荷在电场中移动时电场力做的功与路径无关，只取决于电荷量和初末位置的电势差，运动一周电场力做的功为零，选项C正确；电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做的功都是Wac＝qUac＝－0.2 J，选项D错误。
10.如图8所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是( )www-2-1-cnjy-com
图8
A．A点电势大于B点电势
B．A、B两点的电场强度相等
C．q1的电荷量小于q2的电荷量
D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能
解析：选C 由题意知点电荷Q带负电，所以有φA＜φB＜0，得|UA∞|＞|UB∞|，移动两试探电荷克服电场力做功相等，有q1|UA∞|＝q2|UB∞|，所以q1＜q2，选项A错误，C正确；因为E＝k，rA＜rB，所以EA＞EB，而且A、B两点的场强方向也不同，选项B错误；根据电场力做功与电势能变化的关系，q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能，选项D错误。
11.平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图9所示，两板间距离是5 cm，两板间的电压是60 V。试问：21世纪教育网版权所有
图9
(1)两板间的场强是多大？
(2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5 cm，P2点离B板也是0.5 cm，P1和P2两点间的电势差为多大？21·cn·jy·com
(3)若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少伏？
解析：(1)根据公式E＝代入数据
E＝ V/m＝1 200 V/m。
(2)P1P2沿电场方向的距离为
d12＝5 cm－(0.5 cm＋0.5 cm)＝4 cm
根据公式U12＝Ed12＝1 200×4×10－2 V＝48 V。
(3)由公式φ1－φB＝Ed1B＝1 200×4.5×10－2 V＝54 V得：φ1＝54 V
同理φ2－φB＝Ed2B＝1 200×0.5×10－2 V＝6 V得φ2＝6 V。
答案：(1)1 200 V/m (2)48 V (3)54 V 6 V
12.一束电子流在经U＝5 000 V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图10所示。若两极板间距离d＝1.0 cm，板长l＝5.0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大电压？2-1-c-n-j-y
图10
解析：加速过程中，由动能定理得eU＝mv02①
进入偏转电场后，电子在平行于板面的方向上做匀速运动l＝v0t②
在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度a＝＝③
偏距y＝at2④
能飞出的条件y≤⑤
解①～⑤式得
U′≤＝ V＝4.0×102 V
即要使电子能飞出，所加电压最大为400 V。
答案：400 V
课时跟踪检测（三） 电场及其描述
1．下列关于电场的说法正确的是( )
A．点电荷在其周围空间激发的电场是匀强电场
B．电场线的疏密可以表示电场强弱
C．电场不是物质存在的形式之一
D．电场中的两条电场线可以相交
解析：选B 点电荷在其周围空间激发的电场不是匀强电场，选项A错误；用电场线描述电场时，电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线在某点的切线方向表示场强的方向，选项B正确；电场是物质存在的一种特殊形式，选项C错误；试探电荷放入电场中时，只受到一个方向的作用力，如果电场线相交，试探电荷在该点就有两个受力方向了，与事实不符，选项D错误。【来源：21cnj*y.co*m】
2．在电场中某点引入电荷量为q的正电荷，这个电荷受到的电场力为F，则( )
A．在这点引入电荷量为2q的正电荷时，该点的电场强度将等于
B．在这点引入电荷量为3q的正电荷时，该点的电场强度将等于
C．在这点引入电荷量为2e的正离子时，则离子所受的电场力大小为2e·
D．若将一个电子引入该点，则由于电子带负电，该点的电场强度的方向将和在这一点引入正电荷时相反
解析：选C 电场强度是描述电场力的性质的物理量，它是由产生电场的电荷以及在电场中各点的位置决定的，与某点有无电荷或电荷的正负无关，所以排除选项中的A、B、D，而电场力F＝Eq不仅与电荷在电场中的位置有关，还与电荷q有关，该题中根据场强的定义式可知该点的场强大小为E＝，则正离子所受的电场力大小应为F＝E·2e＝·2e，C正确。
3．关于电场线，下述说法中正确的是( )
A．电场线是客观存在的
B．电场线与电荷运动的轨迹是一致的
C．电场线上某点的切线方向与电荷在该点受力方向可以不同
D．沿电场线方向，场强一定越来越大
解析：选C 电场线不是客观存在的，是为了形象描述电场的假想线，A选项是错的。电荷运动的轨迹与电场线不一定一致，何况运动轨迹与初速度大小方向有关，可能的轨迹很多，而电场线是一定的，所以B选项也是错的。正电荷在电场中受的电场力方向与该点电场线切线方向相同，而负电荷所受电场力与该点电场线切线方向相反，选项C是正确的。场强大小与场强的方向无关，与电场线方向无关，D选项是错的。21·世纪*教育网
4.图1表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与电荷量间的函数关系图像，那么下列说法中正确的是( )21教育网
图1
A．该电场是匀强电场
B．这四点场强的大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec
C．这四点场强的大小关系是Ea＞Eb＞Ec＞Ed
D．无法比较这四点场强大小关系
解析：选B 由公式E＝可得，F与q成正比，比值即等于场强E。所以在图中可得斜率越大E越大。
5.如图2所示是点电荷Q周围的电场线，以下判断正确的是( )
图2
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 电场线总是从正电荷或无穷远处出发，终止于无穷远处或负电荷。所以Q是正电荷，电场线的疏密表示场强的强弱，电场线密的地方电场强，疏的地方电场弱，所以A点的电场强度大于B点的电场强度，故选项A正确。21世纪教育网版权所有
6．一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)( )21cnjy.com
解析：选D 由于该质点只在电场力的作用下沿曲线由a运动到c，所以该质点所受电场力的方向指向曲线凹侧，又该质点带负电荷，则b点的电场强度方向指向曲线凸侧，故A、C错误。因为质点的速率是递减的，所以速度方向与电场力方向夹角大于90°，B、D中只有D符合，故B错误，D正确。2-1-c-n-j-y
7.在图3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，用EA、EB表示A、B两处的场强大小，则( )21*cnjy*com
图3
A．A、B两点的场强方向要结合所放两点的试探电荷种类而定
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，无法比较EA与EB的大小
解析：选D 场强的大小由电场线的疏密程度决定，由于图中只给出一条形状为直线方向向右的电场线，我们可据此判断出A、B两点场强的方向，而不能比较出A、B两点场强的大小。【来源：21·世纪·教育·网】
8.如图4所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将( )【出处：21教育名师】
图4
A．做自由落体运动
B．做曲线运动
C．沿着悬线的延长线做匀加速直线运动
D．做变加速直线运动
解析：选C 烧断悬线前，小球受三个力的作用而平衡，悬线的拉力与重力和电场力的合力等大、反向，烧断悬线后，拉力消失，而另外两个力不变，合力与拉力方向相反，因此小球将沿着悬线的延长线做初速度为零的匀加速直线运动，选项C正确。
9.一负电荷从电场中A点静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v-t图像如图5所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的( )
图5
解析：选C 由题图可知电荷的速度增大，加速度在增大，即所受的电场力(合外力)增大，电场强度也必定增大，且负电荷逆着电场线的方向运动，根据题图可以判断C选项符合要求，所以选项C正确。21·cn·jy·com
10. (多选)在图6中，实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则由此图可做出的判断是( )【版权所有：21教育】
图6
A．带电粒子带负电荷
B．带电粒子带正电荷
C．带电粒子所受电场力的方向向左
D．带电粒子做匀变速运动
解析：选ACD 因带电粒子只受电场力作用而做曲线运动，如题图所示，电场力指向曲线内侧，即电场力的方向与场强方向相反，粒子必带负电；因粒子在匀强电场中运动，故粒子所受电场力为恒力，做匀变速运动。21教育名师原创作品
11．一个点电荷Q位于坐标轴Ox上某一点，已知坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0 m和5.0 m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷的电荷量关系图像如图7中直线a、b所示，放在A点的试探电荷带正电，放在B点的试探电荷带负电。求：21*cnjy*com
图7
(1)B点处电场强度的大小和方向。
(2)试判断电荷Q的电性，并说明理由。
(3)点电荷Q的位置坐标。
解析：由场强的定义式，结合所给图像，可知A、B两点场强大小即为a、b线段的斜率，可求得EA＝40 N/C，EB＝2.5 N/C，因为A、B两点的试探电荷电性相反，而受到的电场力却是同方向的，说明场源电荷Q一定在A、B两点之间。而A点处正试探电荷受力方向沿x轴正方向，说明该点场强沿x轴正方向，因而场源Q应带负电荷。设Q离A点距离为rA，有EA＝k，EB＝k，＝＝，解得rA＝0.6 m2·1·c·n·j·y
所以Q点坐标为x＝xA＋rA＝2.6 m。
答案：(1)2.5 N/C 沿x轴负方向
(2)负电 理由见解析 (3)2.6 m
12.如图8所示，匀强电场方向与水平线间夹角θ＝30°，斜向右上方，电场强度为E、质量为m的小球带负电，以初速度v0开始运动，初速度方向与电场方向一致。
图8
(1)若小球的带电量为q＝，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力F1的大小和方向如何？
(2)若小球的带电量为q＝，为使小球能做直线运动，应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向如何？
解析：(1)小球做匀速运动，则受合外力为零，即F1sin α＝Eqsin θ＋mg，F1cos α＝Eqcos θ，解之，α＝60°，F1＝mg。www-2-1-cnjy-com
(2)为使小球能做直线运动，则小球受的合力必和运动方向在一条直线上，故要求F2与mg的合力与qE在一条直线上，如图乙所示，F2＝mgsin 60°＝，方向斜向左上方与水平方向夹角为60°。www.21-cn-jy.com
答案：(1)mg 方向斜向右上方与水平方向夹角为60°
(2) 方向斜向左上方与水平方向夹角为60°
课时跟踪检测（九） 电 流
1．对于金属导体，还必须满足下列哪个条件才能在导体中产生恒定的电流( )
A．有可以自由移动的电荷
B．把导体放在匀强电场中
C．让导体某一端连接电源正极即能产生电流
D．导体两端加有恒定的电压
解析：选D 因为金属导体中已经存在大量的自由电荷，故A错。把导体放在匀强电场中，导体只能产生瞬间感应电流，故B错。只是让导体一端连接电源正极时，导体两端无电压，此时不能形成电流，故C错。只有让导体两端保持恒定的电压才能产生恒定电流，故D正确。21教育网
2．关于电流，下列说法中正确的是( )
A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
B．电子运动速率越大，电流越大
C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大
D．因为电流有方向，所以电流是矢量
解析：选C 由I＝知，q大，I不一定大，还要看t的大小，故A错。由I＝nqSv知，电子定向运动的速率v大，电流大小不一定大，电流大小还与n、q、S有关，另外电子做无规则热运动，速率很大，但不能形成电流，故B错。单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大，C对。电流虽有方向，但不是矢量，故D错。21·cn·jy·com
3．关于电流的方向，下列说法正确的是( )
A．电荷定向移动的方向为电流方向
B．因为电流有方向，所以电流是矢量
C．在电源外部电路中，电流的方向是从电源的正极流向负极
D．在电路中电荷的定向移动方向总是沿着高电势到低电势的方向
解析：选C 电流的方向是正电荷定向移动的方向，在电源外部从电源正极流向负极，故A错，C对；电流是标量，故B错；外电路中正电荷从高电势处向低电势处移动，但负电荷从低电势处向高电势处移动，故D错。www-2-1-cnjy-com
4．金属导体中有电流时，自由电子定向移动的速率为v1，电子热运动速率为v2，电流的传导速率为v3，则( )【出处：21教育名师】
A．v1最大 B．v2最大
C．v3最大 D．无法确定
解析：选C 电场传播速率(或电流传导速率)等于光速，而电子无规则热运动的速率，其数量级约为105 m/s，自由电子定向移动速率数量级为10－5 m/s，所以C正确。
5．非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物，它放电的电压可达100 V，电流50 A，每秒钟放电150次，其放电情况可近似看做如图1所示的规律。则放电1秒钟非洲电鳐放出的电量为( )21*cnjy*com
图1
A．25 C B．50 C
C．150 C D．250 C
解析：选A 由图像可得1秒钟电鳐的放电时间为0.5 s，根据电流的定义式I＝，可得q＝It＝50×0.5 C＝25 C，故A正确。【版权所有：21教育】
6．(多选)以下说法正确的是( )
A．电流的传导速率就是导体内部自由电子的定向移动速率
B．在金属导体内部，当电子做定向移动时，电子的热运动并未消失
C．电子定向移动速度与电子热运动的速率本质是一样的
D．电子定向移动速度是自由电子在导体中从低电势到高电势定向移动的平均速度
解析：选BD 电流的传导速率是电场的传播速度，等于光速，故A错误；在电子定向移动形成电流时，热运动并未消失，电子是在做无规则的热运动的基础上又叠加了一个定向移动，故B正确；电子定向移动速度是电子在电场力的作用下整体向高电势的方向运动的速度，不同于电流的速度，也不是电子的热运动的速度，故C错误，D正确。
7.如图2所示，电解池内有一价的电解液，t s内通过溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下解释中正确的是( )21cnjy.com
图2
A．正离子定向移动形成的电流方向从A→B，负离子定向移动形成的电流方向从B→A
B．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消
C．溶液内电流方向从A→B，电流I＝
D．溶液内电流方向从A→B，电流I＝
解析：选D 正电荷定向移动的方向就是电流的方向，负电荷定向移动的反方向也是电流方向，有正、负电荷反向经过同一截面时，公式I＝中q应该是正、负电荷电荷量绝对值之和，故I＝，电流方向由A指向B，故选项D正确。21世纪教育网版权所有
8.如图3所示，一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米长度所带电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )2·1·c·n·j·y
图3
A．vq B.
C．qvS D.
解析：选A 根据电流定义式，则时间t内通过某一截面的电荷量q′＝vtq，则I＝＝vq。
9．有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的2倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量，乙是甲的2倍，则下列说法中正确的是( )【来源：21·世纪·教育·网】
A．甲、乙两导体的电流相同
B．乙导体的电流是甲导体的2倍
C．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍
D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等
解析：选B 由于单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的2倍，因此通过乙导体的电流是甲的2倍，故A错误，B正确。由于I＝nqSv(n是单位体积中的自由电荷数，q是自由电荷的电量，S是横截面积，v是自由电荷定向移动速率)，由于不知道甲、乙两导体的性质(n、q不知道)，所以无法比较两导体中自由电荷定向移动的速率大小。
10．电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截面积为0.64×10－6 m2的导线，那么电路中的电流是( )21·世纪*教育网
A．0.016 μA B．1.6 mA
C．16 μA D．0.16 μA
解析：选D 据I＝得I＝ A
＝1.6×10－7 A＝0.16 μA。
11．夏季某日午后，某地区距地面约1 km的空中有两块乌云，相距3 km，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差保持约为3×109 V不变。已知空气的电场击穿场强为3×106 V/m，请对以下问题进行估算。2-1-c-n-j-y
(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？
(2)当电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电荷量为500 C，可释放多少能量？
(3)这次放电现象历时约0.01 s，则其平均电流约为多大？
解析：(1)由E＝得d＝＝ m＝1 000 m。
(2)释放的能量
E能＝qU＝500×3×109 J＝1.5×1012 J。
(3)由电流的定义得I＝＝ A＝5×104 A。
答案：(1)1 000 m (2)1.5×1012 J (3)5×104 A
12．若氢原子的核外电子做半径为r的匀速圆周运动，已知电子的质量为m，电荷量为e，静电力常量为k，则：www.21-cn-jy.com
(1)核外电子运动的周期为多少？
(2)电子绕核的运动可等效为环形电流，求电子运动的等效电流的大小。
解析：(1)氢原子的核外电子做匀速圆周运动，由库仑力提供向心力，可得k＝mr，
解得T＝2π。
(2)氢原子的核外电子做匀速圆周运动，一个周期通过横截面的电荷量为e，根据定义式I＝，可得电子运动的等效电流的大小I＝，把T代入，【来源：21cnj*y.co*m】
解得I＝ 。
答案：(1)2π (2)
课时跟踪检测（二十一） 洛伦兹力的应用
1．电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A．速率越大，周期越大
B．速率越小，周期越大
C．速度方向与磁场方向平行
D．速度方向与磁场方向垂直
解析：选D 由T＝知周期与速率v无关，A、B均错。运动方向与磁场方向垂直，C错D对。
2．(2015·全国卷Ⅰ)两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的( )21教育网
A．轨道半径减小，角速度增大
B．轨道半径减小，角速度减小
C．轨道半径增大，角速度增大
D．轨道半径增大，角速度减小
解析：选D 分析轨道半径：带电粒子从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的速度v大小不变，磁感应强度B减小，由公式r＝可知，轨道半径增大。分析角速度：由公式T＝可知，粒子在磁场中运动的周期增大，根据ω＝知角速度减小。选项D正确。21·cn·jy·com
3. (多选)1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图1所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是( )
图1
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 回旋加速器的原理是带电粒子在电场中加速，在磁场中偏转，每转半周加速一次，因此其轨道半径越来越大。粒子是从加速器的中心附近进入加速器的，最后是从加速器的最外边缘引出高速的粒子。2·1·c·n·j·y
4.如图2所示的圆形区域内，匀强磁场方向垂直于纸面向里。有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场中( )【来源：21·世纪·教育·网】
图2
A．运动时间越长，其轨道对应的圆心角越大
B．运动时间越长，其轨道越长
C．运动时间越短，射出磁场区域时速度越小
D．运动时间越短，射出磁场区域时速度的偏向角越大
解析：选A 质子的速度越小，运动半径越小，在磁场中运动的时间越长，轨迹对应的圆心角越大，但运动轨迹不一定长；同理，速度越大，半径越大，在磁场中运动时间越短，速度的偏向角越小。故选项A正确。www-2-1-cnjy-com
5.如图3所示，在x>0，y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B。现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场。不计重力的影响。由这些条件( )2-1-c-n-j-y
图3
A．不能确定粒子通过y轴时的位置
B．不能确定粒子速度的大小
C．不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间
D．以上三个判断都不对
解析：选D 垂直于x轴进入磁场，垂直于y轴离开磁场，由此可确定离子运动的轨迹是四分之一个圆周，故选项A、B、C都能确定，只能选D。21*cnjy*com
6．如图4所示，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变。不计重力。铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )【出处：21教育名师】
图4
A．2 B.
C．1 D.
解析：选D 根据题图中的几何关系及带电粒子在匀强磁场中的运动性质可知：带电粒子在铝板上方做匀速圆周运动的轨道半径r1是其在铝板下方做匀速圆周运动的轨道半径r2的2倍。设粒子在P点的速度为v1，根据牛顿第二定律可得qv1B1＝，则B1＝＝；同理，B2＝＝，则＝，D正确，A、B、C错误。【版权所有：21教育】
7. (多选)长为L的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，板间距离也为L，极板不带电。现有质量为m，电荷量为q的带正电粒子(重力不计)，从左边极板间中点处垂直磁场以速度v水平入射，如图5所示。欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是( )www.21-cn-jy.com
图5
A．使粒子速度v<
B．使粒子速度v>
C．使粒子速度v>
D．使粒子速度
解析：选AB 粒子恰好从右边穿出时圆心在O点，有r12＝L2＋(r1－)2，解得r1＝L又因为r1＝，得v1＝，所以v>时粒子能从右边穿出。粒子恰好从左边穿出时圆心在O′点，有r2＝×＝，r2＝得v2＝【来源：21cnj*y.co*m】
故v<时粒子能从左边穿出。
8.如图6所示，在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为m、电荷量为－q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°，若要使粒子能从AC边穿出磁场，则匀强磁场的大小B需满足( )21cnjy.com
图6
A．B＞ B．B＜
C．B＞ D．B＜
解析：选B 粒子刚好达到C点时，其运动轨迹与AC相切，如图所示。粒子运动的半径为r0＝。由r＝可知，粒子要能从AC边射出，粒子运行的半径r＞r0，解得B＜，选项B正确。21世纪教育网版权所有
9.如图7所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负粒子(质量相同)以相同速率沿与x轴成30°角的方向从原点射入磁场，则正、负粒子在磁场中运动时间之比为( )21·世纪*教育网
图7
A．1∶2 B．2∶1
C．1∶ D．1∶1
解析：选B 作出轨迹，找出轨迹所对圆心角是解题的关键，如图所示。t1＝T＝·，t2＝T＝·，所以t2∶t1＝2∶1，即B选项正确。21教育名师原创作品
10. (多选)如图8所示，横截面为正方形的容器内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子从a孔垂直于边界和磁场射入容器中，其中有一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则( )21*cnjy*com
图8
A．从两孔射出的电子速率之比为vc∶vd＝2∶1
B．从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比为tc∶td＝1∶2
C．从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为ac∶ad＝∶1
D．从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为ac∶ad＝2∶1
解析：选ABD 由题图可知，从两孔射出的电子的轨迹半径关系为rc∶rd＝2∶1，由r＝得v＝，则vc∶vd＝rc∶rd＝2∶1，选项A正确；从两孔射出的电子扫过的圆心角关系为θc∶θd＝∶π＝1∶2，则由运动时间t＝T及T＝得t＝，则tc∶td＝θc∶θd＝1∶2，选项B正确；向心加速度是由洛伦兹力产生的，a＝，则ac∶ad＝vc∶vd＝2∶1，选项C错误，D正确。
11．质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图9所示。已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计。
图9
(1)正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图(用直尺和圆规规范作图)；
(2)求匀强磁场的磁感应强度B。
解析：(1)作出粒子经过电场和磁场的运动轨迹图如图所示。
(2)设粒子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v，由动能定理得：qU＝mv2①
粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，则：
qvB＝m②
由几何关系得：r2＝(r－L)2＋d2③
联立①②③式解得：B＝ 。
答案：(1)图见解析 (2)
12．直角三角形OAC(α＝30°)区域内有B＝0.5 T的匀强磁场，方向如图10所示。两平行极板M、N接在电压为U的直流电源上，左板为高电势。一带正电的粒子从靠近M板由静止开始加速，从N板的小孔射出电场后，沿垂直OA的方向从P点进入磁场中。带电粒子的比荷为＝105 C/kg，OP间距离为L＝0.3 m。全过程不计粒子所受的重力，则：
图10
(1)若加速电压U＝120 V，通过计算说明粒子从三角形OAC的哪一边离开磁场？
(2)求粒子分别从OA、OC边离开磁场时粒子在磁场中运动的时间。
解析：(1)如图所示，当带电粒子的轨迹与OC边相切时为临界状态，设临界半径为R，加速电压为U0，则有：R＋＝L，解得R＝0.1 m，qU0＝ mv2，qvB＝m，U0＝125 V，U＝120 V＜U0，则r＜R，粒子从OA边射出。
(2)带电粒子在磁场中做圆周运动的周期为T＝＝4π×10－5 s。
当粒子从OA边射出时，粒子在磁场中恰好运动了半个周期t1＝＝2π×10－5 s。
当粒子从OC边射出时，粒子在磁场中运动的时间小于周期，即t2≤＝×10－5 s。
答案：(1)OA边 (2)2π×10－5 s 小于等于×10－5 s
课时跟踪检测（二十） 磁场对运动电荷的作用
1．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 导线与磁场平行时不受安培力，A错。洛伦兹力始终与速度方向垂直，不做功，C错。通电导线所受安培力的方向与磁场垂直，D错。21·cn·jy·com
2．如图所示的是表示磁场磁感应强度B、负电荷运动的速度v和磁场对电荷洛伦兹力F的相互关系图，这四个图中画得不正确的是(B、v、F两两垂直)( )
解析：选D 由左手定则可判断A、B、C正确，D错误。
3．来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将( )【来源：21·世纪·教育·网】
A．竖直向下沿直线射向地面
B．相对于预定地点稍向东偏转
C．相对于预定地点稍向西偏转
D．相对于预定地点稍向北偏转
解析：选B 地球表面的地磁场方向由南向北，质子是氢原子核，带正电荷，根据左手定则可判定，质子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力的方向向东，所以相对预定地点稍向东偏，故B正确。www-2-1-cnjy-com
4.如图1所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，电子在管内的运动应该是( )
图1
A．当从a端通入电流时，电子做匀加速直线运动
B．当从b端通入电流时，电子做匀加速直线运动
C．不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动
D．不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动
解析：选C 电子的速度v∥B，F洛＝0，电子做匀速直线运动。
5.图2中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是( )21教育网
图2
A．向上 B．向下
C．向左 D．向右
解析：选B 根据安培定则及磁感应强度的矢量叠加，可得O点处的磁场方向向左，再根据左手定则判断带电粒子受到的洛伦兹力的方向向下。21*cnjy*com
6.如图3所示，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平向外，有一正离子(不计重力)恰能沿直线从左向右水平飞越此区域，这种装置称为速度选择器，则( )
图3
A．若电子从右向左水平飞入，电子也沿直线运动
B．若电子从右向左水平飞入，电子将向上偏转
C．若电子从右向左水平飞入，电子将向下偏转
D．若电子从右向左水平飞入，电子将向外偏转
解析：选C 正离子在复合场中受向上的电场力和向下的洛伦兹力，二力平衡，正离子做匀速直线运动。若电子从右向左水平飞入，电场力和洛伦兹力均向下，会向下偏转，选项C正确。21·世纪*教育网
7.空间存在一匀强磁场B，方向垂直纸面向里，另有一个带正电的点电荷Q的电场，如图4所示，一带电荷量为－q的粒子以初速度v0从某处垂直电场、磁场入射，初位置到点电荷的距离为r，则粒子在电、磁场中的运动轨迹不可能为( )2-1-c-n-j-y
图4
A．以点电荷Q为圆心，以r为半径的在纸平面内的圆周
B．开始阶段在纸面内向右偏转的曲线
C．开始阶段在纸面内向左偏转的曲线
D．沿初速度v0方向的直线
解析：选D 当电场力大于洛伦兹力时，如果电场力和洛伦兹力的合力刚好提供向心力，选项A可能；如果电场力大于洛伦兹力，其合力大于m，选项C可能；当电场力大于洛伦兹力且其合力小于m或电场力小于洛伦兹力时，选项B可能；由于电场力的方向发生变化，选项D不可能。故选D。【来源：21cnj*y.co*m】
8.如图5所示，一块长铜板放在匀强磁场中，磁场方向垂直于铜板向里，铜板上通有自下而上的电流，由于磁场的作用( )【出处：21教育名师】
图5
A．板左侧聚集较多的电子，使b点电势高于a点电势
B．板左侧聚集较多的电子，使a点电势高于b点电势
C．板右侧聚集较多的电子，使b点电势高于a点电势
D．板右侧聚集较多的电子，使a点电势高于b点电势
解析：选A 铜板中的电流是由自由电子定向移动而形成的，电流方向向上，说明电子向下运动，由左手定则可判断电子所受洛伦兹力向左，所以电子向下运动的同时将向左偏转而聚集在铜板的左侧，所以b点的电势高于a点电势。故选项A正确。
9.如图6所示，摆球带负电，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场方向垂直于纸面向里。摆球在AB间摆动过程中，由A摆动到最低点C时，摆线的拉力为F1，摆球的加速度大小为a1；由B摆动到最低点C时，摆线的拉力为F2，摆球的加速度大小为a2，则( )
图6
A．F1>F2，a1＝a2 B．F1C．F1>F2，a1>a2 D．F1解析：选B 摆球在AB间摆动时，只有重力做功，机械能守恒，所以摆球由A摆到C点时的速度和由B摆到C点时的速度大小相等，设为v。当由A摆到C点时，摆球受到的洛伦兹力竖直向上，此时有qvB＋F1－mg＝ma1＝m；当由B摆到C点时，摆球受到的洛伦兹力竖直向下，此时有F2－qvB－mg＝ma2＝m。由此可知，a1＝a2，F110. (多选)一个带正电的小球以速度v0沿光滑的水平绝缘桌面向右运动，飞离桌面边缘后，通过匀强磁场区域，落在地板上，磁场方向垂直于纸面向里(如图7所示)，其水平射程为s1，落地速度为v1，撤去磁场后，其他条件不变，水平射程为s2，落地速度为v2，则( )21cnjy.com
图7
A．s1＝s2 B．s1>s2
C．v1＝v2 D．v1>v2
解析：选BC 带正电的小球运动过程中洛伦兹力不做功，据动能定理知，两种情况下均有mgh＝mv2，所以v1＝v2，故C正确，D错误。带电小球在空中磁场中运动时洛伦兹力的水平分力做正功，竖直分力做负功，两者代数和为零。但水平速度要增加，落地时间增大，所以水平射程s1>s2，B正确，A错误。21世纪教育网版权所有
11．质量为m、电荷量为q的微粒，以速度v与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间，如图8所示，微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动，求：www.21-cn-jy.com
图8
(1)电场强度的大小，该带电粒子带何种电荷。
(2)磁感应强度的大小。
解析：(1)微粒做匀速直线运动，可知粒子带正电，受力分析如图所示，qE＝mg，
则电场强度E＝。
(2)由于合力为零，则qvB＝mg，所以B＝。
答案：(1) 正电 (2)
12.如图9所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，其质量为m、带电荷量为＋q，小球可在棒上滑动，将此棒竖直放在正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度是E，磁感应强度是B，小球与棒的动摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度。
图9
解析：刚开始运动时受力分析如图所示，由牛顿第二定律得
a1＝g－，小球做加速度逐渐增大的加速运动，当Eq＝Bqv时加速度最大为am＝g，此后继续加速，而弹力N变为向左，由牛顿第二定律得a2＝g－，小球做加速度逐渐减小的加速运动，当a2＝0时，即v＝时，速度最大，以后以最大速度匀速运动，所以最大加速度am＝g，最大速度vm＝。2·1·c·n·j·y
答案：g
课时跟踪检测（五） 电场力做功与电势能
1．关于电场力做功，下列说法正确的是( )
A．电荷沿不同路径从电场中A点运动到B点，电场力做功可能不同
B．电荷从电场中A点出发，最后又回到A点，电场力做功为零
C．电荷在电场中沿着电场线运动，所受电场力对电荷一定做正功
D．电荷在电场中运动所受电场力对电荷做功，能量守恒定律不再成立
解析：选B 电场力做的功与电荷的运动路径无关，所以选项A错误；电场力做的功只与电荷的初、末位置有关，所以电荷从A点出发又回到A点，电场力做的功为零，选项B正确；负电荷沿着电场线的方向运动，电场力对负电荷做负功，选项C错误；电荷在电场中运动，虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能间的转化满足能量守恒定律，选项D错误。www.21-cn-jy.com
2．电场中有A、B两点，把电荷从A点移到B点的过程中，电场力对电荷做正功，则( )
A．电荷的电势能减少 B．电荷的电势能增加
C．A点的场强比B大 D．A点的场强比B小
解析：选A 由电场力做功与电势能变化的关系知A正确。
3．关于电荷的电势能，下列说法正确的是( )
A．电荷在电场强度大的地方，电势能一定大
B．电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零
C．只在静电力的作用下，电荷的电势能一定减少
D．只在静电力的作用下，电荷的电势能可能增加，也可能减少
解析：选D 电场强度与电势能无关，电势能有相对性可以人为规定零势能面，故A、B均错。只在静电力作用下，若电荷从静止开始运动，电场力做正功电势能减少，若电荷在静电力作用下在电场中做减速运动，则电场力做负功电势能增大，故D正确。
4．两个带同种电荷的物体间距增大一些时( )
A．电场力做正功，电势能增加
B．电场力做正功，电势能减小
C．电场力做负功，电势能增加
D．电场力做负功，电势能减小
解析：选B 带同种电荷时两物体间的力是斥力，距离增大，电场力做正功，则电势能减小。
5.如图1所示为某一带电粒子仅在电场力作用下，从t＝0时刻开始在电场中由静止释放后所做运动的v-t图像，下列有关说法正确的是( )21世纪教育网版权所有
图1
A．该电场不可能是由单个电荷所形成的电场
B．该电场有可能是匀强电场
C．该粒子的电势能一定减少
D．以上说法均不对
解析：选C 由v-t图像可知，带电粒子的加速度、速度增大，这说明电场力增大，电场增强，电场力做正功，电势能减少。因此只有C是正确的。21教育网
6. (多选)如图2所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点。电子在从M点到达N点的过程中( )21cnjy.com
图2
A．速率先增大后减小 B．速率先减小后增大
C．电势能先减小后增大 D．电势能先增大后减小
解析：选AC 根据点电荷Q的电场线分布情况可知，电子由M到N的运动轨迹为先向Q靠近，此时，电场力做正功，电势能减小，速率增大；再远离Q，此时，电场力做负功，电势能增大，速率减小。故选项A、C正确。21*cnjy*com
7.如图3所示，直线上有o、a、b、c四点，a、b间的距离与b、c间的距离相等。在o点处固定一个正点电荷。若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则( )【来源：21cnj*y.co*m】
图3
A．两过程中电场力做的功相等
B．前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功
C．前一过程中，粒子电势能不断减小
D．后一过程中，粒子动能不断减小
解析：选C o点周围的电场线分布如图所示，负电荷由c到b再到a的过程中，电场强度不断变大，又＝，故Wab＞Wbc，选项A、B错误；负电荷由c→b→a过程中，电场力做正功，电势能不断减小，动能不断增大，故选项C正确，D错误。
8．(多选)一个带电小球从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功3 J，电场力做功1 J，克服空气阻力做功0.5 J，则小球( )21·世纪*教育网
A．在a点的重力势能比在b点大3 J
B．在a点的电势能比b点小1 J
C．在a点的动能比在b点大3.5 J
D．a点的机械能比b点机械能少0.5 J
解析：选AD 重力做正功，重力势能减少，减少量等于重力做功的多少，A对；同理，电场力做正功，电势能减少，减少量等于电场力做功的多少，B错；动能的变化等于合力做功，合力做正功，动能增大，C错；机械能的变化等于除重力外其他力做功的和，D对。
9.如图4所示，在两点电荷形成的电场中，B点的合场强为零，一电子沿直线从A点移动到C点的过程中，下列说法正确的是( )www-2-1-cnjy-com
图4
A．电子从A到B的过程中，电场力对其做正功
B．电子从A到C的过程中，电场力对其做负功
C．电子从A到C的过程中，其电势能先增大后减小
D．电子从A到C的过程中，其电势能先减小后增大
解析：选C 由于电子带负电，且B点的合场强为零，所以A→B过程中，合场强方向向右，电子受力向左，B→C的过程中，合场强方向向左，电子受力向右。所以A→C的过程中，电场力对电子先做负功，后做正功，所以电势能先增大后减小，应选C项。
10. (多选)如图5所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负的试探电荷在这个电场中仅在电场力作用下运动的轨迹。若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是( )
图5
A．电荷从a到b速度减小
B．电荷从a到b加速度增大
C．电荷从a到b电势能减小
D．电荷从a到b电势能增加
解析：选AD 根据电场线的疏密程度可以判断在a处的场强大于b处的，也就是说试探电荷在a处受到的电场力大于在b处的，由牛顿第二定律可知粒子在a处运动的加速度大于b处的，所以选项B错误；根据带电粒子做曲线运动的条件，曲线向力的方向弯曲可判定，电荷在a、b两点所受到的电场力的方向都应在电场线上并大致向左。由此判断电场线方向发散向外，粒子在电场中从a向b点运动，电场力对电荷做负功，其动能减小，电势能增大，故选项C错误，选项A、D正确。2·1·c·n·j·y
11.如图6是一匀强电场，已知场强E＝2×102 N/C。现让一个电荷量q＝4×10－8 C的负电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离s＝30 cm。【来源：21·世纪·教育·网】
图6
(1)试求：电荷从M点移到N点电势能的变化。
(2)若此电荷从N点移到P点(P点在图中没有画出)电势能减少4.8×10－6 J，试求电场力对电荷做的功。2-1-c-n-j-y
解析：(1)由题图可知，负电荷在该电场中所受电场力F方向向左。因此，从M点移到N点，电荷克服电场力做功，电势能增加，增加的电势能ΔEp等于电荷克服电场力做的功W。
电荷克服电场力做功为W＝qEs＝4×10－8×2×102×0.3 J＝2.4×10－6 J。
即电荷从M点移到N点电势能增加了2.4×10－6 J。
(2)电势能的减少量等于电场力对电荷做的功，即W′＝－ΔEp′＝4.8×10－6 J。
答案：(1)增加2.4×10－6 J (2)4.8×10－6 J
12．真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度方向与竖直方向夹角为37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度为g)。求：21·cn·jy·com
(1)小球受到的电场力的大小及方向；
(2)若以速度v0竖直向上抛出该小球，求小球从抛出点至最高点的电势能变化量。
解析：(1)根据题设条件，电场力大小F＝mgtan 37°＝mg，方向水平向右。
(2)小球沿竖直方向做匀减速直线运动，初速度为v0，则vy＝v0－gt。
沿水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为ax，则ax＝＝g
小球上升到最高点的时间t＝，此过程中小球沿电场线方向的位移x＝axt2＝。
电场力做功W＝Fx＝mv02。
则小球上升到最高点的过程中，电势能减少mv02。
答案：(1)mg 方向水平向右 (2)减少mv02
课时跟踪检测（八） 电容器 电容
1．电容器是一种常用的电子元件。对电容器认识正确的是( )
A．电容器的电容表示其储存电荷的能力
B．电容器的电容与它所带的电荷量成正比
C．电容器的电容与它两极板间的电压成反比
D．电容的常用单位有μF和pF,1 μF＝103 pF
解析：选A C＝是电容的定义式，不是决定式，故C与Q、U无关，B、C错。1 μF＝106 pF，D错。电容是表示电容器储存电荷的能力的物理量，A选项正确。
2．如图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图像，其中错误的是( )
解析：选A 电容器的电容只由电容器本身的性质决定，与电容器带电荷量及极板间电压无关，故A错误，B、D正确；由电容定义式C＝可知，Q＝CU。当C一定时，Q与U成正比，故C正确。21世纪教育网版权所有
3．关于平行板电容器的电容，下列说法中正确的是( )
A．跟两极板的正对面积S有关，S越大，C越大
B．跟两极板的间距d有关，d越大，C越大
C．跟两极板上所加电压U有关，U越大，C越大
D．跟两极板上所带电量Q有关，Q越大，C越大
解析：选A 根据平行板电容器电容的决定式C＝，可知S越大，C越大；d越大，C越小，故A正确，B错误。C与U、Q无关，故C、D错误。21·cn·jy·com
4．下列关于电容器充电和放电的说法中正确的是( )
A．电容器充电和放电时电流都由大变小
B．当电容器的电量最大时，电路中电流最大
C．当电容器两极板间的电压等于零时，电路中的电流最大
D．当电路中的电流最大的时候，电容器储存的电能最大
解析：选A 充电过程，电路中电流为零时，说明自由移动的电荷“全部”聚焦到了电容器上，电容器的两极板所带的电量最大，两极板间的电压最大，场强最大；电路中电流最大时，说明聚集到电容器的自由移动的电荷数为零，则电容器的两极板所带的电量为零，两极板间的电压为零，场强为零。放电过程，开始时两板间含电荷量最大，电压最高，场强最大，电流也最大，最后两极板间电量为零时，电压为零电流也为零。所以电容器充电和放电时电流都由大变小，选项A正确，选项B、C错误；充电过程当电容器上电量最大时，电容器上储存的电能最大，电路中的电流为零，选项D错误。www.21-cn-jy.com
5．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素(如图1所示)。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，则( )
图1
A．保持S不变，增大d，则θ变大
B．保持S不变，增大d，则θ变小
C．保持d不变，减小S，则θ变小
D．保持d不变，减小S，则θ不变
解析：选A 保持S不变，增大d时，电容器的电容C减小，Q不变时，电压U增大，静电计指针偏角θ变大，选项A正确，B错误；保持d不变，减小S时，电容C减小，Q不变，则电压U增大，静电计指针偏角θ变大，选项C、D错误。【来源：21·世纪·教育·网】
6．板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1，现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是( )21·世纪*教育网
A．U2＝U1，E2＝E1 B．U2＝2U1，E2＝4E1
C．U2＝U1，E2＝2E1 D．U2＝2U1，E2＝2E1
解析：选C 由公式E＝、C＝和C∝可得E∝，所以Q加倍，E也加倍，再由U＝Ed可得U相等。C正确。www-2-1-cnjy-com
7.如图2所示，金属芯柱与导电液体构成一个电容器，将该电容器与指示器相接，则指示器就能显示出h的变化情况，下列关于该装置的说法中正确的是( )
图2
A．导电液体相当于电容器的一个电极
B．金属芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大
C．金属芯柱浸入液体深度h越大相当于电容器的正对面积越小
D．如果指示器显示出电容减小，则说明导电液体液面升高
解析：选A 由电容器的定义可知，该装置中的金属芯柱和导电液体相当于电容器的两个极板，故选项A正确；根据平行板电容器的电容C＝定性分析可知，选项B、C、D错误。2·1·c·n·j·y
8. (多选)如图3所示，两块平行带电金属板，带正电的极板接地，两板间P点处固定着一个负电荷(电荷量很小)。现让两板保持距离不变而水平错开一段距离，则( )
图3
A．两板间电压变大，P点场强变大
B．两板间电压变小，P点场强变小
C．P点电势变大，负电荷的电势能变小
D．P点电势变小，负电荷的电势能变大
解析：选AD 由U＝＝，E＝＝∝，S减小，致使U变大，E变大；根据－φP＝Ed，Ep＝(－q)·(－φP)，负电荷在此电场中具有的电势能变大。
9.某电容式话筒的原理示意图如图4所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板。对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动。在P、Q间距增大过程中( )
图4
A．P、Q构成的电容器的电容增大
B．P上电荷量保持不变
C．M点的电势比N点的低
D．M点的电势比N点的高
解析：选D 由极板电容器的电容C＝可知，当P、Q之间的距离d增大时，电容器的电容C减小，A错误；而电容器两极板之间的电势差不变，根据Q＝CU可知，电容器两极板上的电荷量减小，B错误；此时电容器对外放电，故M点的电势高于N点的电势，D正确。21教育网
10. (多选)如图5所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示的水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子( )21cnjy.com
图5
A．所受重力与电场力平衡 B．电势能逐渐增加
C．动能逐渐增加 D．做匀变速直线运动
解析：选BD 由题意可知粒子做直线运动，受到竖直向下的重力和垂直极板的电场力，考虑到电场力和重力不可能平衡，故只有电场力与重力的合力方向水平向左才能满足直线运动条件，故粒子做匀减速直线运动，电场力做负功，电势能逐渐增加，B、D对。
11.如图6所示，一平行板电容器跟一电源相接，当S闭合时，平行板电容器极板A、B间的一带电液滴恰好静止。若将两板间距离增大为原来的两倍，那么液滴的运动状态如何变化？若先将S断开，再将两板间距离增大为原来的两倍，液滴的运动状态又将如何变化？
图6
解析：S闭合时，U不变，d↑，E↓，即E′＝＝＝
合外力F＝mg－Eq＝mg＝ma，
所以a＝，方向向下。液滴将向下做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。
S断开时，电容器的电荷量保持不变，当d′＝2d时，由公式E∝可知，E不变，E′＝E
因此，液滴受力情况不变，仍处于静止状态。
答案：见解析
12.如图7所示，水平放置的平行金属板A、B的距离为d，开始两板都不带电，现将电荷量为＋q、质量为m的液滴从小孔正上方h处无初速度滴下，通过小孔落向B板并把电荷全部传给B板，若第N滴液滴在A、B间恰好做匀速运动，求电容器的电容。
图7
解析：第N滴液滴做匀速运动时，板上电荷量：
Q＝(N－1)q①
由平衡条件得：qE＝mg②
两极板间电压：U＝Ed③
电容器电容：C＝④
由①②③④联立解得：C＝。
答案：
课时跟踪检测（六） 电势与等势面
1．在静电场中，关于场强和电势的说法中正确的是( )
A．电场强度大的地方电势一定高
B．电势为零的地方场强也一定为零
C．场强为零的地方电势也一定为零
D．场强大小相同的点电势不一定相同
解析：选D 电场强度和电势没有必然联系，场强大的地方电势不一定高，电势高处的电场强度也不一定大。故选项D正确。21cnjy.com
2．下列说法中正确的是( )
A．沿电场线的指向，场强一定越来越小
B．沿电场线的指向，电势一定越来越低
C．沿电场线方向移动电荷，电势能逐渐减小
D．在电场力作用下，正电荷一定从电势高处向电势低处移动
解析：选B 沿电场线方向，电势降低；沿电场线方向移动正电荷，电场力做正功电势能减小；在电场力作用下，正电荷不一定从电势高的地方向电势低的地方移动，与其初速度的方向有关。www-2-1-cnjy-com
3．关于等势面的说法，错误的是( )
A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功
B．等势面上各点的场强不一定相等
C．点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面
D．匀强电场中的等势面是相互平行的垂直电场线的一簇平面
解析：选A 在等势面上移动电荷，电场力不做功并不是电荷不受电场力的作用，而是电场力和电荷的移动方向垂直，电场力做功为零，因此A项错误。等势面上各点的电势相等，但是场强是否相等则不一定，如在点电荷形成的电场中，等势面上各点的场强的大小相等，但是方向却不同，因此B项正确。根据所学各种等势面的分布情况可知，C、D两项是正确的。21*cnjy*com
4．关于避雷针的下列说法中正确的是( )
A．制作避雷针要选用绝缘性能好的材料
B．避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地
C．为了美观通常把避雷针顶端设计成球形
D．避雷针安装在高大建筑物的顶端，而不必接地
解析：选B 带电云层靠近建筑物时，会在建筑物上感应出异种电荷，在云层与建筑物之间形成电场。当电荷积累到一定程度时，会发生强烈放电现象，可能发生雷击。如果建筑物安装了避雷针，云层中积聚的电荷会通过避雷针导入大地，逐渐中和云层的电荷，保护建筑物，使其免遭雷击。避雷针应选用导体材料，所以选B。21·cn·jy·com
5．如图1所示的情况中，a、b两点电势相等，电场强度矢量也相等的是( )
图1
A．甲图中带等量异种电荷的平行金属板之间的两点
B．乙图中离点电荷等距的任意两点
C．丙图中两等量同种电荷其连线的中垂线上离垂足等距的任意两点
D．丁图中两等量异种电荷其连线的中垂线上离垂足等距的任意两点
解析：选D 匀强电场的等势面是一系列的平行平面，甲图中a、b两点不在同一等势面上，所以，这两点的电势是不相等的，但这两点的场强相等；乙图中a、b两点在同一个等势面上，电势相等，但这两点的场强矢量大小相等，方向不同；丙图中a、b两点对称于两电荷的连线，所以电势相等，但在中垂线上场强矢量的方向是平行于中垂线的，而且都向外侧，故两点的场强矢量的方向不同；在丁图中，a、b两点的电势相等，场强矢量的方向是平行于两点电荷连线的，而且方向相同，D项正确。2-1-c-n-j-y
6.一正电荷仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度大小随时间变化的图像如图2所示。下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势φ的高低的判断，正确的是( )
图2
A．EA＞EB，φA＞φB
B．EA＝EB，φA＝φB
C．EA＜EB，φA＞φB
D．EA＜EB，φA＜φB
解析：选B 电荷仅受电场力作用，合力不会为零，由运动图像可知速度的大小没有变化，故电荷只能做匀速圆周运动，故选B。【来源：21cnj*y.co*m】
7. (多选)图3中，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则( )
图3
A．A点的场强小于B点的场强
B．A点的场强方向指向x轴负方向
C．A点的场强大于B点的场强
D．A点的电势高于B点的电势
解析：选AD 由电场线与等势面的关系可知，电场线一定与等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面，作出相对应的电场线分布如图中虚线所示，则可知A、B两点处的场强方向应与x轴正方向同向，由电场线的疏密可知，A点的场强小于B点的场强。故选A、D。
8. (2015·全国卷Ⅰ)如图4，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等。则( )【出处：21教育名师】
图4
A．直线a位于某一等势面内，φM>φQ
B．直线c位于某一等势面内，φM>φN
C．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功
D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功
解析：选B 由电子从M点分别运动到N点和P点的过程中电场力所做的负功相等可知，N、P两点在同一等势面上，且电场线方向为M→N，故选项B正确，选项A错误。M点与Q点在同一等势面上，电子由M点运动到Q点，电场力不做功，故选项C错误。电子由P点运动到Q点，电场力做正功，故选项D错误。21·世纪*教育网
9.如图5中A、C是以正点电荷Q为圆心的某一圆周上的两点，B是线段AC的中点。现将一正电荷从A经B移到C，则( )【版权所有：21教育】
图5
A．从A到C，电场力对该电荷一直做正功
B．从A到C，电场力对该电荷一直不做功
C．该电荷在A、B、C三点时的电势能大小关系是EpB＞EpA＝EpC
D．该电荷在A、B、C三点时所受电场力的大小关系是FB＜FA＝FC
解析：选C 根据点电荷的等势面特点(如图)，可知A、C两点处于同一等势面上，两点的电势相等，B所在的等势面比A、C所在的等势面电势高，故将正电荷从A移到C点的过程中，电势先升高后降低，电势能先增大后减小，电场力先做负功后做正功，所以选项A、B错误；根据EP＝qφ可知，正电荷在三点的电势能大小关系为EpB＞EpA＝EpC，所以选项C正确；根据点电荷的电场线分布可知，三点的电场强度的大小EB＞EA＝EC，根据F＝qE，所以有FB＞FA＝FC，故D选项错误。
10.如图6所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是( )www.21-cn-jy.com
图6
A．三个等势面中，等势面a的电势最高
B．带电质点一定是从P点向Q点运动
C．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小
D．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小
解析：选D 先画出电场线，再根据速度、合力和轨迹的关系，可以判定：质点在各点受的电场力方向是斜向右下方。由于是正电荷，所以电场线方向也沿电场力斜向右下方。
11．如果把q＝1.0×10－8 C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，需要克服电场力做功W＝1.2×10－4 J，选取无穷远处为零势能点，那么：21世纪教育网版权所有
(1)A点的电势及q在A点的电势能各是多少？
(2)q未移入电场前A点的电势是多少？
解析：(1)根据电势能的规定可知q在A点的电势能EpA＝W＝1.2×10－4 J
正电荷在A点的电势φA＞0
φA＝＝＝1.2×104 V。
(2)A点的电势由电场本身决定，跟A点是否有电荷无关，所以q未移入电场前，A点的电势也为1.2×104 V。21教育网
答案：(1)1.2×104 V 1.2×10－4 J (2)1.2×104 V
12.如图7所示，虚线方框内为一匀强电场，A、B、C为该电场中的三个点。已知φA＝12 V，φB＝6 V，φC＝－6 V。试在该方框内作出该电场的示意图(即画出几条电场线)，并要求保留作图时所用的辅助线。2·1·c·n·j·y
图7
解析：题目中只要寻求电势相等的点即可确定等势面，因φB＝6 V，φC＝－6 V，由匀强电场的特点电势均匀分布知，在BC连线的中点O处的电势必为0；同理，在AC线段上找一个电势为0的点，把AC线段等分成三份，在等分点O′处的电势也必为0。连结OO′即为该电场中的一条等势线，根据电场线与等势线垂直，可以画出电场中的电场线，如图所示。【来源：21·世纪·教育·网】
答案：见解析图
课时跟踪检测（十一） 焦耳定律
1．关于电功，下列说法中正确的有( )
A．电功的实质是电场力所做的功
B．电功是其他形式的能转化为电能的量度
C．电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大
D．电流通过电动机时的电功率和热功率相等
解析：选A 电场力移动电荷时对电荷所做的功叫电功，是电能转化为其他形式能的量度，A对，B、C、D错。www.21-cn-jy.com
2．关于四个公式：①P＝UI；②P＝I2R；③P＝；④P＝。下列叙述正确的是( )
A．公式①④适用于任何电路的电功率
B．公式②③适用于任何电路的电热功率
C．公式①②③适用于任何电路电功率
D．上述没有一个正确
解析：选A P＝UI、P＝适用于任何电路电功率的计算，而P＝I2R适用于任何电路热功率的计算，故A正确；P＝只适用于纯电阻电路中电功率及热功率的计算，故B、C、D错。21·世纪*教育网
3．有一只电风扇，标有“220 V 50 W”字样，电动机线圈的电阻为0.4 Ω，把它接入220 V的电路中，以下几种计算时间t内产生热量的方法中，正确的是( )
A．Q＝ B．Q＝Pt
C．Q＝2Rt D．以上三种方法均正确
解析：选C 由于电风扇是非纯电阻电路，故A、B错；由P＝UI得I＝，再由Q＝I2Rt知C正确。
4．利用超导材料零电阻的性质，可以实现无损耗输电。现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V。如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为( )21·cn·jy·com
A．1 kW B．1.6×103 kW
C．1.6×10－3 kW D．10 kW
解析：选A 节约的电功率为原来输电线消耗的功率，由焦耳定律有P＝I2R。根据输电线提供给用电器的功率和电压可知输电线中的电流I满足P0＝UI，由以上两式有P＝2R＝2×0.4 W＝1 000 W。选项A正确。www-2-1-cnjy-com
5．改革开放以来，我国人民生活水平和生活质量有了较大的改善，电冰箱、空调机、电视机等家用电器得到了普遍使用。下面列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目，试判断正常工作时，其中功率最大的是( )
A．54 cm彩色电视接收机，工作电压170～240 V，工作频率50 Hz，额定功率85 W
B．BC65B电冰箱，额定电压220 V，工作频率50 Hz，额定功率70 W，耗电量0.50 kW·h/24h
C．FS69电风扇，规格400 mm，额定电压220 V，工作频率50 Hz，额定功率65 W
D．KFR33GW空调机，额定电压220 V，工作频率50 Hz，制冷/制热电流6.2 A/6.2 A
解析：选D 显然正常工作时电视机的功率为85 W，电冰箱的功率为70 W，电风扇的功率为65 W，空调机的功率P＝UI＝1 364 W，因此，功率最大的是空调机，选项D正确。
6．三只电阻R1、R2和R3按如图1所示连接，在电路的A、B端加上恒定电压后，电阻R1消耗的功率最大，则三只电阻的阻值大小关系为( )2-1-c-n-j-y
图1
A．R1＞R2＞R3 B．R2＞R1＞R3
C．R3＞R2＞R1 D．R1＞R3＞R2
解析：选B 电阻R1、R2并联，电阻两端的电压相等，因为电阻R1消耗的功率最大，由功率公式P＝，可判断R2＞R1，由串、并联电路的特点可知，通过电阻R1的电流小于通过电阻R3的电流，根据功率公式P＝I2R，可判断R1＞R3，故选B。21世纪教育网版权所有
7．一白炽灯的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V，若把此白炽灯接到输出电压为18 V的电源两端，则白炽灯消耗的电功率( )21*cnjy*com
A．等于36 W B．小于36 W，大于9 W
C．等于9 W D．小于9 W
解析：选B 设白炽灯在正常工作时的电阻为R，由P＝得R＝36 Ω，当接在输出电压为18 V的电源两端时，假设白炽灯的电阻也为36 Ω，则它消耗的功率为P′＝＝ W＝9 W，但是当白炽灯两端电压为18 V时，它的发热功率小，灯丝的温度较正常工作时的温度低，其电阻率小，所以其电阻要小于36 Ω，其实际功率要大于9 W，故B项正确。
8.如图2所示，电阻R1＝20 Ω，电动机的内阻R2＝10 Ω。当开关断开时，电流表的示数是0.5 A，当开关闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，关于电流表的示数I和电路消耗的电功率P的式子正确的是( )【来源：21cnj*y.co*m】
图2
A．I＝1.5 A B．I＞1.5 A
C．P＝15 W D．P＜15 W
解析：选D 电路两端的电压为U＝I1R1＝0.5 A×20 Ω＝10 V。电动机是非纯电阻用电器，UI2＞I22R2，所以I2＜＝1 A。电流表的示数I＝I1＋I2＜1.5 A，A、B错误；电路消耗的电功率为P＝U(I1＋I2)＜15 W，C错误，D正确。21cnjy.com
9. (多选)如图3所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V 60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则( )
图3
A．电解槽消耗的电功率为120 W
B．电解槽的发热功率为60 W
C．电解槽消耗的电功率为60 W
D．电路消耗的总功率为120 W
解析：选CD 灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V电压，且干路电流I＝I灯＝ A，则电解槽消耗的功率P＝P灯＝60 W，C对A错；电解槽的发热功率P热＝I2R＝1.3 W，B错；整个电路消耗的功率P总＝220× W＝120 W，D正确。
10.在研究微型电动机的性能时，应用如图4所示的实验电路。当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V；重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V。则这台电动机正常运转时的输出功率为( )21教育网
图4
A．32 W B．44 W
C．47 W D．48 W
解析：选A 设电动机线圈的电阻为r，不转时，由欧姆定律得r＝＝4 Ω。电动机正常运转时，输入功率P＝I2U2＝48 W，发热功率Pr＝I22r＝16 W，则输出功率为P出＝P－Pr＝32 W，选项A正确。【来源：21·世纪·教育·网】
11.如图5是家用电饭煲的电路图。将电饭煲接到稳压电源上，当开关接通“加热”挡时，电热丝以额定功率给食物加热，当食物蒸熟后，开关接通“保温”挡，给食物保温，这时电热丝的功率为其额定功率的，电流为1.40 A，已知分压电阻的阻值是R＝100 Ω。求：
图5
(1)保温时，电阻R两端的电压。
(2)稳压电源输出的电压。
(3)电热丝的额定功率。
解析：(1)电阻R两端的电压为UR，则UR＝IR＝1.40×100 V＝140 V。
(2)设电热丝的电阻为r，电源输出电压为U，则2r＝·，解得r＝50 Ω
所以电源电压为
U＝I(R＋r)＝1.40×(100＋50)V＝210 V。
(3)电热丝的额定功率为P＝＝ W＝882 W。
答案：(1)140 V (2)210 V (3)882 W
12．四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高20 m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作。工作电压为380 V，此时输入电动机的电功率为19 kW，电动机的内阻为0.4 Ω。已知水的密度为1×103 kg/m3，重力加速度取10 m/s2。求：2·1·c·n·j·y
(1)电动机内阻消耗的热功率；
(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)。
解析：(1)设电动机的电功率为P，则
P＝UI①
设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr，则
Pr＝I2r②
代入数据解得Pr＝1×103 W。③
(2)设蓄水总质量为M，所用抽水时间为t。抽水高度为h，蓄水池容积为V，水的密度为ρ，则
M＝ρV④
设质量为M的河水增加的重力势能为ΔEp，则
ΔEp＝Mgh⑤
设电动机的输出功率为P0，则P0＝P－Pr⑥
根据能量守恒定律得P0t×60%×80%＝ΔEp⑦
代入数据解得t＝2×104 s。⑧
答案：(1)1×103 W (2)2×104 s
课时跟踪检测（十七） 用磁感线描述磁场
1．关于磁感线，下列说法正确的是( )
A．磁感线是真实存在的，细铁粉撒在磁铁附近，我们看到的就是磁感线
B．磁感线始于N极，终止于S极
C．沿磁感线方向磁场减弱
D．磁感线是无头无尾的闭合曲线
解析：选D 磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线，实际不存在，细铁粉在磁铁附近的排列可以显示磁感线的分布，但我们看到的不是磁感线，故A错；磁感线是闭合曲线，在磁体外部是从N极到S极，在磁体内部是从S极到N极，故D对，B错；磁感线的疏密表示磁场的强弱，沿磁感线方向磁场可能增强，也可能减弱，故C错。
2．关于磁场和磁感线的描述，下列哪些是正确的( )
A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止
B．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的N极
C．磁感线的方向就是磁场方向
D．两条磁感线的空隙处不存在磁场
解析：选B 磁感线与电场线不同，它是一条闭合曲线，在磁体的外部由N极到S极，而在磁体的内部则由S极到N极，故选项A是不正确的。螺线管内部的磁感线和条形磁铁相似，是由S极到N极的，即磁场方向也是从S极指向N极，所以放置其中的小磁针N极必然是指向磁场方向，即螺线管的北极，故选项B正确。只有磁感线是直线时，磁感线的方向才与磁场方向一致，如果磁感线是曲线，那么某点的磁场方向是用该点的切线方向来表示的，所以选项C不正确。磁感线是为了研究问题方便而假想的曲线，磁场中磁感线有无数条，故提出两条磁感线之间是否有空隙，是否存在磁场等类似的问题是毫无意义的，故选项D不正确。21世纪教育网版权所有
3.如图1所示，两个相同的导线圆环共轴平行悬挂，相隔一小段距离。当同时给两个导线圆环通以同方向的电流时，两导线圆环将( )21cnjy.com
图1
A．吸引 B．排斥
C．保持静止 D．边吸引边转动
解析：选A 根据安培定则，两环形电流中间产生的磁场相当于两个条形磁体的异名磁极，相互吸引。
4.如图2所示，若一束电子沿y轴正方向定向运动，则在z轴上某点A的磁场方向应为( )
图2
A．沿x轴正方向
B．沿z轴正方向
C．沿x轴负方向
D．沿z轴负方向
解析：选A 首先由电流方向的规定可知，电子沿y轴正方向定向运动，则电流沿y轴负方向，由安培定则可知A处的磁场方向沿x轴正方向，所以选项A正确。
5．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( )
解析：选B 地磁场的N极在地理的南极附近，地磁场的S极在地理的北极附近，在地球的内部，地磁场的方向由地理的北极附近指向地理南极附近，由安培定则得环形电流的方向由东向西，故B正确。21教育网
6.指南针是我国古代的四大发明之一。当指南针静止时，其N极指向如图3虚线(南北向)所示，若某一条件下该指南针静止时N极指向如图实线(N极东偏北向)所示。则以下判断正确的是( )【来源：21·世纪·教育·网】
图3
A．可能在指南针上面有一导线东西放置，通有由东向西的电流
B．可能在指南针上面有一导线东西放置，通有由西向东的电流
C．可能在指南针上面有一导线南北放置，通有由北向南的电流
D．可能在指南针上面有一导线南北放置，通有由南向北的电流
解析：选C N极指向表示磁感应强度的方向，根据题意可知通电直导线在小磁针处的磁场，与原来指向北方的磁场的合磁场方向指向东北方向(如题图中实线)，选项C对，A、B、D错。 21·世纪*教育网
7. (多选)如图4所示，一个电子沿逆时针方向做圆周运动，则由于电子的运动将( )
图4
A．不产生磁场
B．在圆周的内侧、外侧均产生磁场
C．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直于纸面向里
D．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直于纸面向外
解析：选BC 电子沿逆时针方向做圆周运动，形成的电流方向为顺时针方向，根据安培定则可判断电子的运动将在圆周的内侧、外侧均产生磁场，且圆心处的磁场方向垂直于纸面向里，选项B、C正确。www-2-1-cnjy-com
8.如图5所示，a、b是电池的两个极，A、B、C为通电螺线管轴线上的三点，D为螺线管正上方的一点，将小磁针分别放在A、B、C、D四点，静止时小磁针S极的指向与电池正极的关系是( )2-1-c-n-j-y
图5
A．在A点S极向右，a为正极
B．在B点S极向左，b为正极
C．在C点S极向左，b为正极
D．在D点S极向右，a为正极
解析：选D 可用假设法进行判断，分别设a、b为电源的正极，确定出电流方向，再根据电流方向确定出A、B、C、D各点的磁场方向，再判定出小磁针的指向，和各选项对比知，选项D正确。21*cnjy*com
9. (多选)南极考察队队员在地球南极附近用弹簧秤竖直悬挂一未通电螺线管，如图6所示。下列说法正确的是( )【来源：21cnj*y.co*m】
图6
A．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧秤示数将减小
B．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧秤示数将增大
C．若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧秤示数将增大
D．不论螺线管通电情况如何，弹簧秤示数均不变
解析：选AC 一方面，可以将地球等效处理为一个大条形磁铁，地理南极附近相当于磁铁的N极，因而在地理南极附近地磁场方向近似竖直向上，如图所示；另一方面，可利用安培定则确定通电螺线管在其周围产生的磁场方向，再根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”的规律判定通电螺线管与地球之间的作用情况。正确选项为A、C。
10.如图7所示，一个轻质弹簧下端悬挂一个小铁片，当开关S断开时，铁片刚好与水银槽中水银接触。当开关S闭合后，铁片会( )www.21-cn-jy.com
图7
A．不动
B．陷入水银面以下
C．向上运动停止在空中
D．不停地上下振动
解析：选D 当开关S闭合后，弹簧相当于通电螺线管，由于各匝弹簧中通入电流方向相同，相邻两匝弹簧线圈之间为异名磁极，则弹簧各匝之间相互吸引使弹簧缩短，将铁片向上提起；铁片离开水银面后，电路断开，弹簧无磁性，则在铁片的重力作用下，弹簧伸长，铁片与水银面接触又使电路连通，这个过程循环往复，使铁片不停地上下振动。
11．如图8所示，当开关S接通后，说明电流周围磁场中的小磁针的偏转情况。
图8
解析：甲图线框内电流磁感线向内，线框外电流磁感线向外，线框内小磁针N极向纸内偏转，线框外小磁针N极向纸外偏转；乙图通电螺线管下端为N极，两个小磁针顺时针偏转；丙图通电螺线管类似蹄形磁铁，左侧为N极、右侧为S极，左边的小磁针顺时针偏转，右边的小磁针逆时针偏转。2·1·c·n·j·y
答案：见解析
12．装有铁芯的螺线管叫电磁铁，巨大的电磁铁能吸起很重的钢铁，如图9甲所示。现有一个如图乙所示的绕有两个线圈的铁芯，要使其产生磁性且左端为N极，其四个接头与电源应怎样连接？21·cn·jy·com
图9
解析：使铁芯产生磁性并且左端为N极，可有以下五种接法：
(1)只用a、c线圈，a端接电源正极，c端接电源负极。
(2)只用b、d线圈，b端接电源正极，d端接电源负极。
(3)a、b相接，接电源正极，c、d相接，接电源的负极。
(4)b、c相接，a接电源的正极，d接电源的负极。
(5)a、d相接，b接电源的正极，c接电源的负极。
答案：见解析
课时跟踪检测（十三） 闭合电路欧姆定律
1．单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周，在内外电路中释放的总能量取决于( )
A．电源的电动势 B．通过电源的电流
C．路端电压的大小 D．内外电阻之和
解析：选A 单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周，释放的总能量就是电源提供给它的电能，在数值上等于电源电动势，故选A。21cnjy.com
2．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是( )
A．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大
B．如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小
C．如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小
D．如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒量
解析：选D 已接电源的闭合电路中，电源电动势和内电压、外电压的关系为：E＝U外＋U内，E由其自身性质决定，一般不变，所以U外增大，U内减小；U外减小，U内增大，二者的和始终不变。2·1·c·n·j·y
3．一个闭合电路，是由电池供电的，外电路是纯电阻电路时，以下说法正确的是( )
A．当外电阻增大时，路端电压增大
B．当外电阻减小时，路端电压增大
C．当外电阻减小时，电池的输出功率一定增大
D．当外电阻减小时，电池的输出功率一定减小
解析：选A 由闭合电路欧姆定律得：U＝E－Ir＝E－，当外电阻增大时，路端电压增大，即A正确；由电源的输出功率随外电阻的变化关系图像得，当外电阻变化时，其输出功率可能增加也可能减小，即C、D均错误。21·世纪*教育网
4．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是( )
A．0.10 V B．0.20 V
C．0.30 V D．0.40 V
解析：选D 电源没有接入外电路时，路端电压值等于电动势，所以电动势E＝800 mV，
由闭合电路欧姆定律得短路电流I短＝，
所以电源内阻r＝＝ Ω＝20 Ω，
该电源与20 Ω的电阻器连成闭合电路时，电路中电流I＝＝ mA＝20 mA，
所以路端电压U＝IR＝400 mV＝0.40 V，D正确。
5.如图1所示，Ⅰ是电源的路端电压随电流变化的图线，Ⅱ是某电阻的伏安特性曲线，当该电源向该电阻供电时，电阻上消耗的功率和电源的效率分别是( )
图1
A．4 W和33%
B．2 W和67%
C．2 W和33%
D．4 W和67%
解析：选D 将R连入电路后，路端电压U＝2 V，电流I＝2 A，所以PR＝UI＝2×2 W＝4 W，η＝＝＝＝67%，故D对。21·cn·jy·com
6.如图2所示的电路中，电源的电动势和内阻分别为E和r，当闭合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片时，下列说法正确的是( )www.21-cn-jy.com
图2
A．电流表的示数变大，电压表的示数变大
B．电流表的示数变大，电压表的示数变小
C．电流表的示数变小，电压表的示数变小
D．电流表的示数变小，电压表的示数变大
解析：选D 闭合开关S，滑片向左移动，外电阻R增大，由I＝知总电流I减小，电流表示数减小。由U＝E－Ir知，路端电压增大，电压表示数变大，因此选项D正确。
7. (多选)如图3所示，A为电源a的路端电压与电流的关系图线，B为电源b的路端电压与电流的关系图线，C为电阻R两端的电压与电流的关系图线。若这个电阻R分别接到a、b两个电源上，则( )2-1-c-n-j-y
图3
A．R接到b电源上，电源的效率较高
B．R接到b电源上，电源的输出功率较大
C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低
D．R接到a电源上，电源的热功率和电源的效率都较高
解析：选AC 由图知Ea＞Eb，内阻ra＞rb，当电阻R接到电源两极时，电源的效率为η＝＝，所以R接到电源b上时，电源的效率高，A正确，D错误。由图知，R接到电源a上时，电源的输出电压和电流均比接到b上时大，从而使电源的输出功率大，B错，C对。【来源：21·世纪·教育·网】
8.将两个定值电阻、电阻箱和理想电压表按照如图4的方式连接，其中电源的内阻为r，且r≠0。闭合开关，逐渐增大电阻箱的阻值，同时观察电压表的示数，使其读数增加ΔU。则在该过程中( )21*cnjy*com
图4
A．如果流过电阻箱的电流改变ΔI，则＝R1
B．定值电阻R2两端的电压逐渐减小，且减少量为ΔU
C．如果流过定值电阻R2的电流改变ΔI2，则＝R2＋r
D．电源的输出电压增加了ΔU
解析：选C 在闭合电路中，对于定值电阻有＝R，对于变化的电阻利用闭合电路的欧姆定律，得＝＝R2＋r，选项A错误，C正确。因为r≠0，电压表读数增加ΔU，所以电阻R2的电压减小，减少量小于ΔU，电源输出电压增加量小于ΔU，选项B、D错误。www-2-1-cnjy-com
9. (多选)如图5所示，当开关S断开时，各灯亮度变化及电压变化情况正确的是( )
图5
A．U1、U2都变小
B．U1变小、U2变大
C．L1变暗，L2变亮
D．L1变暗，L2变暗
解析：选BC 当开关S断开时，少了一个支路，外电路电阻变大，由I＝知I变小，故L1两端的电压U1＝IRL1变小，功率P1＝I2RL1变小，L1变暗，由E＝I(RL1＋r)＋U2知，U2变大，L2的功率P2＝变大，L2变亮，B、C正确。【来源：21cnj*y.co*m】
10. (多选)某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如图6中的a、b、c所示，根据图线可知( )
图6
A．反映Pr变化的图线是c
B．电源电动势为8 V
C．电源内阻为2 Ω
D．当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 Ω
解析：选ACD 电源的总功率PE＝EI，对应图线a，内阻发热功率Pr＝I2r，抛物线开口向上，可知反映Pr变化的图线是c，I＝2 A时，由图线知外电路短路，总功率等于内阻发热功率，把电流I＝2 A、Pr＝8 W代入Pr＝I2r可求得内阻为2 Ω，又由PE＝EI＝8 W、I＝2 A，解得电动势E＝4 V。当电流为0.5 A时，总功率PE＝2 W，内阻发热功率Pr＝0.5 W，外电路消耗的功率PR＝PE－Pr＝1.5 W，由PR＝I2R求得R＝6 Ω。【出处：21教育名师】
11．人造地球卫星常常利用太阳能电池作电源，太阳能电池由许多片电池板组成。设某太阳能电池板的内电阻为r＝20 Ω，它不接外电路时两极间的电压为8×10－4 V。
(1)该太阳能电池板的电动势为多大？
(2)该太阳能电池板的短路电流为多大？
(3)若在该太阳能电池板的两极间连接一只定值电阻R，R＝5 Ω，则电阻R两端的电压为多大？
解析：(1)电池板的电动势E等于不接外电路时两极间的电压U，即E＝8×10－4 V。
(2)外电路短路时，R＝0，I短＝＝4×10－5 A。
(3)由I＝及UR＝IR得UR＝＝1.6×10－4 V。
答案：(1)8×10－4 V (2)4×10－5 A (3)1.6×10－4 V
12．在图7甲所示电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2的阻值未知，R3是滑动变阻器，在滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点时分别得到的。求：21世纪教育网版权所有
图7
(1)电源的电动势和内电阻；
(2)定值电阻R2的阻值；
(3)滑动变阻器R3的最大值。
解析：(1)由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir
将题图乙中A、B两点对应的电压和电流代入得
E＝16＋0.2r，E＝4＋0.8r，解得E＝20 V，r＝20 Ω。
(2)当R3的滑片自左向右滑动时，R3的有效阻值变小，使电路的总电阻变小，总电流变大，由此可知，图线上的A、B两点是滑片分别位于最左端和最右端时得到的。当滑片位于最右端时，R3＝0，R1被短路，外电路电阻即为R2，故由B点的U、I值得R2＝＝ Ω＝5 Ω。21教育网
(3)当滑片在最左端时，R3的有效阻值最大，并对应着图线上的A点，故由A点的U、I值可求出此时外电路的电阻，再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值。
R外＝＝Ω＝80 Ω，又R外＝＋R2
代入数据解得滑动变阻器的最大值R3＝300 Ω。
答案：(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω
课时跟踪检测（十九） 探究磁场对电流的作用
1．磁场中某处磁感应强度的大小，由B＝可知( )
A．B随IL的乘积的增大而减小
B．B随F的增大而增大
C．B与F成正比，与IL成反比
D．B与F及IL无关，由的比值确定
解析：选D 磁场中某处的磁感应强度的大小仅由磁场本身决定。B＝为比值定义，B与F、I、L无关。
2．关于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，下列说法中正确的是( )
A．F、B、I三者必保持两两垂直
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，安培力的方向总是既垂直于磁场方向又垂直于电流方向，即安培力垂直于磁场方向和电流方向所确定的平面，但磁场方向不一定总垂直于电流方向。故选项B正确。www.21-cn-jy.com
3．关于电流计以下说法不正确的是( )
A．指针稳定后，游丝形变产生的阻力与线圈受到的安培力方向是相反的
B．通电线圈中的电流越大，电流表指针偏转角度也越大
C．在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场
D．在线圈转动的范围内，线圈所受安培力大小与电流大小有关，而与所处位置无关
解析：选C 游丝形变产生的阻力力矩与安培力引起的动力力矩平衡时，线圈停止转动，故从转动角度来看二力方向相反。电流计内磁场是均匀辐射磁场，在线圈转动的范围内，不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，线圈所在各处的磁场大小相等方向不同，所以安培力与电流大小有关而与所处位置无关，电流越大，安培力越大，指针转过的角度越大。【出处：21教育名师】
4.如图1，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为( )【版权所有：21教育】
图1
A．0 B．0.5BIl
C．BIl D．2BIl
解析：选C 方法1：导线有效长度为2lsin 30°＝l，根据安培力公式，该V形通电导线受到的安培力大小为BIl。方法2：由安培力大小公式F＝IlB知V形导线每边受力为IlB，方向如图所示，其合力大小为2Fsin 30°＝F＝IlB，C对。21cnjy.com
5．一根容易形变的弹性导线，两端固定。导线中通有电流，方向如图中箭头所示。当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是( )2·1·c·n·j·y
解析：选D 匀强磁场竖直向上与导线平行，导线受到的安培力为零，A错；匀强磁场水平向右，根据左手定则可知导线受到安培力向里，B错；匀强磁场垂直纸面向外，由左手定则可知导线受到安培力水平向右，C错、D对。2-1-c-n-j-y
6.如图2所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图所示。当圆盘高速绕中心轴OO′转动时，通电直导线所受磁场力的方向是( )21教育名师原创作品
图2
A．竖直向上 B．竖直向下
C．水平向里 D．水平向外
解析：选C 从上往下看，带负电荷的橡胶盘顺时针转动，形成逆时针方向的电流，由安培定则得圆盘转动产生的磁场竖直向上，再由左手定则判断得通电直导线所受磁场力水平向里。
7．一根长为0.2 m、电流为2 A的通电导线，放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，受到的安培力大小不可能是( )
A．0.4 N B．0.2 N
C．0.1 N D．0
解析：选A 由安培力的公式F＝IlBsin θ可知，安培力的大小与I和B的夹角有关。当θ＝90°时，F最大，Fmax＝IlB＝2×0.2×0.5 N＝0.2 N。当θ＝0°时，F最小，Fmin＝0，故F的大小范围是0≤F≤0.2 N，故B、C、D可能，A不可能。21世纪教育网版权所有
8. (多选)质量为m的通电导体棒ab置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，导体棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ。有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图3所示。图中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中导体棒ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是( )
图3
解析：选AB 选项A中，当mgsin θ＝BIdcos θ时，通电导体棒受到重力、安培力、导轨的弹力作用处于静止状态，如图甲所示，所以导体棒与导轨间的摩擦力为零。当安培力变大或变小时，导体棒有上滑或下滑的趋势，于是有静摩擦力产生。选项B中，当mg＝BId时，通电导体棒受到重力、安培力作用处于静止状态，如图乙所示，所以导体棒与导轨间的摩擦力为零。当安培力减小时，细杆受到导轨的弹力和沿导轨向上的静摩擦力，也可能处于静止状态。21*cnjy*com
选项C和D中，通电导体棒受重力、安培力、导轨弹力作用具有下滑趋势，故一定受到沿导轨向上的静摩擦力，如图丙和丁所示，所以导体棒与导轨间的摩擦力一定不为零。
9. (多选)如图4所示的装置可演示磁场对通电导线的作用。电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆。当磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动。下列说法正确的是( )21·世纪*教育网
图4
A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动
B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动
C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动
D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动
解析：选BD 若a接正极，b接负极，则电磁铁磁极间磁场方向向上，若e接正极，f接负极时，由左手定则可知，金属杆所受安培力向左，则L向左滑动，选项A错误；同理可判定选项B、D正确，C错误。21·cn·jy·com
10.如图5所示的天平(电流天平)可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬挂在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有电流I(方向如图)时，在天平两边加上质量分别为m1、m2的砝码，天平处于平衡状态；当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新处于平衡状态。由此可知( )【来源：21cnj*y.co*m】
图5
A．磁感应强度的方向垂直于纸面向里，大小为
B．磁感应强度的方向垂直于纸面向里，大小为
C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外，大小为
D．磁感应强度的方向垂直于纸面向外，大小为
解析：选B 由题意可知，当电流方向反向时，右边再加砝码后天平才能重新平衡。由此可知，电流反向后，安培力方向由向下变为向上，大小不变，所以磁场方向是垂直于纸面向里的。www-2-1-cnjy-com
根据天平的平衡原理，有
m1g＝m2g＋NBIL＋G矩，m1g＝m2g＋mg－NBIL＋G矩
解得mg＝2NBIL，故B＝。
11.如图6所示，在一个范围足够大、磁感应强度B＝0.40 T的水平匀强磁场中，用绝缘细线将金属棒吊起使其呈水平静止状态，且金属棒与磁场方向垂直。已知金属棒长l＝0.20 m，质量m＝0.020 kg，g取10 m/s2。21教育网
图6
(1)若棒中通有I＝2.0 A的向左的电流，求此时金属棒受到的安培力F的大小。
(2)改变通过金属棒的电流大小，若细线拉力恰好为零，求此时棒中通有电流的大小。
解析：(1)此时金属棒受到的安培力大小
F1＝BIl＝0.16 N。
(2)悬线拉力恰好为零，金属棒沿竖直方向受重力和安培力
由金属棒静止可知安培力F2＝mg
所以此时金属棒中的电流I′＝＝＝2.5 A。
答案：(1)0.16 N (2)2.5 A
12.如图7所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一通有电流为I，长为l，质量为m的导体棒，重力加速度为g，试问：
图7
(1)欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向。
(2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，则外加磁场的磁感应强度B的大小和方向。
(3)分析棒有可能静止在斜面上且要求B垂直于I，求应加外磁场磁感应强度B的方向范围。
解析：(1)由于棒在斜面上处于静止状态，故受力平衡。棒共受三个力的作用：重力大小为mg，方向竖直向下；弹力垂直于斜面向上，大小随安培力的变化而变化；安培力始终与磁场方向及电流方向垂直，大小随方向不同而变。但由平衡条件知：斜面弹力与安培力的合力必与重力mg等大、反向，故当安培力方向与弹力方向垂直即沿斜面向上时，安培力最小Fmin＝mgsin α，所以B＝，由左手定则知：B的方向应垂直斜面向上。
(2)棒静止在斜面上，又对斜面无压力，则棒只受两个力作用，即竖直向下的重力mg和安培力F的作用，由平衡条件知F＝mg，且安培力F竖直向上，所以有BIl＝mg，故B＝，由左手定则知B的方向水平向左。21*cnjy*com
(3)此问讨论的只是问题的可能性，并没有具体研究满足平衡的定量关系。为讨论问题方便，建立如图所示的直角坐标系。欲使棒有可能平衡，安培力F的方向需限定在图上F1和F2之间。【来源：21·世纪·教育·网】
由图不难看出，F的方向应包括F2的方向，但不能包括F1的方向，根据左手定则判知，B与＋x的夹角θ应满足α＜θ≤π。
答案：(1) 方向垂直斜面向上
(2) 方向水平向左
(3)B与水平向右方向的夹角θ应满足α＜θ≤π
课时跟踪检测（十二） 串联电路和并联电路
1．(多选)下列说法正确的是( )
A．一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，总电阻为零
B．并联电路任一支路电阻都大于电路的总电阻
C．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，总电阻也增大
D．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，总电阻一定减小
解析：选ABC 由并联电路的特点知：并联电路的总电阻比各支路中的任意一个分电阻的阻值都要小，所以A、B、C对，D错。www.21-cn-jy.com
2．电阻R1、R2、R3串联在电路中，已知R1＝10 Ω、R3＝5 Ω，R1两端的电压为6 V，R2两端的电压为12 V，则下列判断错误的是( )2·1·c·n·j·y
A．电路中的电流为0.6 A
B．电阻R2的阻值为20 Ω
C．三只电阻两端的总电压为21 V
D．电阻R3消耗的电功率为3.6 W
解析：选D 串联电路中电流处处相等，所以I＝I1＝＝0.6 A，所以A对；又串联电路中导体两端电压和导体电阻成正比，即U1∶U2∶U3＝R1∶R2∶R3，所以R2＝20 Ω，U3＝3 V，B对；又串联电路的总电压等于各支路电压之和，所以U＝U1＋U2＋U3＝21 V，C对；P3＝I2R3＝1.8 W，所以D错。【来源：21·世纪·教育·网】
3．三个电阻之比为R1∶R2∶R3＝1∶2∶5，将这三个电阻并联，则通过这三支路的电流I1∶I2∶I3为( )21·世纪*教育网
A．1∶2∶5 B．5∶2∶1
C．10∶5∶2 D．2∶5∶10
解析：选C 并联电路的电流之比与阻值成反比，即 I1∶I2∶I3＝∶∶＝10∶5∶2。
4.如图1所示，有三个电阻，已知R1∶R2∶R3＝1∶3∶6，则电路工作时，电压U1∶U2为( )【来源：21cnj*y.co*m】
图1
A．1∶6 B．1∶9
C．1∶3 D．1∶2
解析：选D R2、R3并联后与R1串联，故U2＝U3，I2＋I3＝I1，R2、R3并联后的阻值R2、3＝＝2R1，由U＝IR知U1∶U2＝1∶2，D正确。【版权所有：21教育】
5.有两只完全相同的电流计，分别改装成一只电流表和一只电压表，一位同学在做实验时误将这两只表(电流表和电压表)串联起来连接在电路中，如图2所示，闭合开关S后，则两只表上的指针可能出现的情况是( )21教育名师原创作品
图2
A．两表指针的偏角相同
B．两表的指针都不偏转
C．电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角
D．电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角
解析：选C 电流表由电流计与电阻并联改装而成，电压表由电流计与电阻串联改装而成，电表的指针偏转角的大小取决于流过电流计本身电流的大小，显然流过改装后的电流表的那个电流计的电流更小。www-2-1-cnjy-com
6．一电流表的满偏电流Ig＝1 mA，内阻为200 Ω。要把它改装成一个量程为0.5 A的电流表，则应在电流表上( )21*cnjy*com
A．并联一个200 Ω的电阻
B．并联一个0.4 Ω的电阻
C．串联一个0.4 Ω的电阻
D．串联一个200 Ω的电阻
解析：选B 由IgRg＝(I－Ig)R并得R并＝＝ Ω≈0.4 Ω，选项B正确。
7.R1和R2分别标有“2 Ω 1.0 A”和“4 Ω 0.5 A”，将它们串联后接入电路中，如图3所示，则此电路中允许消耗的最大功率为( )21*cnjy*com
图3
A．1.5 W B．3.0 W
C．5.0 W D．6 W
解析：选A 因R1和R2串联后接入电路中，所以通过它们的电流相同，因此通过它们的电流不能超过0.5 A，则此电路允许消耗的最大功率为P＝I2(R1＋R2)＝0.52×6 W＝1.5 W，故选项A正确。21世纪教育网版权所有
8.如图4所示的电路中，U＝12 V，若电压表的示数也是12 V，这说明可能( )
图4
A．灯泡L开路
B．电阻R1、R2中有开路发生
C．电阻R1、R2中有短路发生
D．灯泡L和电阻R1都发生了开路
解析：选B 若灯泡L开路，则电路不通，电压表示数为0；若R1、R2中有开路，则电压表测电源两端电压，示数为U，B对；若R1、R2中有短路，则电压表测R1、R2两端电压，示数小于电源电压12 V；若灯泡L和电阻R1都开路，则电路不通，电压表示数为0。
9.如图5所示的电路中，U＝8 V不变，电容器电容C＝200 μF，R1∶R2＝3∶5，则电容器的带电荷量为( )
图5
A．1×10－3 C B．6×10－3 C
C．6×10－4 C D．1.6×10－3 C
解析：选A 因为R1、R2串联，所以两电阻间的电压值与电阻值成正比，则U1∶U2＝R1∶R2＝3∶5，又U1＋U2＝8 V，所以U1＝3 V，U2＝5 V21cnjy.com
电容器与R2并联，所以UC＝U2＝5 V，所以Q＝CU＝1×10－3 C，选项A正确。
10. (多选)如图6所示，四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表。电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，把它们按如图所示接入电路，则( )21·cn·jy·com
图6
A．电流表A1的读数大于电流表A2的读数
B．电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角
C．电压表V1的读数等于电压表V2的读数
D．电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角
解析：选AD 改装后的电流表量程越大，电表的内阻越小，电流表A1的量程大于A2的量程，所以电流表A1的内阻小于电流表A2的内阻，两个电流表并联，电阻小的电流大，电流表A1的读数大于电流表A2的读数，A正确；改装电流表的两个表头也是并联关系，因表头相同，故电流相等，指针偏角相等，B错误；改装后的电压表量程越大，电表的内阻越大，电压表V1的量程大于V2的量程，所以电压表V1的内阻大于电压表V2的内阻，两个电压表串联，依据串联电路的分压作用特点，电压表V1的读数大于电压表V2的读数，故C错误；其中两个表头也是串联关系，电流相等，偏角相等，D正确。
11.如图7所示的电路中，R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，R3＝6 Ω，R4＝3 Ω。
图7
(1)求电路中的总电阻。
(2)当加在电路两端的电压U＝42 V时，通过每个电阻的电流是多少？
解析：(1)R3、R4并联后电阻为R34，则
R34＝＝ Ω＝2 Ω
R1、R2和R34串联，总电阻R＝R1＋R2＋R34＝14 Ω。
(2)根据欧姆定律I＝，I＝ A＝3 A
由于R1、R2串联在干路上，故通过R1、R2的电流都是3 A。
设通过R3、R4的电流分别为I3、I4，根据并联电路的特点有I3＋I4＝3 A，＝，解得I3＝1 A，I4＝2 A。2-1-c-n-j-y
答案：(1)14 Ω (2)通过R1、R2、R3、R4的电流分别为3 A、3A、1 A、2 A
12.在如图8所示的电路中，定值电阻R1＝2 Ω、R2＝3 Ω，滑动变阻器的最大电阻值为R＝5 Ω，电流表的内阻不计。如果电路两端接有U＝6.3 V的电压，试分析当滑片P由最上端向下滑动到最下端的过程中，电流表示数的变化范围。【出处：21教育名师】
图8
解析：设P、a间电阻为Ra，则混联电路总电阻：
R＝＝
上式中分子里两个因式之和为定值，则：
当2 Ω＋Ra＝8 Ω－Ra，Ra＝3 Ω时
Rmax＝2.5 Ω Imin＝＝2.52 A
当Ra＝0时，R＝1.6 Ω I1＝＝3.94 A
当Ra＝5 Ω时，R＝2.1 Ω I2＝＝3 A
故当滑片P由最上端向下滑动到最下端的过程中，电流表示数从3.94 A减小到2.52 A再增大到3 A。21教育网
答案：见解析
课时跟踪检测（十五） 逻辑电路与自动控制
1．逻辑电路的信号有两种状态：一是高电位状态，用“1”表示；另一种是低电位状态，用“0”表示。关于这里的“1”和“0”，下列说法中正确的是( )
A．“1”表示电压为1 V，“0”表示电压为0 V
B．“1”表示电压为大于或等于1 V，“0”表示电压一定为0 V
C．“1”和“0”是逻辑关系的两种可能取值，不表示具体的数字
D．“1”表示该点与电源正极相连，“0”表示该点与电源负极相连
解析：选C 门电路是用来控制信号的“通过”或“截断”的一种开关电路。根据指定条件，门电路对输入、输出的因果关系作出判断。门电路的输入、输出信号都以电位的高低来表示。若把高电位看做有信号，表示某个条件存在或信号能通过，且以符号“1”表示；把低电位看做无信号，表示某个条件不存在或信号不能通过，以符号“0”表示。这种逻辑关系称为正逻辑，反之则称为负逻辑。在通常情况下，不加说明的都指正逻辑，所以“1”和“0”只是两个符号，是两种变量的可能的取值。故C选项正确。21世纪教育网版权所有
2．关于图1所示门电路的符号，下列说法中正确的是( )
图1
A．甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门
B．甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门
C．甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门
D．甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门
解析：选C 根据“与”门、“或”门和“非”门的符号判断，可知C正确。
3．在基本逻辑电路中，何种逻辑门电路当所有输入均为0时，输出是1( )
A．“与”门电路 B．“或”门电路
C．“非”门电路 D．都不可能
解析：选C 根据“与”门、“或”门、“非”门的真值表可知，C正确，A、B、D错误。
4．走廊里有一盏电灯，在走廊两端各有一个开关，我们希望不论哪一个开关接通都能使电灯点亮，那么设计的电路为( )21·cn·jy·com
A．“与”门电路 B．“非”门电路
C．“或”门电路 D．上述答案都有可能
解析：选C 走廊两端的开关，只要满足其中1个为“1”，则输出端就为“1”，即体现了“或”逻辑，故C正确。2·1·c·n·j·y
5．(多选)两个人负责安装一个炸药包，然后起爆，两个人分别控制两个相串联的开关。只有当两个人都撤出危险区，在安全区把开关接通时，炸药包才能爆炸。如果有一人未撤出危险区，开关没有接通，炸药包就不能起爆，这就是“与”的概念。如果用“0”表示不起爆，“1”表示起爆，用“×”表示“与”的运算符号，则下列运算式正确的是( )
A．0×0＝0，表示二人都不起爆，炸药包不爆炸
B．0×1＝1，表示一人不起爆，另一人起爆，炸药包爆炸
C．1×0＝1，表示一人起爆，另一人不起爆，炸药包爆炸
D．1×1＝1，表示二人都起爆，炸药包爆炸
解析：选AD 只有两人都接通开关时，炸药包才能爆炸，这是“与”逻辑关系，对于“与”逻辑关系，只有输入都为“1”时输出才是“1”，只要输入有一个是“0”，则输出为0，故A、D正确，B、C错误。www.21-cn-jy.com
6．(多选)下列是逻辑门真值表中的一些数值的说法，其中正确的是( )
A．在“与”门中，当A＝0、B＝1时，Z＝0
B．在“或”门中，当A＝0、B＝1时，Z＝0
C．在“或”门中，当A＝1、B＝0时，Z＝1
D．在“非”门中，当输入为“0”时，输出必为“1”
解析：选ACD 根据逻辑门电路的特点可知，对“与”门，两事件都满足后才能成立，故A对，“或”门电路，有一个满足则成立，故C对，“非”门中两种关系相反，故D对。
7．下列逻辑电路中能让灯亮起来的是( )
解析：选B 选项A中的门电路为“与”门电路，高电势与低电势经过“与”门电路之后输出为低电势，灯泡不会亮，选项A错误；选项C中的门电路为“非”门电路，高电势经过门电路之后为低电势，灯泡不亮，选项C错误；选项D中的门电路为“或”门电路，高电势与低电势经过或门之后输出高电势，但灯泡两端电势差为零，灯泡不亮，选项D错误；同理判断选项B正确。【来源：21·世纪·教育·网】
8. (多选)如图2所示为温度报警器的示意图，RT为一热敏电阻，下列对此电路的分析中正确的是( )www-2-1-cnjy-com
图2
A．当RT的温度升高时，RT减小，A端电势降低，Z端的电势升高，蜂鸣器就会发出报警声
B．当RT的温度升高时，RT减小，A端电势升高，Z端的电势降低，蜂鸣器就会发出报警声
C．当增大R1时，A端电势升高，Z端的电势降低，蜂鸣器就会发出报警声
D．当增大R1时，A端电势降低，Z端的电势升高，蜂鸣器就会发出报警声
解析：选BC 当RT的温度升高时阻值会减小，其两端电势差减小，A端电势升高，Z端电势降低，蜂鸣器报警。当R1增大时，RT上消耗的电压减小，A端电势升高，Z端电势降低，蜂鸣器报警。21*cnjy*com
9.如图3为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡。光照射电阻R′时，其阻值将变得远小于R，小灯泡L发光。则该逻辑门是( )【来源：21cnj*y.co*m】
图3
A．“与”门
B．“或”门
C．“非”门
D．“与非”门
解析：选C 当电阻R′受到光照时，其阻值将变得远小于R。则R两端的电势差大，R′两端的电势差小，则输入端为低电势，因为小灯泡发光，则输出端为高电势，可知输入状态与输出状态相反，该逻辑门为“非”门。故选C。21cnjy.com
10．请根据下面所列的真值表，从下列的四幅图中选出与之相对应的一个门电路( )
输入
输出
A
B
Z
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
解析：选D 从真值表可看出不是单一的“与”、“或”关系，更不是单一的“非”关系，一定对应一个复合门电路，从真值表分析可得应为“与非”复合门电路，D选项正确。
11.如图4所示为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡。光照射电阻R′时，其阻值将变得远小于R，该逻辑电路是______(填“与”“或”或“非”)门电路。当电阻R′受到光照时，小灯泡L将________(填“发光”或“不发光”)。21教育网
图4
解析：由图示符号可知本题为“非”门电路，当电阻R′受到光照时，其阻值要远小于R的阻值。由电路特点知R′两端电压很小，由“非”门特点知，其输出电压大，故灯泡L将发光。21·世纪*教育网
答案：非 发光
12.图5所示是一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警电路。图中的两个按钮开关处S1、S2分别装在汽车的两道门上，只要其中任何一个开关处于开路状态，发光二极管(报警灯)就发光。请你根据报警装置的要求，列表分析开关状态与发光二极管的发光状态，并指出是何种门电路，在图中虚线框内画出这种门电路的符号。2-1-c-n-j-y
图5
解析：车主离开汽车后，两个车门均处于关闭状态，跟两个车门对应的开关S1和S2均闭合，这时发光二极管不会发光报警。这是因为S1和S2闭合后，电流不通过发光二极管。当有人打开了某一个车门或两个车门时，S1或S2或都处于断开状态，这时就有电流通过发光二极管，使其发光报警。可见，这一装置实际上是一个“或”门电路。
开关闭合及二极管不发光状态记为“0”，开关断开及二极管发光状态记为“1”，则开关状态及发光二极管发光状态的对应关系如下表，虚线框中的门电路符号如图所示。
S1
S2
发光状态
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
答案：见解析
课时跟踪检测（十八） 磁感应强度 磁通量 磁与现代科技
1．下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法中，错误的是( )
A．电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同
B．电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同
C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同
D．磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同
解析：选A 电场强度的方向就是正电荷所受的电场力的方向，A错误，B正确。磁场中某点磁感应强度的方向，就是放在该点的小磁针N极受力的方向，C正确，也就是小磁针静止时N极所指的方向，D正确。21cnjy.com
2.如图1所示的磁场中与磁场垂直放置两个面积相同的闭合线圈S1(左)、S2(右)，由图可知穿过线圈S1、S2的磁通量大小关系正确的是( )2-1-c-n-j-y
图1
A．穿过线圈S1的磁通量比较大
B．穿过线圈S2的磁通量比较大
C．穿过线圈S1、S2的磁通量一样大
D．不能比较
解析：选A 穿过线圈S1的磁感线条数多，故穿过线圈S1的磁通量大。
3．(多选)以下关于磁的应用说法正确的是( )
A．磁带的录音过程是利用了电流的磁效应
B．磁疗是利用外加磁场透入机体经络穴位治疗疾病的方法
C．磁悬浮列车是利用导轨上的永磁体将列车悬浮起来的
D．隐形飞机利用了表面涂一层特殊的吸波磁性材料达到隐身目的的
解析：选ABD 磁带的录音过程是电流产生的变化磁场作用于磁带上的磁性物质，使其磁化记录信息的，A选项正确。磁疗是利用外加磁场作用于人体内部神经电脉冲按摩穴位达到治疗目的的，B选项正确。磁悬浮列车是利用列车和导轨间的电磁铁作用悬浮起来的，C选项错误。隐形飞机的表面涂一层特殊的磁性材料，吸收来自雷达的电磁波，从而达到隐身目的，D选项正确。21·cn·jy·com
4．(多选)如图2所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，以导线为中心，R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是( )【来源：21cnj*y.co*m】
图2
A．直导线中电流方向垂直纸面向里
B．a点的磁感应强度为2 T，方向向右
C．b点的磁感应强度为 T，方向斜向下，与B成45°角
D．d点的磁感应强度为0
解析：选BC 由c点磁感应强度为0可得电流产生的B′＝B＝1 T，方向水平向左，再运用安培定则判断电流在a、b、d各点的磁场方向分别为向右、向下、向上，且大小均为1 T，故对于a点，Ba＝2 T；对于b点，Bb＝＝ T，方向斜向下，与B的方向成45°角；对于d点，同理可得Bd＝ T，方向斜向上，与B的方向成45°角。
5.如图3所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( )【来源：21·世纪·教育·网】
图3
A．ΔΦ1>ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2
C．ΔΦ1<ΔΦ2 D．不能判断
解析：选C 设线框在位置Ⅰ时的磁通量为Φ1，在位置Ⅱ时的磁通量为Φ2，因直线电流在Ⅰ处比在Ⅱ处产生的磁场要强，故Φ1>Φ2，将线框从Ⅰ平移到Ⅱ，磁感线是从线框的同一面穿过的，所以ΔΦ1＝Φ1－Φ2；将线框从Ⅰ绕cd边翻转到Ⅱ，磁感线分别是从线框的正、反两面穿过的，以原来穿过的为正，则后来穿过的为负，故ΔΦ2＝|－Φ2－Φ1|＝Φ1＋Φ2，可见，正确选项为C。www.21-cn-jy.com
6.在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线围成一个正方形，如图4所示，四根导线中的电流关系I1＝I3＞I2＞I4。要使正方形的几何中心O点磁场增强，则可切断的电流是( )21·世纪*教育网
图4
A．I1 B．I2
C．I3 D．I4
解析：选D 由安培定则可知，电流I1、I2、I3在O点产生的磁场方向均垂直纸面向里，I4在O点产生的磁场方向垂直纸面向外且较弱，所以合磁场方向垂直纸面向里，要使O点的磁场增强，可切断I4中的电流。21世纪教育网版权所有
7.条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图5所示。若圆环为弹性环，其形状由Ⅰ扩大到Ⅱ，那么圆环内磁通量的变化情况是( )
图5
A．磁通量增大 B．磁通量减小
C．磁通量不变 D．条件不足，无法确定
解析：选B 磁铁内部磁感线从S极到N极，方向向上；磁铁外部磁感线从N极到S极，方向向下。在Ⅰ、Ⅱ两种形状时，在磁场内部由S极到N极向上穿过圆环的磁感线的条数相同，不论圆环处在Ⅰ形状还是Ⅱ形状，向上穿过圆环的磁感线条数总是多于向下穿过圆环的磁感线条数；由于圆环在Ⅱ时，面积大于在Ⅰ时的面积，因此在Ⅱ时由磁铁N极到S极向下穿过圆环的磁感线条数大于在Ⅰ时的条数，可知圆环由Ⅰ扩大到Ⅱ时合磁通量减小，正确选项为B。【出处：21教育名师】
8.如图6所示，一个条形磁铁水平放置，在条形磁铁的N极右方有一个小圆环，圆环水平，圆环从位置a水平向下平移到位置b和c，a和c关于条形磁铁位置对称，b在a、c中间，在a、b、c三个位置穿过圆环的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3，则下列说法正确的是( )
图6
A．由位置a到c穿过圆环磁通量的变化为0
B．Φ1、Φ2和Φ3中Φ2最小
C．Φ1＝Φ3＜Φ2
D．以上说法均错误
解析：选B 在位置b时，磁场与圆环面平行，穿过圆环的磁通量为0，在位置a时磁场从圆环下表面向上穿过圆环、在位置c时磁场从圆环上表面向下穿过圆环，选项B对，D错；磁通量为标量，有正负之分，正负代表磁场穿过圆环方向，选项A、C错。
9．超导是当今高科技的热点，当一块磁体靠近超导体时，超导体会产生强大的电流对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就是采用了这种技术。磁悬浮的原理是( )21*cnjy*com
①超导体电流的磁场方向与磁体相同 ②超导体电流的磁场方向与磁体相反 ③超导体使磁体处于失重状态 ④超导体产生的磁力与磁体重力平衡【版权所有：21教育】
A．① B．③
C．②④ D．①④
解析：选C 由题目信息知，磁体因受电流磁场的排斥力而悬浮，电流磁场如果等效为条形磁铁，则据同名磁极相斥可知超导体电流的磁场方向与磁体相反。悬浮时，磁体处于受力平衡状态，即超导体产生的磁力与磁体重力平衡，故选项②④正确，①③错误。
10. (多选)如图7所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，则( )2·1·c·n·j·y
图7
A．当运动到关于OO′对称的位置时穿过回路的磁通量为零
B．当运动到关于OO′对称的位置时穿过回路的磁通量向里
C．在从左边磁场运动到右边磁场的过程中穿过回路的磁通量一直减少
D．在从左边磁场运动到右边磁场的过程中穿过回路的磁通量先减少后增加
解析：选AD 正方形闭合回路运动到关于OO′对称的位置时，穿过回路的两个方向相反的磁场面积相等，且磁感应强度大小均为B，故穿过回路的磁通量为零，选项A正确，B错误；正方形闭合回路在从左边磁场运动到右边磁场的过程中，穿过回路的磁通量先减少后增加，选项C错误，D正确。21教育名师原创作品
11.如图8所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4 m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6 T，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量的变化量为多少？21*cnjy*com
图8
解析：线圈在垂直磁场方向上的投影面积Sn＝Scos 60°＝0.4× m2＝0.2 m2，穿过线圈的磁通量Φ＝BSn＝0.6×0.2 Wb＝0.12 Wb。线圈沿顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直，但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反，故此时通过线圈的磁通量Φ2＝－BS＝－0.6×0.4 Wb＝－0.24 Wb。故磁通量的变化量ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|－0.24－0.12| Wb＝0.36 Wb。21教育网
答案：0.12 Wb 0.36 Wb
12.如图9所示，一半球面处于范围足够大、方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。已知球面半径为R，磁场方向与半球面的底面垂直，则www-2-1-cnjy-com
图9
(1)穿过半球面的磁通量为多大？
(2)若保持半球面不动，仅将磁场由竖直变为水平，穿过半球面的磁通量为多少？
解析：(1)在磁场中，半球面的有效面积S＝πR2
则穿过半球面的磁通量为Φ＝BS＝BπR2。
(2)磁场变为水平之后，穿入和穿出球面的磁感线的条数相同，所以穿过球面的磁通量为0。
答案：(1)BπR2 (2)0
课时跟踪检测（十六） 磁 场
1．下列关于磁场的说法中，正确的是( )
A．磁场和电场一样，都是同一种物质
B．磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的
C．磁极与电流之间不能发生相互作用
D．磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都能通过磁场发生相互作用
解析：选D 磁场和电场，都是自然界客观存在的特殊物质，电场传递电荷间的相互作用，磁场除了传递磁极与磁极之间的相互作用，还可以传递磁极与电流之间、电流与电流之间的相互作用，故D正确。
2．实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这种现象解释正确的是( )
A．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁
B．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝
C．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多
D．硬币中含有磁性材料，磁化后能被磁体吸引
解析：选D 一元硬币为钢芯镀镍，钢和镍为磁性材料，放在磁体的磁场中被磁化后被磁体吸引。
3．下列说法正确的是( )
A．把一根条形磁铁从中间折断，则被分开的两部分只有N极或S极
B．永久磁铁的磁场与电流周围的磁场的性质不同
C．人们代步的电动自行车中应存在磁体
D．只有电流周围才有磁场
解析：选C 任何磁体都有两个磁极(N极、S极)。一根条形磁铁从中间折断，则变成两根磁铁，每根仍会有两个磁极，故A错；磁体周围和电流周围都存在磁场，并且磁场的性质相同，故B、D错；电动自行车的电动机等部件有磁体，故C对。21·cn·jy·com
4．关于地磁场，下列说法正确的是( )
A．地磁的南极在地球北极附近
B．地磁的北极与地球北极重合
C．地球的周围存在着磁场，但地磁的两极与地理的两极并不重合，其间有一个夹角这就是磁偏角，磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的2·1·c·n·j·y
D．在地球表面各点磁场强弱相同
解析：选A 地磁两极与地理两极位置并不重合，地磁N极在地理南极附近，地磁S极在地理北极附近，故A对，B错；磁偏角是能自由转动的小磁针静止时的指向与正南北方向的夹角，在地球上的不同地点，磁偏角一般不同，故C错；地磁场类似于条形磁铁的磁场，南、北两极附近磁场最强，赤道周围磁场最弱，故D错。【来源：21·世纪·教育·网】
5．磁性是物质的一种普遍属性，大到宇宙星体，小到电子、质子等微观粒子，几乎都会有磁性。地球就是一个巨大的磁体，其表面的磁性很强。甚至在一些生物体内也会含有微量强磁性物质，如Fe3O4，鸽子正是利用这种体内外磁性的相互作用来辨别方向的。若在鸽子身上缚一块永久磁铁，且其附近的磁场比地磁场强，则( )21*cnjy*com
A．鸽子仍能辨别方向
B．鸽子更容易辨别方向
C．鸽子会迷失方向
D．不能确定鸽子是否会迷失方向
解析：选C 鸽子“认家”的本领是通过体内磁性与外部地磁场的相互作用来辨别方向的。若鸽子身上缚上一块磁铁后，由于磁铁的磁场和地磁场共同与鸽子体内磁性发生相互作用，因而不能正确地区分地磁场的作用，也就不能辨别正确的方向。故选C。
6．举世瞩目的上海磁悬浮列车线是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线，其全程共30 km，列车最高速度可达552 km/h，单向运行约8 min。磁悬浮列车底部装有电磁铁，轨道地面上则安装有线圈。通过地面线圈与列车上的电磁铁之间的排斥力使列车悬浮起来。地面线圈的上端磁极极性与列车上的电磁铁下端极性总保持( )21教育网
A．相同 B．相反
C．不能确定 D．以上均不对
解析：选A 磁悬浮列车采用磁场力使列车与轨道分离并悬浮起来，减小摩擦阻力，地面线圈与列车上的电磁铁间存在斥力，相对的磁极极性应相同。21世纪教育网版权所有
7．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．导线沿南北方向放置在磁针的正上方
D．导线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，是由于南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向。
8.如图1所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M；B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点。当电磁铁通电时，铁片B被吸引加速上升，在这过程中，轻绳的张力F的大小为( )21cnjy.com
图1
A．F＝Mg
B．MgC．F＝(M＋m)g
D．F>(M＋m)g
解析：选D 由于电磁铁通电后产生磁场，对铁片B有吸引力而使其上升，所以这时吸引力一定大于铁片B所受的重力，B向上加速运动，即铁片B处于超重状态，而A和C处于平衡状态，选A、B、C组成的系统为研究对象，则整个系统处于超重状态，所以F>(M＋m)g。选项D正确。www-2-1-cnjy-com
9．如图2所示，一根条形磁铁，左端为S极，右端为N极。下列表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图像中正确的是( )【版权所有：21教育】
图2
解析：选C 条形磁铁两极磁性最强，中间磁性最弱，故磁性强弱变化曲线如图C所示。
10．(多选)如图3所示，甲、乙、丙、丁四幅图中，八个相同的磁铁都处于静止状态，其中甲、乙中的弹簧都处于伸长状态，则( )2-1-c-n-j-y
图2
A．对地面压力最大的是丁
B．对地面压力最小的是甲
C．甲、乙对地面的压力相等
D．丙、丁对地面的压力相等
解析：选BD 图甲中对地面的压力小于mg，图乙中对地面的压力大于mg，但小于2mg，图丙、丁中对地面的压力都等于2mg，故B、D项正确。21·世纪*教育网
11．地球是一个大磁体，它的周围存在磁场。小青同学看了“机遇号”探测器降落火星的资料后，想到：“火星的周围也存在磁场吗？”假若你能降落到火星，请用一个简单的实验来研究这个问题。【来源：21cnj*y.co*m】
解析：利用小磁针受到地磁场的作用，静止时会指向南北极的原理，将一枚小磁针放在火星表面，观察其是否有固定指向，即可研究火星的周围是否存在磁场的问题。
答案：见解析
12.两个完全相同的条形磁铁，放在平板AB上，磁铁的N、S极如图4所示，开始时平板和磁铁均处于水平位置，且静止不动。a.若将AB突然竖直向上平移(平板与磁铁之间始终接触)，并使之停在A″B″处，结果发现两个条形磁铁吸在了一起；b.若将AB从原来位置突然竖直向下平移，并使之停在位置A′B′处，结果发现两条形磁铁也吸在了一起。回答以下问题：21教育名师原创作品
图4
(1)开始时两磁铁静止不动的原因是________________________________；左侧的磁铁受到的静摩擦力的方向向________。www.21-cn-jy.com
(2)在a过程中，磁铁开始滑动时，平板在向上做______(填“加速”或“减速”)运动。
(3)在b过程中，磁铁开始滑动时，平板在向下做______(填“加速”或“减速”)运动。
(4)若平板AB突然向右加速运动，则左侧的磁铁将会做什么运动？
解析：(1)两磁铁间相互作用的磁力小于磁铁与平板间的最大静摩擦力，所以两磁铁都静止不动，此时对左侧的磁铁来说，吸引力向右，故静摩擦力的方向向左。
(2)平板向上运动时，两磁铁吸在了一起，说明磁铁受到的摩擦力减小，支持力减小，磁铁处于失重状态，故平板向上做减速运动，加速度方向向下。【出处：21教育名师】
(3)平板向下运动时，两磁铁也吸在了一起，说明磁铁仍处于失重状态，故平板向下做加速运动。
(4)若平板AB运动的加速度较小，左侧磁铁相对于平板AB静止不动，但受到的静摩擦力向左减小或向右增大；若平板AB运动的加速度较大，左侧磁铁将会相对于平板AB向左滑动。
答案：(1)两磁铁间相互作用的磁力小于磁铁与平板间的最大静摩擦力 左 (2)减速 (3)加速 (4)相对于平板AB静止或相对于平板AB向左滑动21*cnjy*com
课时跟踪检测（十四） 多用电表的原理与使用
1．下列说法中正确的是( )
A．欧姆表的每一挡的测量范围都是0～∞
B．用不同挡的欧姆表测量同一电阻的阻值时，误差大小是一样的
C．用欧姆表测电阻，指针越接近刻度盘中央，误差越大
D．用欧姆表测电阻时，选不同挡位时，指针越靠近右边误差越小
解析：选A 欧姆表的每一挡的测量范围是0～∞，所以A对；用不同挡的欧姆表测量同一电阻的阻值时，误差大小是不一样的，所以B错；用欧姆表测电阻，指针越接近刻度盘中央，误差越小，所以C、D错。21cnjy.com
2．用多用电表测量直流电压U和测量电阻R时，若红表笔插入正(＋)插孔，则( )
A．测电压U时红表笔电势高，测电阻R电流从红表笔流出
B．不管测电压U还是测电阻R，都是红表笔电势高
C．测电压U电流从红表笔流入，测电阻R电流从红表笔流入
D．测电压U电流从红表笔流出，测电阻R电流从红表笔流出
解析：选C 用多用电表测量直流电压U时，多用电表就是电压表，电流从红表笔流入，黑表笔流出，用多用电表测量电阻R时，多用电表内部有电源，电流也是从红表笔流入，黑表笔流出，故C正确、D错误。测电压时电流源于外电路的电压，红表笔电势高，测电阻时电流源于内电路的电压，红表笔电势低，A、B错误。【来源：21·世纪·教育·网】
3．(多选)关于多用电表，下列说法正确的是( )
A．多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的
B．多用电表无论是测电压、电流还是测电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势
C．多用电表的电压挡、电流挡和电阻挡都是靠外部提供电流的
D．多用电表表面上电阻刻度的零刻度与直流电流的最大刻度相对应
解析：选AD 用多用电表测电阻时，由表内电源提供电流，且此时黑表笔的电势高，选项B、C错误。
4．(多选)用多用电表电阻挡测电阻，有许多注意事项，下列说法中哪些是错误的( )
A．测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零
B．每次换挡后必须电阻调零
C．待测电阻如果是连接在电路中，应把它先与其他元件断开，再进行测量
D．两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确，为此，应当用两只手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起 21·世纪*教育网
解析：选AD 对多用电表电阻挡，一方面要熟记其刻度特点：刻度不均匀(左密右疏)且零刻度在表盘的右端(电流的最大值)；另一方面熟记使用中的注意事项。
5．某同学在探究规格为“6 V 3 W”的小电珠伏安特性曲线实验中，在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至的挡位是( )
A．直流电压10 V B．直流电流5 mA
C．欧姆×100 D．欧姆×1
解析：选D 由小电珠的规格可知其电阻R＝＝ Ω＝12 Ω，故应将选择开关旋至欧姆挡“×1”，D正确。www-2-1-cnjy-com
6．(多选)用多用电表的欧姆挡(×1 kΩ)检验性能良好的晶体二极管，发现多用电表的指针向右偏转的角度很小，这说明( )2-1-c-n-j-y
A．二极管加有正向电压，故测得电阻很小
B．二极管加有反向电压，故测得电阻很大
C．此时红表笔接的是二极管的正极
D．此时红表笔接的是二极管的负极
解析：选BC 向右偏角很小说明电阻很大，故二极管加的是反向电压。B正确。此时红表笔接的是二极管的正极。【版权所有：21教育】
7.用多用电表测量一未知电阻时，某同学选择了“×10”的挡位，指针的偏转如图1所示。则关于本次测量正确的是( )www.21-cn-jy.com
图1
A．该电阻约为几十欧姆
B．该电阻约为几百欧姆
C．正确的操作应选用“×1 k”挡位，重新调零测量阻值
D．正确的操作应选用“×100”挡位，重新调零测量阻值
解析：选A 多用电表测量电阻时的电阻值等于指针“指示数”与“倍率”的乘积，A正确，B错误；用“×10”挡位测量时，表针偏角极大、指针指向表盘的右端，说明指针“指示数”极小，即被测电阻较小，为减小读数误差，应尽量使指针指在中值电阻附近，即使指针“指示数”大一些，故应选用较低倍率，C、D错误。21世纪教育网版权所有
8.某同学自行设计了一个照明电路，如图2所示，按照电路图完成实物电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮。为了探测该电路出现的故障，该同学用多用电表进行了探测，得到的实验现象和结论错误的是( )【来源：21cnj*y.co*m】
图2
A．用直流电压挡，闭合开关，将红、黑表笔分别接a、b；若有示数，小灯泡断路；若无示数，小灯泡短路或其他地方断路21*cnjy*com
B．用直流电流挡，闭合开关，将红、黑表笔分别接a、b；若有示数，小灯泡断路；若无示数，小灯泡短路或其他地方断路
C．用欧姆挡，闭合开关，将红、黑表笔分别接a、b；若无示数，小灯泡断路；若有示数，小灯泡短路
D．用欧姆挡，断开开关，将红、黑表笔分别接a、b；若无示数，小灯泡断路；若有示数且示数最大，小灯泡短路
解析：选C 选直流电压挡时，红、黑表笔分别接高、低电势点，若指针偏转，说明a、b两点有电压，其他地方完好而a、b之间有断路，若指针不偏转，说明a、b两点电势相等，a、b之间短路或其他地方断路，A正确；选直流电流挡时，指针若偏转说明有电流流过表头，而灯不亮，则小灯泡断路，若不偏转，a、b两点电势相等，小灯泡短路或其他地方断路，B正确；选欧姆挡时，已启用欧姆表内电源，必须将外电路电源断开，故C错误；分析可知D正确。
9. (多选)如图3所示是简化的多用电表的电路图。转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3＜R4，下面是几位同学对这一问题的议论，请你判断下列说法正确的是( )【出处：21教育名师】
图3
A．S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大
B．S与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大
C．S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大
D．S与5连接时，多用电表就成了欧姆表
解析：选AD S与1连接时，电阻R1起分流作用，S与2连接时，电阻R1＋R2起分流作用，所以S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，由于前者分流电阻较小，所以前者量程较大；S与3或4连接时，表头与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3＜R4，所以前者量程较小；S与5连接时，多用电表就成了欧姆表，R6为欧姆挡调零电阻。综上所述，正确答案为A、D。2·1·c·n·j·y
10．用多用电表欧姆挡测一电阻R时，选择开关旋钮置于“×10”挡，测量时，指针恰指在刻度值100与200的正中间，可以确定其测量值R为( )
A．150 Ω B．1 500 Ω
C．1 000 Ω＜R＜1 500 Ω D．1 500 Ω＜R＜2 000 Ω
解析：选C 欧姆表的刻度不均匀，由欧姆表的表盘刻度特点可知，随电阻值的增大，刻度变密，所以其电阻值一定小于1 500 Ω大于1 000 Ω，由此判断C正确。
11．多用电表表头的示意图如图4所示。在正确操作的情况下：
图4
(1)若选择开关的位置如箭头a所示，则测量的物理量是________，测量结果为________。
(2)若选择开关的位置如箭头b所示，则测量的物理量是________，测量结果为________。
(3)若选择开关的位置如箭头c所示，则测量的物理量是________，测量结果为________。
(4)若选择开关的位置如箭头c所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该为：_________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)全部测量结束后，应将选择开关拨到__________挡或者__________。
(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从________色表笔经________插孔流入电表。21教育网
解析：多用电表可以测直流电压、电流，交流电压，电阻。测电压、电流时同电压表、电流表的使用方法相同，选择的挡位是最大量程；而选择测电阻挡位时，指针指示的数值乘以倍率便得测量值。21·cn·jy·com
答案：(1)直流电压 1.25 V (2)直流电流 50 mA (3)电阻 1.7 kΩ (4)选用欧姆表“×1 k”倍率，重新调零，将红、黑表笔分别接触被测电阻的两根引线，读出指针所指刻度，再乘以倍率得测量值 (5)OFF 交流电压500 V挡 (6)红 正
12．如图5所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。
图5
(1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的________挡。在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的________挡。
(2)在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明____________可能有故障。21教育名师原创作品
(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。
解析：(1)当连接点1、2已接好时，电路中已有电压存在，故需用电压挡来检测电路。当连接点1、2同时断开时，电路中没有电源提供电压，要检测电路故障，只有通过测各段电路的电阻是否异常，故采用欧姆挡。(2)当电路中两点间有电压时，这表明在此两点之外的电路与电源两极是连通的。当测出两点间电压等于电源电压而又确定电路故障是断路引起时，就可以确定断路位置在此两点之间。21*cnjy*com
答案：(1)电压 欧姆 (2)开关或连接点5、6 (3)①调到欧姆挡 ②将红黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作 ③测量小灯泡的电阻。如果电阻无穷大，表明小灯泡有故障。
课时跟踪检测（十） 电 阻
1．下列说法中不正确的是( )
A．由R＝知道，一段导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比
B．比值反映了导体阻碍电流的性质，即电阻R＝
C．由R＝知，对于不同的导体，当两端电压一定时，导体中的电流越大，导体的电阻越小
D．由I＝知道，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比
解析：选A 导体的电阻取决于导体自身，与U、I无关，故A错。比值反映了导体对电流的阻碍作用，定义为电阻，故B正确。对于不同的导体，若两端电压一定，则导体中的电流越大，导体的电阻越小，C正确。由I＝知，通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比，故D正确。21教育网
2．关于电阻和电阻率的下列说法中正确的是( )
A．把一根均匀导线等分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半
B．由ρ＝可知，ρ∝R，ρ∝
C．材料的电阻率随温度的升高而增大
D．对某一确定的导体当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它的电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大【来源：21·世纪·教育·网】
解析：选D 导体的电阻率由材料本身决定，并随温度的变化而变化，但并不都是随温度的升高而增大，则A、B、C错。若导体温度升高时，电阻增大，又不考虑体积和形状的变化，其原因就是电阻率随温度的升高而增大产生的，则D选项正确。
3.如图1所示是滑动变阻器的示意图，下列说法正确的是( )
图1
A．a和b串联接入电路中时，P向右移动电流增大
B．b和d串联接入电路中时，P向右移动电流减小
C．b和c串联接入电路中时，P向右移动电流减小
D．a和c串联接入电路中时，P向右移动电流减小
解析：选D 滑动变阻器有分压和限流两种接法，此题考查的是限流接法，在限流时接入的两个接线柱为上面一个，下面一个，故A错误；当下端接b时，P向右移动电阻减小，电流变大，故B、C错误；当下端接a时，滑片P向右移动，电阻变大，电流减小，故D正确。21·世纪*教育网
4．有三根电阻丝，它们的长度、横截面积、电阻率分别如表所示：
电阻
电阻丝长度
横截面积
电阻率
R1
l
S
2ρ
R2
l
2S
ρ
R3
2l
S
2ρ
则阻值最大的电阻丝是( )
A．R1 B．R2
C．R3 D．三根电阻丝的阻值一样大
解析：选C 由电阻定律R＝ρ得R1＝2ρ，R2＝ρ，R3＝2ρ＝4ρ，故C正确。
5.如图2所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是( )21世纪教育网版权所有
图2
A．a代表的电阻丝较粗
B．b代表的电阻丝较粗
C．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
解析：选B b图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律R＝ρ，可知b的导线粗，B正确，A、C不正确。电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，D不正确。
6．一段粗细均匀的镍铬丝，横截面的直径是d，电阻是R，把它拉制成直径为的均匀细丝后，它的电阻变为( )21cnjy.com
A．10 000R B.
C．100R D.
解析：选A 均匀镍铬丝拉制成直径d′＝时，其横截面积减小到S′＝，由于镍铬丝的体积不变，则其长度变为l′＝100l。根据电阻定律，拉长后的电阻为：
R′＝ρ＝ρ＝10 000ρ＝10 000R。故A正确。
7．一只“220 V 100 W”的灯泡工作时电阻为484 Ω，拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻应( )www.21-cn-jy.com
A．小于484 Ω B．大于484 Ω
C．等于484 Ω D．无法确定
解析：选A 考虑电阻随温度的变化而变化。灯泡工作时，灯泡中有电流通过，灯泡发热，温度升高。由于金属的电阻率随温度升高而增大，所以灯泡工作时电阻的阻值比不工作时要大。故选项A正确。www-2-1-cnjy-com
8．(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化情况如图3所示，则下列说法中正确的是( )
图3
A．加5 V电压时，导体的电阻约是5 Ω
B．加11 V电压时，导体的电阻约是1.4 Ω
C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小
解析：选AD 对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值。本题中给出的导体在加5 V电压时，值为5 Ω，所以此时电阻为5 Ω；当电压增大时，值增大，即电阻增大，综合判断可知选项B、C错误，A、D正确。
9．一段长为a、宽为b、高为c(a>b>c)的导体，将其中的两个对立面接入电路时，最大阻值为R，则最小阻值为( )21·cn·jy·com
A.R B.R
C.R D．R
解析：选A 根据电阻定律，将横截面积最小、相距最远的对立面接入电路时电阻最大，由题设可知，以b、c为邻边的横截面积最小，两个对立面相邻最远，电阻为R＝ρ；将横截面积最大、相距最近的对立面接入电路时电阻最小，由题设可知，以a、b为邻边的横截面积最大，两个对立面相距最近，电阻为R′＝ρ，两式相比可知应选A。
10.两根材料相同的均匀导线x和y，x的长度为L，y的长度为2L，串联在电路中，沿电流方向电势随长度的变化如图4所示，则x、y横截面积之比为( )
图4
A．2∶3 B．1∶4
C．1∶2 D．3∶1
解析：选C 由图像可得两导线上的电压相等均为4 V，由公式R＝得两导线电阻相等，由公式R＝ρ，R、ρ相同，故横截面积S与长度l成正比，故面积比为1∶2，选C。
11.测量液体的电阻率，工业上采用一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如图5所示，A、B是两片面积为1 cm2的正方形铂片，间距为d＝1 cm，把它们浸在待测液体中，若通过两根引线加上一定的电压U＝6 V时，测出电流I＝1 μA，则这种液体的电阻率为多少？2·1·c·n·j·y
图5
解析：由R＝＝ Ω＝6×106 Ω
由题意知l＝d＝10－2 m，S＝10－4 m2
由R＝ρ得
ρ＝＝ Ω·m＝6×104 Ω·m。
答案：6×104 Ω·m
12.如图6所示，在相距40 km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800 Ω，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10 V，电流表的示数为40 mA，求发生短路处距A处有多远？2-1-c-n-j-y
图6
解析：设发生短路处距离A处为x，据题意知，A、B两地间的距离l＝40 km，电压表的示数U＝10 V，电流表的示数I＝40 mA＝40×10－3 A，R总＝800 Ω。
根据欧姆定律I＝可得：A端到短路处的两根输电线的电阻Rx＝＝ Ω＝250 Ω①
根据电阻定律可知：Rx＝ρ②
A、B两地输电线的电阻为R总＝ρ③
由得＝④
解得x＝l＝×40 km＝12.5 km。
答案：12.5 km
课时跟踪检测（四） 电场中的导体
1．处于静电平衡中的导体，内部场强处处为零的原因是( )
A．外电场不能进入导体内部，导体内部没有电场
B．所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零
C．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零
D．以上解释都不正确
解析：选C 导体处于静电平衡时，内部场强处处为零，不是导体内部没有电场而是外电场与感应电荷产生的场强的合场强为零。2-1-c-n-j-y
2．某研究性学习小组学习电学知识后对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服是用铜丝编织的。下列各同学的认识正确的是( )【来源：21·世纪·教育·网】
A．甲认为铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织
B．乙认为电工被铜丝编织的衣服包裹，使体内为匀强电场，对人体起保护作用
C．丙认为电工被铜丝编织的衣服包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用
D．丁认为铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用
解析：选C 高压作业服用铜丝编织，是实现静电屏蔽，以达到对人体的保护。
3．(多选)关于静电平衡状态的导体，以下说法正确的是( )
A．电荷只分布在导体的外表面上
B．导体内部场强为零，表面场强不为零
C．导体内部场强为零，表面场强也为零
D．导体内部的电场只是感应电荷产生的附加电场
解析：选AB 根据静电平衡的特点，易知A、B正确，C错误；导体内部的电场是外部电场与感应电荷产生的电场的矢量和，则D错误。【来源：21cnj*y.co*m】
4.点电荷A和B，分别带正电和负电，电荷量分别为4Q和Q，在A、B连线上，如图1所示，则电场强度为零的地方在( )【出处：21教育名师】
图1
A．A和B之间 B．A右侧
C．B左侧 D．A的右侧及B的左侧
解析：选C 因为A带正电，B带负电，所以只有A右侧和B左侧它们的电场强度方向相反，因为QA＞QB，所以只有B左侧，才有可能EA与EB等大反向，因而才可能有EA和EB矢量和为零的情况。21cnjy.com
5. (多选)如图2所示，在真空中把一绝缘导体向带负电的小球缓慢地靠近(不接触)，则下列说法中正确的是( )2·1·c·n·j·y
图2
A．B端的感应电荷越来越多
B．导体内场强越来越大
C．感应电荷在M点产生的场强小于在N点产生的场强
D．感应电荷在M点和N点产生的场强相等
解析：选AC 绝缘导体向带电小球移动的过程中，导体中电荷受到的外电场的作用力变大，使内部的自由电荷不断移动，两端聚集的电荷越来越多，选项A正确；由于导体缓慢移动，所以可以认为移动过程中导体一直处于静电平衡状态，内部场强处处、时时为零，选项B错误；感应电荷在M、N点产生的场强应与带电小球在M、N点产生的场强等大反向，由点电荷的场强公式E＝k可知，选项C正确，D错误。21世纪教育网版权所有
6．(多选)图中P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在哪些情况中，放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引( )21·cn·jy·com
解析：选AD 小纸屑是绝缘体，当处于电场中时，虽不会像导体一样出现电荷的定向移动，但也会受到施感电荷的吸引力。A中由于静电屏蔽，N内部无电场，所以S不会被吸引，A正确。B中N没有接地，P的电场会影响到N外部，即S处有电场，S会被吸引。C中P和S都处于导体N的外部，S处有电场，会被吸引。D中N被接地，内部电场不影响导体外部，即S处无电场，不会被吸引，D正确。21·世纪*教育网
7.如图3所示，金属球壳的内外表面分别用C、D表示，B球与金属球壳内表面紧密接触。金属小球A原来带正电，金属球壳与金属小球B原来不带电，当用一根导线将A、B两球连接时，以下判断中正确的是( )21*cnjy*com
图3
A．A与B带正电，C带负电，D带正电
B．D带正电，A带正电，B与C不带电
C．只有A带正电，其他均不带电
D．A带正电，D带负电，B与C不带电
解析：选B A与B用导线连接后，A、B两球以及球壳成为一个大导体，A球表面及球壳的外表面D相当于大导体的外表面，B球表面及球壳内表面相当于大导体的内表面，因为静电平衡导体的电荷只分布在外表面上，故B正确，A、C、D错误。
8. (多选)如图4所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷＋Q，a、b是金属板右侧表面的两点，其中a到＋Q的距离较小。下列说法中正确的是( )21教育网
图4
A．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电
B．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面不带电
C．a、b两点的电场强度不为零，且a、b两点场强方向相同，但a点的场强比b点的场强小一些
D．a、b两点的电场强度不为零，且a、b两点场强方向相同，但a点的场强比b点的场强大一些
解析：选BD 金属板若不接地，右侧表面将有感应的负电荷，左侧表面将有感应的等量的正电荷。现将金属板左侧表面接地，自由电子通过接地导线移向金属板左侧表面，达到静电平衡时左侧表面不带电，而金属板右侧表面所带电荷不变，故A错误，B正确。金属板接地时，右侧表面上仍有感应负电荷，而且a点附近的电荷面密度(单位表面积的电荷量)比b点附近的电荷面密度要大些，场强要大些，电场线要密一些，故C错误，D正确。
9.如图5所示，空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体。当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时，电荷将做( )www-2-1-cnjy-com
图5
A．向上偏转的类似平抛运动
B．向下偏转的类似平抛运动
C．匀速直线运动
D．变速直线运动
解析：选C 空心导体处在带正电的带电体的附近，根据电场中导体的特点，空心导体起到了静电屏蔽的作用，使得内部电场强度为零，电荷不受电场力的作用，所以做匀速直线运动，C选项正确。www.21-cn-jy.com
10.如图6所示，有一带电荷量为＋q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，＋q到带电薄板的垂线通过板的圆心。若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是( )【版权所有：21教育】
图6
A．k＋k B．k－k
C．0 D．k
解析：选A a点的场强为：Ea＝Eqa－E板a＝0，解得：E板a＝Eqa＝k，由对称性可知，带电薄板在b点产生的场强大小为：E板b＝E板a＝k，方向由薄板指向b点，点电荷q在b点产生的电场的场强为：Eqb＝k，方向由点电荷指向b点，则b点的电场强度大小为：Eb＝Eqb＋E板b＝k＋k，B、C、D错误，A正确。21教育名师原创作品
11.如图7所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距为r，则：
图7
(1)点电荷A、B在中点O处产生的场强分别为多大？方向如何？
(2)两点电荷连线的中点O处的场强为多大？方向如何？
(3)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B都为r的O′点的场强多大？方向如何？
解析：(1)A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同，均为A→B。A、B两点电荷在O点产生的电场强度EA＝EB＝＝。21*cnjy*com
(2)O点的场强为EO＝EA＋EB＝，方向为A→B。
(3)如图所示，点电荷在O′点的场强大小为EA′＝EB′＝＝2。O′点的场强EO′＝＝2k，方向为A→B。
答案：见解析
12.如图8所示，边长为L的正方形四个顶点A、B、C、D处依次放置有点电荷－2Q、＋2Q、－Q、＋2Q，试求正方形的中心O点处的场强。
图8
解析：B、D两点处的点电荷在O点处产生的场强等值反向。A点处的点电荷在O点处产生的场强大小为
EA＝k＝＝k
C点处的点电荷在O点处产生的场强大小为
EC＝k＝＝k
A、C两点处的点电荷在O点处产生的场强方向相反。
综上所述，O点处的场强大小为E＝EA－EC＝k，方向沿OA连线指向A。
答案：场强大小为k，方向沿OA连线指向A
