选修2-1 知识点题库

如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距1m ，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为 $\text{[math]}$ ，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量 $\text{[math]}$ ，棒与导轨的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，匀强磁场的磁感应强度 $\text{[math]}$ ，方向竖直向下，为了使物体以加速度 $\text{[math]}$ 加速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？ $\text{[math]}$

利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻。

⑴若闭合电键S₁ ，将单刀双掷电键S₂掷向a，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U。

⑵若断开S₁ ，将单刀双掷电键S₂掷向b，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电流表的读数I。

⑶某同学分别按照以上两种方式完成实验操作之后，利用图线处理数据，得到如下两个图象(如图①和②所示)，纵轴截距分别是b₁、b₂ ，斜率分别为k₁、k₂若忽略电压表的分流和电流表的分压作用，则：

（1）步骤(1)中测得的电动势E₁=；内阻r₁=。(用k₁、b₁表示)
（2）步骤(2)中测得的电源内阻 $\text{[math]}$ 比真实值(填偏大、相等、或偏小)。
（3）若不能忽略电压表的分流和电流表的分压作用，则：结合两组图像可计算出该电源的真实电动势 $\text{[math]}$ ，真实内阻r=。

如图所示，左端为一面积为0.1m²的单匝矩形线圈处在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，线圈可绕PQ轴无摩擦的转动，角速度w=20 $\text{[math]}$ rad/s。线圈右端与一个原副线圈匝数比为2：1的理想变压器相连，电压表和电流表均为理想电表，定值电阻R₁的阻值为1Ω，此时滑动变阻器的阻值为1Ω，其余电阻均不计各处接触良好。下列说法正确的是（）

A . 电压表的示数为 $\text{[math]}$ V B . 电流表的示数为0.5A C . 增大滑动变阻器R₂的阻值，电压表的示数不变 D . 增大滑动变阻器R₂的阻值，电流表的示数变小

如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电油滴恰好处于静止状态。若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（）

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A . 电容器带电荷量不变 B . 油滴仍静止 C . 检流计中有a→b的电流 D . 检流计中有b→a的电流

为了测量一个电动势约为6V~8V，内电阻小于 $\text{[math]}$ 的电源，由于直流电压表量程只有3V，需要将这只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程9V的电压表，然后再用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是他们的实验操作过程：

（1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，实验步骤如下，完成填空。
第一步：按电路图连接实物

第二步：把滑动变阻器滑动片移到最右端，把电阻箱阻值调到零

第三步：闭合电键，把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为3.0V

第四步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为V。

第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为9V的电压表
（2）以上实验可供选择的器材有：
A．电压表（量程为3V，内阻约 $\text{[math]}$ ）

B．电流表（量程为3A，内阻约 $\text{[math]}$ ）

C．电阻箱（阻值范围 $\text{[math]}$ ）

D.电阻箱（阻值范围 $\text{[math]}$ ）

E.滑动变阻器（阻值为 $\text{[math]}$ ，额定电流3A）

F.滑动变阻器（阻值为 $\text{[math]}$ ，额定电流0.2A）

电阻箱应选，滑动变阻器应选。

③用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压表U和电流I的值，并作出U—I图线如图丙所示，可知电池的电动势为V，内电阻为 $\text{[math]}$ 。（结果保留2位有效数字）

如图所示，分别在M、N两点固定放置带电荷量分别为+Q和-q（Q>q）的点电荷，以MN连线的中点O为圆心的圆周上有A、B、C、D四点。以下判断正确的是（）

A . A点的电场强度小于B点的电场强度 B . C点的电场强度方向跟D点的电场强度方向相同 C . A，C两点间的电势差等于A，D两点间的电势差 D . 试探电荷+q在A点的电势能大于在B点的电势能

一有界区域内，存在着方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，磁场宽度均为L，如图所示。边长为L的正方形导线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，建立水平向右的x轴，且坐标原点在磁场的左边界上，t=0时刻开始线框沿x轴正方向匀速通过磁场区域，规定逆时针方向为电流的正方向，导线框受向左的安培力为正方向，四个边电阻均相等。下列关于感应电流i或导线框受的安培力F或b、a两点电势差U_ba随时间t的变化规律正确的是（）

A .

B .

C .

D .

如图甲所示，水平放置的平行金属导轨左端连接一个平行板电容器C和一个定值电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好。装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示（垂直纸面向上为正），MN始终保持静止。不计电容器充电时间，则在0~t₂时间内，下列说法正确的是（）

A . 电阻R两端的电压大小始终不变 B . 电容C的a板先带正电后带负电 C . MN棒所受安培力的大小始终不变 D . MN棒所受安培力的方向先向右后向左

为了测量一节旧干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用：

A．待测干电池一节

B．直流电流表（量程0 ~ 0.6 ~ 3 A，0.6 A档内阻约为0.1Ω，3 A档内阻约为0.02Ω）

C．直流电压表（量程0 ~ 3 ~ 15 V，3 V内阻约为5 kΩ，15 V档内阻约为25 kΩ）

D．滑动变阻器（阻值范围为0 ~ 15Ω）

E．滑动变阻器（阻值范围为0 ~ 1000Ω）

F．开关，导线若干

（1）为了尽可能减少误差，其中滑动变阻器选（填代号）．
（2）根据实验记录，画出的U-I图线如图所示，从中可求出待测干电池的电动势为V，内电阻为Ω．

如图所示，开关S闭合后，当A、B两点间输入有效值为U_AB的交流电压时，电阻值恒定的六个相同灯泡发光亮度相同（即通过电流相等），已知变压器为理想变压器，原、副线圈匝数分别为m₁、m₂ ， U_AB保持不变，副线圈两端电压用U_CD表示，开关S闭合或断开，六个灯泡都不损坏，则下列说法正确的是（）

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A . m₁：m₂=1：4 B . 若开关S闭合，U_AB：U_CD=6：1 C . 若开关S断开，U_AB：U_CD=8：3 D . 开关S断开后，灯泡L₁的亮度比S闭合时暗

以下四幅图中，均有a、b两个点，其中哪幅图中这两点的场强和电势均相同（）

A .

B .

C .

D .

如图所示，图甲是一种测量电容的实验电路图，实验是通过高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电至电压为U时所带电荷量Q，从而再求出待测容器的电容C。某同学在一次实验时的情况如下：

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A．按如图甲所示电路图接好电路；

B．接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使小量程电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数是 $\text{[math]}$ ，电压表的示数U₀=8.0V，I₀、U₀分别是电容器放电时的初始电流和电压；

C．断开开关S，同时开始计时，每隔5s测读一次电流I的值，将测得数据填入表格，并标示在图乙的坐标纸上（时间t为横轴，电流I为纵轴），结果如图中小黑点所示。

（1）在图乙中画出 $\text{[math]}$ 图线；
（2）图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是；
（3）该电容器电容为 $\text{[math]}$ F（结果保留2位有效数字）。

某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：

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A．被测干电池一节

B．电流表：量程0~0.6A，内阻约0.10Ω

C．电流表：量程0~3A，内阻约0.02Ω

D．电压表：量程0~3V，内阻约3kΩ

E．电压表：量程0~15V，内阻约15kΩ

F．滑动变阻器：0~20Ω，2A

G．滑动变阻器：0~200Ω，1A

H．开关、导线若干

为了尽量较准确地测量电源电动势和内阻，在现有器材的条件下：

（1）电流表应选，电压表应选，滑动变阻器选（填写选项前的字母）：
（2）根据实验中测得的数据得到了如图所示的U-I图象，则干电池的电动势E=V，内电阻r=Ω

如图所示，坐标系xOy平面为光滑水平面现有一长为d、宽为L的线框MNPQ在外力F作用下，沿x轴正方向以速度υ做匀速直线运动，空间存在竖直方向的磁场，磁场感应强度B=B₀cos $\text{[math]}$ x，规定竖直向下方向为磁感应强度正方向，线框电阻为R，在t=0时刻MN边恰好在y轴处，则下列说法正确的是（）

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A . 外力F是沿负x轴方向的恒力 B . 在t=0时，外力大小F= $\text{[math]}$ C . 通过线圈的瞬时电流I= $\text{[math]}$ D . 经过t= $\text{[math]}$ ，线圈中产生的电热Q= $\text{[math]}$

如图所示，线圈L的自感系数为0.1H，电容器C的电容为 $\text{[math]}$ ，电阻R的阻值为3Ω，电源电动势为1.5V，内阻不计。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S， $\text{[math]}$ 电路中将产生电磁振荡。若断开开关S的时刻为 $\text{[math]}$ ，忽略线圈L直流电阻和振荡过程中的能量损耗，则（）

A . $\text{[math]}$ 时，电容器两极间电压为1.5V B . $\text{[math]}$ 时，线圈L的自感电动势为0 C . $\text{[math]}$ 时，通过线圈电流方向 $\text{[math]}$ D . 电路中产生的振荡电流有效值为0.5A

空间存在一静电场，电场中的电势 $\text{[math]}$ 随x（x轴上的位置坐标）的变化规律如图所示，下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 处电场方向可能沿x轴正方向 B . $\text{[math]}$ 处的电场强度可能为零 C . 沿x轴正方向，电场强度先增大后减小 D . 电荷量为e的负电荷沿x轴从O点移动到6m处，电势能增大8eV

如图所示，质量为m，长为L的铜棒 $\text{[math]}$ ，用长度也为L的两根轻导线将铜棒 $\text{[math]}$ 水平悬挂在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，当导体棒通入恒定电流I后，向外偏转，导体棒能静止在与竖直方向成 $\text{[math]}$ =37°角的位置，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：

（1）棒中电流方向；
（2）磁场的磁感应强度B的表达式。

如图所示，一个面积为S的单匝矩形线框在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴 $\text{[math]}$ 顺时针（从上往下看）匀速转动，转动周期为T，从图示位置开始计时，电流方向以 $\text{[math]}$ 为正，下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 时刻穿过线框的磁通量最大 B . 线框中产生的电动势的有效值为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 时刻线框内产生的感应电流方向为 $\text{[math]}$ D . 线框中产生的电动势的瞬时值 $\text{[math]}$

如图甲所示，高压输电线上使用“

”形刚性绝缘支架支撑电线，防止电线相碰造成短路。示意图如图乙所示， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为四根导线， $\text{[math]}$ 为正方形，几何中心为 $\text{[math]}$ ，当四根导线通有等大同向电流时（）

A . $\text{[math]}$ 所受安培力的方向沿正方形的对角线 $\text{[math]}$ 方向 B . $\text{[math]}$ 对 $\text{[math]}$ 的安培力小于 $\text{[math]}$ 对 $\text{[math]}$ 的安培力 C . 几何中心 $\text{[math]}$ 点的磁感应强度不为零 D . 夜间高压输电线周围有时会出现一层绿色光晕，这是一种强烈的尖端放电现象

有一种调压变压器的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，C、D之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压，图中A为交流电流表，V为交流电压表，R₁、R₂为定值电阻，R₃为滑动变阻器，C、D两端按正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是（）

A . 当R₃不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小 B . 当R₃不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小 C . 当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变大 D . 当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大