高二上学期期末热身试题（电磁学部分）（五） （满分 100 分，答题时间 75 分钟） 一、单选题（本大题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分 ） 1．如图所示（a）的直线 AB 是电场中的一条电场线，沿与直线 AB 成   37�角的方向建立直线坐标 Ox，令原点 O 处电势为零，则 Ox 坐标轴上的电势  与 x 坐标关系为 过原点的直线，如图（b），直线上 P 点坐标已标注在图 中，下列说法正确的是（　　） A．电场方向由 B 指向 A B．电场为点电荷产生的电场 C．原点 O 处场强大小为 2×102V/m D．原点 O 处场强大小为 1.6×102V/m 2．如图所示，MNP 是纸面内一根弯曲的导线。将其放置在与其垂直的匀强磁场中，导线中通以大小为Ⅰ的恒定电 流，则该导线受到的安培力大小与磁感应强度的关系正确的是（　　） 3．真空中 M、N 处分别固定两个电荷量大小相等的点电荷，它们附近电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d 为 电场中的四个点，设无穷远处电势为零。已知 N 处的点电荷带负电，则（  ） A．M 处的点电荷带负电 B．a 点和 b 点的电场强度相同 C．c 点的电势等于零 D．把负电荷从 a 点移到 d 点电场力做的功为零 4．金属丝电阻约为 5Ω ，电流表电阻约 0.1Ω ，电压表电阻约 3kΩ 。要求在流过金属丝的电流相同情况下，电源消 耗功率最小，并能较准确地测出电阻丝的阻值，实验电路应选用下面哪个图（　　） A． B． C． D． 5．给一定值电阻供电时，原来给该电阻加上 6V 的电压；当电压增加为原来的 2 倍，电流增加了 0.5A，则该电阻 的阻值为（　　） A．6Ω B．8Ω C．10Ω D．12Ω 6．1820 年 4 月，奥斯特在一次讲课中偶然地把导线放置在一个指南针的上方，发现导线通电时磁针发生了偏转。 如图所示，将小磁针放在水平直导线的正下方，忽略地磁场的影响，当导线中通过大小恒定、方向向右的电流时， （　　） A．小磁针的 N 极向里偏转 B．小磁针的 S 极向里偏转 C．将磁针靠近导线，小磁针偏转的角度会减小 D．将磁针远离导线，小磁针偏转的角度会增大 7．通电长直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度 B  k I r ，k 为比例系数，r 为该点到导线的距离，I 为导线 的电流强度.如图所示，等腰三角形 MNP 在水平面内，O 点为 MP 的中点， �MNP  120�， MN  NP  a ，在 M、N、P 三点竖直放置三根平行长直导线，导线中电流的大小Ⅰ和方向均相同，则 O 点处的磁感应强度方向及大 小分别为（　　） A．磁感应强度沿 OP 方向，大小为 2kI a B．磁感应强度沿 OP 方向，大小为 kI a C．磁感应强度沿 OM 方向，大小为 2kI a D．磁感应强度沿 OM 方向，大小为 kI a 二、多选题（本大题共 3 小题，漏选得 3 分，共 18.0 分） 8．2021 年 9 月 6 日，中国能建哈密光热 50MW 熔盐塔式光热发电项目成功实现全容量并网，该电站年发电量 1.98 亿千瓦时，共安装了 14500 面五边形定日镜，定日镜在伺服系统的控制下能自动地把接收到的太阳光反射到集热 塔的热靶上。伺服系统是两套结构相同的装置，一套控制水平轴负责俯仰（点头）、一套控制竖直轴负责方位 （摇头），伺服系统主要耗电设备是电动机，虽然驱动的角速度很小，但是要对抗风吹，所以要带阻尼运行。设 每个电动机功率为 40W，内阻为 2Ω，工作电压为 20V。根据以上数据判断下列哪个选项最接近真实状况（　　） A．单个伺服电动机的工作电流是 10A B．单个伺服电动机克服阻尼的功率是 32W C．如果平均日照时间为 10 小时，则电厂 伺服系统每日耗电约 11600KW·h D．单个定日镜日均发电 34kW·h 9．如图，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设 M 点和 N 点的电势分别为  M 、  N ，粒子在 M 和 N 时加速度大小分别为 aM 、 aN ，速度大小分别为 vM 、 vN ，电 势能分别为 vM  v N A． C． M   N EpM ， 、 EpN 。下列判断正确的是（　　） aM  a N ， EpM  EpN B． D． v N  vM aM  a N ，  N  M ， EpM  EpN 10．如图所示的匀强电场 E 的区域内，由 A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与 面 ABCD 垂直，下列说法正确的是（　　） A．DD′两点间电势差 UDD′与 AA′两点间电势差 UAA′相等 B．带负电的粒子从 A 点沿路径 A→D→D′移到 D′点，电场力做正功 C．带正电的粒子从 A 点沿路径 A→D→D′移到 D′点，电势能减小 D．移动同一电荷从 A 经 B 到 B′电场力做功与从 A 经 D 和 D′再到 B′相同 三．填空题（本大题共 2 小题，共 20 分） 11．在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡额定电压为 2.5V、电流为 0.3A。 （1）部分连线的实物照片如图甲所示，请在答题纸上完成实物连接图______； （2）某次实验中，当电流表的示数为 0.18A，电压表的指针如图乙所示，则电压为_____V，此时小灯泡的功率是 _____W； （3）正确测量获得的伏安特性曲线是下列图像中的_________（填字母）。 A． B． C． D． 12．甲、乙两位同学在做实验的过程中发现一个未标明阻值的电阻，两人想要将该电阻的阻值测量出来。甲同学 采用指针式多用电表粗略测量阻值大小，具体操作过程如下： （1）首先将红、黑表笔分别插入插孔中，如上图所示，其中 A 为___________ 表笔（填“红”、“黑”），并将选择开关置于“ �10 ”挡位置，然后将红、黑表笔短 接进行欧姆调零。此后测量阻值时发现指针偏转角度过大，为减小实验误差， 甲同学应将选择开关置于“__________ ”挡位置，并重新进行欧姆调零：（填“ �1 ”、“ �100 ”）。 甲同学通过测量，得到该电阻的阻值约为 9 ，而乙同学认为用多用电表测量小电阻误差太大，决定采用伏安法进 行测量，实验过程中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在电阻两端的电压从零开始增大，提供的器材如下： A．电流表 B．电流表 C．电压表 D．电压表 A1 A2 V1 （量程 （量程 （量程 V2 F. 滑动变阻器 R1 R2 3A 3V （量程 E. 滑动变阻器 0.6A ，内阻约 ，内阻约 ，内阻约 15V 0.2 0.04 5k ，内阻约 ） ） ） 25k ） （最大阻值为 5 ，最大电流为 3A ） （最大阻值为 200 ，最大电流为 1.5A ） G. 电源 E （电动势 3V ，内阻忽略） H. 开关、导线若干 （2）为了减小误差，电流表应选用____________﹔电压表应选用___________ _﹔滑动变阻器应选用_____________。（只需填写器材前面的字母即可） （3）依据所选择的器材，在图虚线框内画出满足实验要求的电路图。注意标清 所选择的电学元件。（______） 四．计算题（本大题共 3 小题，共 34 分） 13．(10 分）如图所示电路中，电源电动势 E＝9 V，内阻 r＝2 Ω，定值电阻 R1 ＝ 6 Ω，R2＝10 Ω，R3＝6 Ω，电容器的电容 C＝10 μF. (1)保持开关 S1、S2 闭合，求电容器所带的电荷量； (2)保持开关 S1 闭合，将开关 S2 断开，求断开开关 S2 后流过电阻 R2 的电荷量. 14．（12 分）如图所示，平面直角坐标系第一象限存在沿 y 轴正方向的匀强电场，电场强度大小 E mv02 2qL ，第二象 限存在垂直纸面向里的磁感应强度大小未知的匀强磁场。质量为 m，电荷量为 q 的粒子从 x 轴上的 P 点以与 x 轴 负方向成   60o 角斜向上的初速度 v0 垂直磁场射入，恰好从 О 点正上方的 C 点垂直于 y 轴射入匀强电场，最后打 在 x 轴上的 Q 点。已知 QC  L ，不计粒子的重力，求： （1）第二象限磁感应强度 B 的大小； （2）粒子最后打在 x 轴上的 Q 点离 О 点的距离；  （3）如果保持电场与磁场方向不变而将它们位置左右对调，且磁感应强度大小 B� 将该粒子从 P 点以初速度 v0 E B  ，仍 ，电场强度大小 E � 4 4 沿某一方向发射，仍能从 O 点正上 方的 C 点射入匀强磁场，则粒子进入磁场后做圆周运动的半径 是多少? 15．（12 分）如图所示，半径为 l 的金属圆环水平固定，处于磁感应强度大小为 B、方向竖直向下的匀强磁场中， 金属棒 OA 可绕圆心 O 在圆环上转动．金属棒 CD 放在宽度也为 l 的足够长光滑平行金属导轨上，导轨倾角为 θ， 处于垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中．用导线将金属圆环、金属棒 OA 的 O 端分别与两导 轨连接，已知金属棒 OA 和 CD 的长度均为 l、质量均为 m、电阻均为 r，其他电阻不计．重力加速度大小为 g. (1)将金属棒 OA 固定，使金属棒 CD 从静止开始下滑，求金属棒 CD 的最大速度大小； (2)让金属棒 OA 匀速转动，使金属棒 CD 保持静止，求金属棒 OA 的转动方向及角速度． 参考答案 1.C 2.D 3.C 4.D 5.D 6.A 7.A 8.BC 9.BD 10.ACD 11． 12．(1) 黑 1.50 �1 (2)A C 0.27 C E (3) 13．　(1)3×10－5 C　(2)6×10－5 C 3mv0 4 5L r�  2 qL 3 14．（1） ；（2） 2L ；（3） 15．　(1) (2)从上向下看沿逆时针方向