1.物理學(xué)中“靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用規(guī)律”和“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”分別由不同的物理學(xué)家探究發(fā)現(xiàn)，他們依次是( )
A. 法拉第、洛倫茲B. 卡文迪許、安培C. 庫侖、奧斯特D. 庫侖、法拉第
2.2024年11月26日，全球矚目的智能手機(jī)華為Mate 70Pr上市。已知其鋰離子聚合物電池容量為5700mA?h，手機(jī)支持超級(jí)快充“20V/5A”。這里與“mA?h”相對應(yīng)的物理量是( )
A. 功率B. 電量C. 電容D. 能量
3.關(guān)于電場強(qiáng)度、電勢差和電容，下列說法正確的是( )
A. 由公式E=Fq可知，電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E與F成正比
B. 由公式C=QU可知，電容器的電容C隨著極板帶電荷量Q的增加而變大
C. 由公式E=kQr2可知，在離點(diǎn)電荷Q距離為r的地方，電場強(qiáng)度E的大小與Q成正比
D. 由公式U=Ed可知，勻強(qiáng)電場中任意兩點(diǎn)間的電勢差等于電場強(qiáng)度與這兩點(diǎn)間距離的乘積
4.武當(dāng)山的主峰天柱峰屹立著一座光耀百里的金殿，全部為銅鑄鎏金。為了保護(hù)古建筑，當(dāng)?shù)卣疄榻鸬畎惭b了避雷針。某次雷雨天氣時(shí)，帶正電的云層與避雷針之間共放電約3000C，持續(xù)時(shí)間約0.3s。則下列說法正確的是( )
A. 此次放電電流方向?yàn)閺慕鸬畹皆茖覤. 避雷針是利用尖端放電的一種設(shè)施
C. 此次放電過程電流大小約為1000AD. 云層靠近避雷針時(shí)，避雷針感應(yīng)出正電荷
5.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一根通電長直導(dǎo)線，電流的方向垂直于紙面向里。如圖所示，a，b，c，d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中( )
A. a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大
B. c點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大
C. c，d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等
D. a，d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等
6.如圖，a為勻強(qiáng)電場，b為非勻強(qiáng)電場，三個(gè)電荷用絕緣輕桿連接成等邊三邊形，若把三個(gè)電荷和輕桿看成系統(tǒng)，系統(tǒng)在a電場中所受靜電力的合力為Fa，在b電場中所受靜電力的合力為Fb，下列說法正確的是( )
A. Fa≠0，F(xiàn)b≠0，方向都向下B. Fa≠0，F(xiàn)b≠0，方向都向上
C. Fa=0，F(xiàn)b≠0且方向向上D. Fa=0，F(xiàn)b≠0且方向向下
7.如圖為某輻向電場示意圖，電場強(qiáng)度大小可表示為E=br，b為常量，r為帶電粒子距圓心O的距離。兩帶電粒子僅在輻向電場的靜電力作用下，以O(shè)為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)。不考慮粒子間的相互作用，則( )
A. 質(zhì)量大的粒子軌道半徑一定大
B. 電荷量大的粒子軌道半徑一定大
C. 若兩粒子比荷qm相同，則運(yùn)動(dòng)速率也一定相同
D. 若兩粒子比荷qm相同，則軌道半徑大的角速度一定大
二、多選題：本大題共3小題，共15分。
8.某區(qū)域的電場線分布如圖所示，M、N是電場中的兩個(gè)點(diǎn)，下列判斷正確的是( )
A. M點(diǎn)的場強(qiáng)大于N點(diǎn)的場強(qiáng)
B. M點(diǎn)的電勢高于N點(diǎn)的電勢
C. 一個(gè)正點(diǎn)電荷在M點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能
D. 一個(gè)正點(diǎn)電荷在M點(diǎn)受到的電場力大于在N點(diǎn)受到的電場力
9.如圖所示，有一混合正離子束先后通過正交電場、磁場區(qū)域Ⅰ和勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ，如果這束正離子束在區(qū)域Ⅰ中不偏轉(zhuǎn)，進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉(zhuǎn)半徑又相同，則說明這些正離子具有相同的( )
A. 速率vB. 質(zhì)量mC. 電荷量qD. 比荷qm
10.電阻應(yīng)變片是一種將被測件上的形狀變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的敏感器件，其阻值會(huì)隨著機(jī)械形變而發(fā)生變化。如圖所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的利用金屬絲應(yīng)變電阻來研究其阻值與拉力大小之間關(guān)系的電路，其中電壓表和電流表是理想電表，a、b兩點(diǎn)之間連接的是金屬絲應(yīng)變電阻，把一重物懸掛在金屬絲中間。當(dāng)把懸掛重物的質(zhì)量減小時(shí)，金屬絲長度變短，下列說法正確的是( )
A. 電流表示數(shù)變小B. 電壓表示數(shù)變小
C. 電壓表與電流表示數(shù)之比變大D. 電壓表與電流表示數(shù)變化之比不變
三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共15分。
11.白熾燈燈泡是二十世紀(jì)最主要的照明光源，現(xiàn)在一些場景依然在使用，小華從白熾燈泡內(nèi)取出一段均勻燈絲，為測量該燈絲的電阻率，用游標(biāo)卡尺測量該燈絲的長度L，用螺旋測微器測量燈絲的直徑d，示數(shù)分別如圖所示。

(1)則該燈絲的長度L= ______cm，直徑d= ______mm。
(2)小華通過測量對比確定白熾燈燈絲為鎢絲，白熾燈使用時(shí)，鎢絲因受熱而升華，燈絲變得越來越細(xì)，但長度不變，小華由此判定白熾燈泡使用一段時(shí)間后其電阻會(huì)______(填“變小”“變大”或“不變”)。
12.圖甲是“測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)電路，但有A、B兩處用電器沒有畫出，其中定值電阻阻值R1=1Ω。

(1)圖甲中A處應(yīng)為______(填“電流表”或“電壓表”)；
(2)實(shí)驗(yàn)測得的路端電壓U相應(yīng)電流I的擬合曲線如圖乙所示，由此得到電源電動(dòng)勢E= ______V，內(nèi)阻r= ______Ω；(結(jié)果保留2位小數(shù))
(3)該同學(xué)利用圖甲所示的電路進(jìn)行測量，則內(nèi)阻的測量值r測與真實(shí)值r真之間的關(guān)系為：r測 ______r真(填“小于”、“等于”或“大于”)。
四、計(jì)算題：本大題共3小題，共42分。
13.掃地機(jī)器人能有效清除地板上的灰塵等顆粒垃圾。如圖甲所示為一款新型掃地機(jī)器人，內(nèi)部電路如圖乙所示，它的直流電動(dòng)機(jī)額定電壓為U=12V，額定電流為I=2.5A，將它接在電動(dòng)勢為E=13.5V的直流電源兩極間，電動(dòng)機(jī)恰好能以額定電壓、額定電流正常工作。
(1)求電源內(nèi)阻；
(2)求電源內(nèi)阻消耗的熱功率。
14.如圖所示，為一組方向未知的勻強(qiáng)電場的電場線，將帶電荷量為q=?1.0×10?6C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)沿水平線移至B點(diǎn)，克服電場力做了2×10?6J的功，已知A、B間的距離為2cm。試求：
(1)A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB；
(2)若A點(diǎn)的電勢為φA=1V，試求B點(diǎn)的電勢φB；
(3)該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小并判斷其方向。
15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一、四象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，第二象限存在水平向右的勻強(qiáng)電場，第三象限存在垂直坐標(biāo)平面向外的矩形有界勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從x軸上A點(diǎn)(? 3L,0)以初速度v0沿y軸正方向射入勻強(qiáng)電場，然后從y軸上的P點(diǎn)(0,2L)射入第一象限，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從y軸上的Q點(diǎn)(0,?2L)射入第三象限，經(jīng)第三象限矩形有界磁場偏轉(zhuǎn)后垂直打到x軸上的A點(diǎn)，不計(jì)粒子重力，求：
(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E；
(2)第一、四象限磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1；
(3)若矩形有界磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=2 3B1，求粒子在此矩形磁場區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1。
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】BC
9.【答案】AD
10.【答案】BD
11.【答案】5.015 4.700 變大
12.【答案】電流表 1.50 0.28 小于
13.【答案】解：(1)由閉合電路歐姆定律E=U+Ir，可知電源內(nèi)阻為r=0.6Ω；
(2)由電流和電源內(nèi)阻，可知電源內(nèi)阻消耗的熱功率為P=I2r，解得：P=3.75W。
答：(1)電源內(nèi)阻為0.6Ω；
(2)電源內(nèi)阻消耗的熱功率為3.75W。
14.【答案】解：(1)由題意可知，點(diǎn)電荷從A到B，電場力做負(fù)功：WAB=?2×10?6 J
根據(jù)電勢差的計(jì)算公式可得：UAB=WABq=?2×10?6?1.0×10?6V=2V；
(2)由UAB=φA?φB，則：φB=φA?UAB=1V?2V=?1V；
(3)A、B兩點(diǎn)沿電場線方向的距離：d=2×10?2×cs60°m=1×10?2m

電場強(qiáng)度的計(jì)算公式可得：E=UABd=21×10?2V/m=200V/m，方向沿電場線斜向下。
答：(1)A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB是2V；
(2)若A點(diǎn)的電勢為φA=1V，B點(diǎn)的電勢為?1V；
(3)該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小為200V/m，方向沿電場線斜向下。
15.【答案】解：(1)根據(jù)題意可知，帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿+y方向勻速運(yùn)動(dòng)：2L=v0t
沿+x方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)： 3L=12at2
根據(jù)牛頓第二定律定律：a=qEm
聯(lián)立解得：E= 3mv022qL
(2)設(shè)經(jīng)過P點(diǎn)的速度v與y軸的夾角為θ，AP與y軸的夾角為α，則根據(jù)類平拋的推論：tanθ=2tanα=2×|xA|yP
可得：tanθ=2× 3L2L= 3
在P點(diǎn)，由速度的合成可知：vcsθ=v0
聯(lián)立解得：θ=60°，v=2v0，
帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，

由幾何關(guān)系可得：R1=2Lcs30°=4 33L
根據(jù)洛倫茲力提供向心力：qvB1=mv2R1
聯(lián)立可得：B1= 3mv02qL
(3)粒子在第三象限進(jìn)入有界磁場時(shí)，半徑為R2則有R1R2=B2B1
可得：R2=2L3
滿足條件的最小矩形有界磁場的區(qū)域如圖所示，

偏轉(zhuǎn)角等于60°，t=π3vR2=πL9v0
答：(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E為 3mv02qL；
(2)第一、四象限磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1為 3mv02qL；
(3)粒子在此矩形磁場區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于πL9v0。

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