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阶段性训练（三）
考察内容（电场 恒定电流 磁场）
一．选择题
1．熔喷布是口罩的中间过滤层（如图），是一种用绝缘材料做成的带有静电的超细纤维布，它能阻隔几
微米的病毒，这种静电的阻隔作用属于（ ）
A．尖端放电
B．静电屏蔽
C．静电吸附
D．静电平衡
2．单位为J/s 的物理量是（ ）
A．电功率
B．磁感应强度
C．磁通量
D．电场强度
3．自然科学中很多物理量的表达式都有不止一个，通常都有其定义式和决定式，它们反映人们对自然界
认识的不同层次．定义式侧重描述客观世界，决定式侧重对因果关系的解释．下列表达式中，侧重解释因
果关系的是（ ）
A．a= F
m
B．R = U
I
C．φ = EP
q
D．E = F
q
4．锂电池体积小、容量大、电压稳定，在手机中广泛应用。它主要依靠锂离子在正极（含锂化合物）和
负极（碳材料）之间移动来工作，其原理如图所示。若某款手机锂电池的电动势3.7V，电池容量
4000mA·h，正常通话电流400mA，则（ ）
A．正常通话时，电池输出的功率为1.48W
1
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B．电池充满电后，手机能正常通话2.7h
C．图示状态是电池放电状态
D．负极积累的锂离子越多，电池存储的电能越少
5．如图所示，在水平向右、大小为E 的匀强电场中，在O 点固定一电荷量为Q 的正点电荷，A、B、C、
D 为以O 为圆心、半径为r 的同一圆周上的四点，B、D 连线与电场线平行，A、C 连线与电场线垂直。则
（ ）
A．A 点的电场强度大小为√
E
2+k
2 Q
2
r
4
B．B 点的电场强度大小为E−k Q
r
2
C．D 点的电场强度大小不可能为0
D．A、C 两点的电场强度相同
6．三维坐标系yOz 平面内有一圆心在坐标原点、半径为d 的均匀带电细圆环，y 轴上y=√3d位置有一带电
量为＋q 的点电荷，x 轴上的P 点到圆心O 的距离也为√3d。若P 点场强沿y 轴负方向，则关于带电圆环说
法正确的是（ ）
A．带正电，电量为2√6
9
q
B．带负电，电量为2√6
9
q
C．带正电，电量为√2
4 q
D．带负电，电量为√2
4 q
2
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7．竖直平面内固定有两个电荷量均为q(q>0)的点电荷，两点电荷相距0.6m，O 为两点电荷水平连线的中
点。一电荷量为−q的带电小球自O点开始向下运动，初动能大小为2.0J，其动能Ek与位移x的关系如图乙
中曲线I 所示，x =0.4 m处为曲线的最低点，此时动能大小为1.85J。直线II 为计算机拟合的曲线I 的一条
渐近线，其斜率大小为9.0J / m。已知小球可视为质点，运动过程中电荷量保持不变，空气阻力不计，重
力加速度g=10 m /s
2，静电力常量k =9.0×10
9 N⋅m
2/c
2，则（ ）
A．小球的质量为9.0kg
B．小球的电荷量为q =1.25×10
−5C
C．下落到x =0.4 m的过程中，小球的加速度先减小后增加
D．下落到x =0.4 m的过程中，小球的电势能增加了约0.15J
8．在距离为L 的质子源和靶之间有一电压为U 的匀强电场，质子（初速度为零）经电场加速，形成电流
强度为I 的细柱形质子流打到靶上且被靶全部吸收。在质子流中与质子源相距l 和4l 的两处，各取一段极
短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，已知质子质量为m、电荷量为e。下列说法正确的
是（ ）
A．n1= 4 n2
B．每秒打到靶上的质子的总动能为eU
C．质子流对靶的作用力大小为I√
2mU
e
D．质子源与靶间的质子总数为IL
e √
m
2eU
9．超导体是一种在温度降低到特定温度以下，电阻会突然降为零，且完全排斥磁场的材料。超导体从有
电阻的正常态转变为零电阻的超导态，有两个重要的临界参数：临界温度Tc 和临界磁场强度Hc。临界温
3
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度Tc 是在没有外磁场干扰的理想条件下，超导体从正常态转变为超导态的温度。临界磁场强度Hc 描述了
超导体在特定温度下能够承受的最大外部磁场强度，超过该值后，超导体将从超导态转变为正常态。已知
某类超导体的临界磁场强度Hc 与热力学温度T 的关系为H c = H c 0[1−(
T
T c)
2
]
，式中Hc0是理论上达到绝
对零度时的临界磁场强度。下列说法正确的是（ ）
A．若温度低于Tc，超导体一定处于超导态
B．若温度逐渐升高但不超过Tc，可以通过减小磁场强度的方式来维持超导态
C．若外加磁场强度大于Hc0，且温度低于Tc，则超导体处于超导态
D．若外加磁场强度小于Hc0，且温度高于Tc，则超导体处于超导态
10．如图所示的U −I图像中，直线a 表示某电源路端电压与电流的关系图线，图线b 为电阻R 的U −I图
线。用该电源直接与电阻R 连接成闭合电路，以下说法正确的是（ ）
A．该电源电动势为4V，内阻为1Ω
B．此状态下R 的阻值为2Ω
C．此状态下R 的功率为6W
D．此状态下电源的总功率为8W
11．霍尔元件被广泛使用在新能源行业中。图中左侧线圈连接待测电压U 时，霍尔元件将输出一个电压值
UH。霍尔元件由载流子为正电荷的材料制成，元件中通入的称电流I0从a 流向b，放大示意图见下部分。
则（ ）
A．图中霍尔元件处有方向向上的磁场
B．图中霍尔元件前表面c 为低电势面
4
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C．增大待测电压U，霍尔电压UH将减小
D．霍尔电压UH的大小与霍尔电流I0无关
12．如图所示，三个完全相同的小球a、b、c 带有相同电荷量正电荷，从同一高度由静止同时开始下落，
当下落某一相同高度后a 球进入水平向左的匀强电场，b 球进入垂直纸面向里的匀强磁场，最终它们落到
同一水平地面上，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A．a、b、c 三球同时落地，且落地时三球动能相同
B．b 球最后落地，落地时c 球动能最大
C．a、c 同时落地，落地时b、c 动能相同
D．c 最后落地，落地时b 动能最大
二．多选题
13．如图所示，直角坐标系xoy中，在0≤x ≤a的区域内，第一象限有垂直纸面向外的有界匀强磁场B，第
四象限有平行于y轴正方向的匀强电场E。将❑1
1H从O点沿y轴正方向射入，多次经过磁场和电场后从磁场
中垂直右边界射出。若将❑1
1H换成动量相同的❑1
2H，其余条件不变，则❑1
1H和❑1
2H（ ）
A．在磁场中运动的总路程相同
B．在电场中运动的总路程相同
C．在磁场中运动的总时间相同
D．在电场中运动的总时间相同
5
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14．两点电荷M、N 分别固定在x =−40cm和坐标原点处，若取无穷远处电势为0，则两点电荷所形成电
场的电势在x 轴正半轴上的分布如图所示，图线与x 轴交于x0处，x=40cm 处电势最低。现有一正点电荷q
从x0处由静止释放，其只在电场力作用下运动。下列说法中正确的是（ ）
A．点电荷M 带正电、N 带负电
B．x0处的电场强度为0
C．点电荷M、N 所带电荷量大小之比为4 1∶
D．正点电荷q 沿x 轴正方向运动的过程中，电势能先减小后增大
15．如图所示，在倾角为θ 的固定绝缘斜面上，质量分别为m1和m2的两个物块P 和Q 用与斜面平行的绝
缘轻质弹簧相连接，弹簧劲度系数为k，带电物块P 下表面光滑，不带电物块Q 下表面粗糙。初始时物块
P 和Q 静止在斜面上，物块Q 恰好不下滑。现在该空间加上沿斜面向上的匀强电场，物块P 开始沿斜面向
上运动，运动到最高点A 时，物块Q 恰好不上滑。下列说法正确的是（ ）
A．物块P 从开始到运动到A 点，运动的位移大小为(m1+m2)gsinθ
k
B．物块P 从开始到运动到A 点，运动的位移大小为2(m1+m2)gsinθ
k
C．物块P 所受的电场力大小为2(m1+m2)gsinθ
D．若仅将电场强度变为原来的2 倍，物块P 运动到A 点时的速度大小为2(m1+m2)gsinθ
√m1k
6
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三．实验题
16．某课外活动小组用西红柿自制了一水果电池组。现在要测量该电池组的电动势和内阻（电动势约为
2V，内阻在1kΩ~2kΩ 之间），实验室现有如下器材各一个
多用电表：欧姆挡（×1，×10，×100，×1k）
直流电流挡（0~0.5mA，0~1mA，0~10mA，0~100mA）
直流电压挡（0~0.5V，0~2.5V，0~10V，0~50V，0~250V，0~500V）
电压表：（0~3V，0~15V）
电流表：（0~0.6A，0~3A）
滑动变阻器：R1（0~10Ω），R2（0~2000Ω）
开关及导线若干。
(1)该小组同学先用多用电表直流电压“0~2.5V”挡，粗测了电池组的电动势，指针稳定时如图甲所示，其
示数为 V（结果保留两位有效数字）；
(2)为了更精确地测量该电池组的电动势和内阻，采用伏安法测量，应选 测电压，选 测电流（填
电表名称和所选量程）；滑动变阻器应选 （填电阻符号）；
(3)请设计实验电路，并用线段代替导线将图乙中相关器材连成实物电路图。
(4)按正确的步骤规范操作，测出多组U 和I 的数值，经分析，电动势E 测 E 真；内电阻r 测 r 真。
(填“大于”、“小于”、“等于”）
17．某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A 是一个带正电的物体，
系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向
的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。
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步骤一：把系在丝线上的带电量不变的小球先后挂在横杆上的P1，P2，P3等位置，比较小球在不同位置
所受带电物体的静电力的大小。
步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带电荷量，比较小球所受的静电力的大小。
(1)图甲中实验采用的方法是________（填正确选项前的字母）。
A．理想实验法
B．等效替代法
C．微小量放大法
D．控制变量法
(2)图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而 （填“增大”
“减小”或“不变”）。
(3)如图乙，当小球B 静止时，两球球心恰好在同一水平面上，细线与竖直方向的夹角为θ，若小球B 的质
量为m，重力加速度为g，则库仑力F 与夹角θ之间的关系式F = ．
四．计算题
18．如图1 所示，真空中的电极K连续不断地发出电子（电子初速度忽略不计），经恒压电场U 1加速后，
从小孔S穿出，沿两水平正对的平行金属板A、B 间的中轴线射入板间电场。已知A、B 板长均为L1，板间
距为d，两板右边缘到竖直固定的荧光屏（面积足够大）的距离为L2，荧光屏中心O与A、B 间中轴线在同
一水平线上。t =0时刻，A 板电势高于B 板电势，板间电压U随时间t变化的关系如图2 所示（其中T已
知），电子穿过A、B 两板间过程中板间电压视为不变。忽略电子间的相互作用，求：
(1)要使电子均能从A、B 两板间射出，U 2的最大值；
(2)当U 2取（1）中最大值时，荧光屏上的光斑在屏上运动的速度大小。
19．如图所示，在光滑绝缘水平面上建立xOy 直角坐标系，足够长的收集板置于y 轴上。在y>0 区域存在
方向竖直向下、磁感应强度大小B=1T 的匀强磁场。绝缘挡板MN 表面光滑，长度L=2m。一质量
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m=0.1kg，电荷量q=0.1C 的带正电小球紧贴挡板放置，初始位置与M 端的距离为d。现用挡板推动小球沿
y 轴正方向运动，运动中挡板始终平行于x 轴，小球紧贴挡板。进入磁场后，挡板保持速度v0=2m/s 沿y 轴
正方向做匀速直线运动，经过一段时间带电小球离开挡板M 端。小球可视为质点，运动中带电量保持不变，
且到达收集板立即被收集。
(1)当d=1.25m 时，求带电小球离开挡板M 端时的速度大小v；
(2)调节挡板M 端与y 轴距离为x0时，无论d 多大，都可以让小球垂直打在收集板上。
①求x0；
②求小球垂直打在收集板上的位置坐标y 与d 之间的函数关系。
③撤去收集板，在x≤x0区域施加电场强度E=2V/m，方向沿y 轴正方向的匀强电场。当d=1m 时，求小球在
磁场区域运动过程中距x 轴的最远距离ym。
20．如图所示，在真空建立坐标系O-xyz，z 轴正方向垂直于纸面向外（未画出），xOy 平面的第二象限内
有边界互相平行且宽度均为d 的六个区域，交替分布着沿y 轴负方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁
场；x>0区域存在方向均沿着x 轴正方向的匀强磁场和匀强电场（未画出），磁感应强度大小B1= kmg
q v0
，
电场强度大小E1= kmg
q
，k 为常数。现将质量为m、电荷量为q 的带正电粒子在边界P 处由静止释放，粒
子恰好从坐标原点O 进入x>0区域，过O 点时速度大小为v0、方向与y 轴负方向的夹角θ = 45°。不计粒子
重力，求：
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(1)在平面坐标系xOy 的第二象限中电场强度大小E0；
(2)在x>0区域内，粒子偏离xOy 平面的最大距离；
(3)在x>0区域内，粒子偏离xOy 平面距离最大时的x 坐标；
(4)在平面坐标系xOy 的第二象限中磁感应强度大小B0。
10
