2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題06 電場、磁場的基本性質(zhì)押題專練.doc

2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題06 電場、磁場的基本性質(zhì)押題專練 圖1A小球運(yùn)動到C點時動能最小B小球運(yùn)動到C點時繩子拉力最小C小球運(yùn)動到Q點時動能最大D小球運(yùn)動到B點時機(jī)械能最大答案 D2某區(qū)域的電場線分布如圖2所示，其中間一根電場線是直線，一帶正電的粒子從直線上的O點由靜止開始在電場力作用下運(yùn)動到A點取O點為坐標(biāo)原點，沿直線向右為x軸正方向，粒子的重力忽略不計在O 到A運(yùn)動過程中，下列關(guān)于粒子運(yùn)動速度v和加速度a隨時間t 的變化、粒子的動能Ek和運(yùn)動徑跡上電勢 隨位移x的變化圖線可能正確的是( ) 圖2 答案 B解析 由題圖可知，從O到A點，電場線由密到疏再到密，電場強(qiáng)度先減小后增大，因此粒子受到的電場力先減小后增大，則加速度先減小后增大，故A錯誤，B正確；沿著電場線方向電勢降低，而電勢與位移的圖像的斜率表示電場強(qiáng)度，所以斜率應(yīng)先減小后增大，因此C錯誤；電場力對粒子做正功，導(dǎo)致電勢能減小，則動能增加，且圖線斜率先減小后增大，故D錯誤3如圖3所示，在兩個等量異種電荷形成的電場中，D、E、F是兩電荷連線上間距相等的三個點，三點的電勢關(guān)系是D>E>F，K、M、L是過這三個點的等勢線，其中等勢線L與兩電荷連線垂直帶電粒子從a點射入電場后運(yùn)動軌跡與三條等勢線的交點是a、b、c，粒子在a、b、c三點的電勢能分別是Epa、Epb、Epc，以下判斷正確的是( ) 圖3A帶電粒子帶正電BEpa<Epb<EpcCEpcEpbEpbEpaDEpcEpb<EpbEpa答案 BD4如圖4所示是一個正方體ABCDEFGH，m點是ABCD面的中點、n點是EFGH面的中點當(dāng)在正方體的八個角上各固定一個帶電量相同的正點電荷，比較m、n兩點的電場強(qiáng)度和電勢，下列判斷正確的是( ) 圖4A電場強(qiáng)度相同，電勢相等B電場強(qiáng)度不相同，電勢不相等C電場強(qiáng)度相同，電勢不相等D電場強(qiáng)度不相同，電勢相等答案 D5如圖5所示，在一個真空環(huán)境里，有一個空心導(dǎo)體球，半徑為a，另有一個半徑為b的細(xì)圓環(huán)，環(huán)心與球心連線長為L(L>a)，連線與環(huán)面垂直，已知環(huán)上均勻帶電，總電荷量為Q.當(dāng)導(dǎo)體球接地時(取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，與帶電量為q的點電荷相距r處電勢為k，k為靜電力恒量)，下列說法正確的是( ) 圖5A球面上感應(yīng)電荷量為q感B球面上感應(yīng)電荷量為q感C感應(yīng)電荷在O點的場強(qiáng)為E感kD感應(yīng)電荷在O點的場強(qiáng)為E感k答案 A解析 據(jù)題意，由于靜電感應(yīng)，球上所帶電荷與圓環(huán)電性相反，球與大地相連，球的電勢為0，即球上的電荷在球中心產(chǎn)生的電勢與環(huán)上電荷在球中心產(chǎn)生的電勢之和為0，故有：kk0，則選項A正確，而選項B錯誤；由于靜電平衡，導(dǎo)體內(nèi)場強(qiáng)處處為0，球上的電荷在O點產(chǎn)生場強(qiáng)等于環(huán)在O點產(chǎn)生的場強(qiáng)，方向相反，現(xiàn)將環(huán)看成無數(shù)個電荷的集合體，每個電荷在O點產(chǎn)生的場強(qiáng)為：E1k，而所有電荷在O點產(chǎn)生的場強(qiáng)是每個電荷在該點產(chǎn)生場強(qiáng)的矢量和，則為：E感E環(huán)k，故選項C、D均錯誤6如圖6所示，真空中同一平面內(nèi)MN直線上固定電荷量分別為9Q和Q的兩個點電荷，兩者相距為L，以Q電荷為圓心，半徑為畫圓，a、b、c、d是圓周上四點，其中a、b在MN直線上，c、d兩點連線垂直于MN，一電荷量為q的試探電荷在圓周上運(yùn)動，則下列判斷錯誤的是( ) 圖6A電荷q在a處所受到的電場力最大B電荷q在a處的電勢能最大C電荷q在b處的電勢能最大D電荷q在c、d兩處的電勢能相等答案 B7如圖7所示，以直角三角形AOC為邊界的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，A60，AOL，在O點放置一個粒子源，可以向各個方向發(fā)射某種帶負(fù)電粒子(不計重力作用)，粒子的比荷為，發(fā)射速度大小都為v0，且滿足v0.粒子發(fā)射方向與OC邊的夾角為，對于粒子進(jìn)入磁場后的運(yùn)動，下列說法正確的是( ) 圖7A粒子有可能打到A點B以60飛入的粒子在磁場中運(yùn)動時間最短C以<30飛入的粒子在磁場中運(yùn)動的時間都相等D在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出答案 AD8.如圖1所示，虛線為某靜電場的等勢面，且相鄰兩等勢面間的電勢差相等.一帶負(fù)電的粒子由M點移動到N點的過程中，電場力做正功，M、N兩點的電勢用M、N表示，M、N兩點的電場強(qiáng)度用EM、EN表示.則下列說法正確的是( ) 圖1A.MN B.M>N C.EM>EN D.EM<EN答案 D解析 帶負(fù)電的粒子由M點移動到N點的過程中，電場力做正功，電勢能減小，電勢增加，則M<N；N處等勢面密集，電場線也密集，電場強(qiáng)度大.9.一金屬容器置于絕緣板上，帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛于容器中，容器內(nèi)的電場線分布如圖2所示.容器內(nèi)表面為等勢面，A、B為容器內(nèi)表面上的兩點，下列說法正確的是( ) 圖2A.A點的電場強(qiáng)度比B點的大B.小球表面的電勢比容器內(nèi)表面的低C.B點的電場強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直D.將檢驗電荷從A點沿不同路徑移到B點，電場力所做的功不同答案 C9.(多選)一帶正電的粒子僅在電場力作用下從A點經(jīng)B、C運(yùn)動到D點，其速度時間圖象如圖3所示.分析圖象后，下列說法正確的是( ) 圖3A.B、D兩點的電場強(qiáng)度和電勢一定都為零B.A處的電場強(qiáng)度大于C處的電場強(qiáng)度C.粒子在A處的電勢能小于在C處的電勢能D.A、C兩點的電勢差大于B、D兩點間的電勢差答案 BC解析 速度時間圖象的斜率表示加速度，B、D兩點的斜率為零，說明合力為零，因為一帶正電的粒子僅在電場力作用下從A點經(jīng)B、C運(yùn)動到D點，所以B、D兩點的電場力為零，電場強(qiáng)度為零，但是電勢不一定為零，A錯誤；A處的斜率大小大于C處的斜率大小，因為a，所以A處的電場強(qiáng)度大于C處的電場強(qiáng)度，B正確；因為只受電場力，所以運(yùn)動過程中動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化，從圖中可得A點的速度大于C點的速度，所以從A到C一部分動能轉(zhuǎn)化為電勢能，故粒子在A處的電勢能小于在C處的電勢能，C正確；從圖中可得A、C兩點的速度變化量小于B、D兩點的速度變化量，根據(jù)公式WUqEk可得A、C兩點的電勢差小于B、D兩點間的電勢差，D錯誤. 10.(多選)空間存在著平行于x軸方向的靜電場.A、M、O、N、B為x軸上的點，OA<OB，OMON，AB間的電勢隨x的分布如圖4所示，一個帶電粒子在電場中僅在電場力作用下從M點由靜止開始沿x軸向右運(yùn)動，則下列判斷中正確的是( ) 圖4A.粒子一定帶負(fù)電B.粒子從M向O運(yùn)動過程中所受電場力均勻增大C.粒子一定能通過N點D.AO間的電場強(qiáng)度大于OB間的電場強(qiáng)度答案 ACD11.電子束焊接機(jī)中的電場線如圖5中虛線所示.K為陰極，A為陽極，兩極之間的距離為d.在兩極之間加上高壓U，有一電子在K極由靜止被加速.不考慮電子重力，元電荷為e，則下列說法正確的是( ) 圖5A.A、K之間的電場強(qiáng)度為B.電子到達(dá)A極板時的動能大于eUC.由K到A電子的電勢能減小了eUD.由K沿直線到A電勢逐漸減小答案 C12.如圖6所示，在真空中固定兩個等量異號點電荷Q和Q，圖中O點為兩點電荷的連線中點，P點為連線上靠近Q的一點，MN為過O點的一條線段，且M點與N點關(guān)于O點對稱.則下列說法正確的是( ) 圖6A.同一個試探電荷在M、N兩點所受的電場力相同B.M、N兩點的電勢相同C.將帶正電的試探電荷從M點沿直線移到N點的過程中，電荷的電勢能先增大后減小D.只將Q移到P點，其它點在空間的位置不變，則O點的電勢升高答案 A解析 等量異種點電荷的電場的分布具有一定的對稱性，如圖： 由圖可得M、N兩點的電場強(qiáng)度相同，故A正確；畫出過M、N的等勢面，如圖所示： 電場線從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，故M點的電勢大于N點的電勢，故B錯誤；將帶正電的試探電荷從M點沿直線移到N點的過程中，電場力一直做正功，故電勢能一直減小，故C錯誤；等量異號點電荷連線的中垂線是一條等勢線，故O點的電勢為零；只將Q移到P點，其它點在空間的位置不變，此時兩個電荷連線的中點在O點的左側(cè)，故O點的電勢變?yōu)樨?fù)值，故O點的電勢減小，故D錯誤.13.(多選)如圖7所示，O為半徑為R的圓的圓心，ac、bd為圓的兩個互相垂直的直徑，在圓心O處固定一電荷量為Q的負(fù)點電荷，在a點處固定一電荷量為4Q的正點電荷，e為Oc連線上一點，f為Oc延長線上一點eccf，則下列說法正確的是( ) 圖7A.b、c、d三點中，b、d兩點場強(qiáng)相等，c點場強(qiáng)最小B.b、c、d三點中，b、d兩點電勢相等，c點電勢最低C.將一負(fù)的點電荷從e點沿直線移到f點，點電荷的電勢能先減小后增大D.e、f兩點的場強(qiáng)大小關(guān)系為Ee>Ef答案 BCD 由圖象可知，Ee大小等于點電荷Q電場中距場源(RL)和(R)處場強(qiáng)大小的差，同樣Ef大小等于點電荷Q電場中距場源(RL)和(R)處場強(qiáng)大小的差，由圖象可知，Ee>Ef，D項正確.14. A、B為兩等量異種點電荷，圖中水平虛線為A、B連線的中垂線.現(xiàn)將另兩個等量異種的檢驗電荷a、b，如圖8所示，用絕緣細(xì)桿連接后從離AB無窮遠(yuǎn)處沿中垂線平移到AB的連線，平移過程中兩檢驗電荷位置始終關(guān)于中垂線對稱.若規(guī)定離AB無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則下列說法中正確的是( ) 圖8A.在AB的連線上a所處的位置電勢a<0B.a、b整體在AB連線處具有的電勢能Ep>0C.整個移動過程中，靜電力對a做正功D.整個移動過程中，靜電力對a、b整體做正功答案 B15.如圖9所示，有一帶電量為q的點電荷與均勻帶電圓形薄板相距為2d，q到帶電薄板的垂線通過板的圓心.若圖中a點處的電場強(qiáng)度為零，則圖中b點處的電場強(qiáng)度大小是( ) 圖9A.kk B.kkC.0 D.k答案 A解析 q在a處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為Ek，方向水平向左.據(jù)題，a點處的電場強(qiáng)度為零，q與帶電薄板在a點產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，方向相反，則帶電薄板在a點產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為Ek，方向水平向右.根據(jù)對稱性可知，帶電薄板在b點產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為Ek，方向水平向左.q在b處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為Ek，方向水平向左，則b點處的電場強(qiáng)度大小是Ebkk.16.(多選)如圖10所示，在一等腰直角三角形ACD區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(不計重力)從AC邊的中點O垂直于AC邊射入該勻強(qiáng)磁場區(qū)域，若該三角形的兩直角邊長均為2L，則下列關(guān)于粒子運(yùn)動的說法中正確的是( ) 圖10A.若該粒子的入射速度為v，則粒子一定從CD邊射出磁場，且距點C的距離為LB.若要使粒子從CD邊射出，則該粒子從O點入射的最大速度應(yīng)為vC.若要使粒子從AC邊射出，則該粒子從O點入射的最大速度應(yīng)為vD.該粒子以不同的速度入射時，在磁場中運(yùn)動的最長時間為答案 ACD17.如圖11所示，N、M、P為很長的平行界面，N、M與M、P間距分別為l1、l2，其間分別有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1和B2的勻強(qiáng)磁場區(qū)，和磁場方向垂直紙面向里，B1B2，有一帶正電粒子的電量為q，質(zhì)量為m，以某一初速度垂直邊界N及磁場方向射入MN間的磁場區(qū)域.不計粒子的重力.求： 圖11(1)要使粒子能穿過磁場進(jìn)入磁場，粒子的初速度至少應(yīng)為多少？(2)粒子初速度v為多少時，才可恰好穿過兩個磁場區(qū)域.答案 (1) (2)解析 (1)粒子的初速度為v0時恰好能進(jìn)入磁場，則進(jìn)入磁場時速度恰好沿M邊界，所以半徑為rl1則B1qv0m0 解得：v0 18.真空中存在一中空的柱形圓筒，如圖12所示是它的一個截面，a、b、c為此截面上的三個小孔，三個小孔在圓形截面上均勻分布，圓筒半徑為R.在圓筒的外部空間存在著勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，其方向與圓筒的軸線平行，在圖中垂直于紙面向里.現(xiàn)在a處向圓筒內(nèi)發(fā)射一個帶正電的粒子，其質(zhì)量為m，帶電荷量為q，使粒子在如圖所示平面內(nèi)運(yùn)動，設(shè)粒子只受磁場力的作用，若粒子碰到圓筒即會被吸收，則： 圖12(1)若要粒子發(fā)射后在以后的運(yùn)動中始終不會碰到圓筒，則粒子的初速度的大小和方向有何要求？(2)如果在圓筒內(nèi)的區(qū)域中還存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B，則為使粒子以后都不會碰到圓筒，粒子的初速度大小和方向有何要求？答案 (1)，方向從a指向b (2)，方向由a指向圓筒截面的圓心 甲(2)如果在圓筒內(nèi)的區(qū)域中還存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B，由粒子運(yùn)動的對稱性可知，粒子運(yùn)動的軌跡只能是從a到b，然后在外側(cè)的磁場中到c，在圓筒內(nèi)再到a，然后在外側(cè)的磁場中到b，在圓筒內(nèi)再到c，然后在外側(cè)的磁場中到a. 乙粒子運(yùn)動的初速度方向是從a指向圓心.做出粒子運(yùn)動的軌跡，粒子運(yùn)動軌跡如圖乙所示，由圖可知，cdOc，bdOb，所以粒子的偏轉(zhuǎn)角：300，所以：bOd60，粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)圓弧的圓半徑為r，粒子的偏轉(zhuǎn)半徑：rRtan 60R由牛頓第二定律得：qvB所以：v.19如圖8所示，在勻強(qiáng)電場中建立直角坐標(biāo)系xOy，y軸豎直向上，一質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒從x軸上的M點射出，方向與x軸夾角為，微粒恰能以速度v做勻速直線運(yùn)動，重力加速度為g. 圖8(1)求勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E；(2)若再疊加一圓形邊界的勻強(qiáng)磁場，使微粒能到達(dá)x軸上的N點，M、N兩點關(guān)于原點O對稱，距離為L，微粒運(yùn)動軌跡也關(guān)于y軸對稱已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直xOy平面向外，求磁場區(qū)域的最小面積S及微粒從M運(yùn)動到N的時間t.答案 (1)，方向豎直向上 (2) 解析 (1)對微粒有qEmg0，得E方向豎直向上 故運(yùn)動的時間tt1t2t320如圖10所示，在坐標(biāo)系xOy的第二象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E，第三象限內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，y軸右側(cè)區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，、磁場的方向均垂直于紙面向里一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子自P(l，l)點由靜止釋放，沿垂直于x軸的方向進(jìn)入磁場，接著以垂直于y軸的方向進(jìn)入磁場，不計粒子重力 圖10(1)求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1；(2)若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2B1，粒子從磁場再次進(jìn)入電場，求粒子第二次離開電場時的橫坐標(biāo)；(3)若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B23B1，求粒子在第一次經(jīng)過y軸到第六次經(jīng)過y軸的時間內(nèi)，粒子的平均速度答案 (1) (2)2l(3) ，方向沿y軸負(fù)方向解析 (1)設(shè)粒子垂直于x軸進(jìn)入磁場時的速度為v，由運(yùn)動學(xué)公式2alv2由牛頓第二定律Eqma由題意知，粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為l，由牛頓第二定律qvB1解得B1 . 甲(2)粒子運(yùn)動的軌跡如圖甲所示，粒子再次進(jìn)入電場，在電場中做類平拋運(yùn)動，有xvtlat2解得x2l，則粒子第二次離開電場時的橫坐標(biāo)xx2l. 乙(3)粒子運(yùn)動的軌跡如圖乙所示 粒子在第一次經(jīng)過y軸到第六次經(jīng)過y軸的時間內(nèi)的位移x4r16r22l，平均速度，聯(lián)立解得 ，方向沿y軸負(fù)方向