2019年高考物理 考綱解讀與熱點(diǎn)難點(diǎn)突破 專題06 電場、磁場的基本性質(zhì)熱點(diǎn)難點(diǎn)突破.doc

專題06 電場、磁場的基本性質(zhì)1如圖所示，均勻繞制的螺線管水平固定在可轉(zhuǎn)動的圓盤上，在其正中心的上方有一固定的環(huán)形電流A，A與螺線管垂直A中電流方向?yàn)轫槙r針方向，開關(guān)S閉合瞬間關(guān)于圓盤的運(yùn)動情況(從上向下觀察)，下列說法正確的是()A靜止不動B順時針轉(zhuǎn)動C逆時針轉(zhuǎn)動 D無法確定【答案】B2如圖所示，虛線所示的圓是某點(diǎn)電荷電場中某等勢面的截面a、b兩個帶電粒子以相同的速度，從電場中P點(diǎn)沿等勢面的切線方向飛出，粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡如圖中實(shí)線所示，M、N是軌跡上的點(diǎn)，且M、N的連線經(jīng)過虛線圓的圓心則在開始運(yùn)動的一小段時間內(nèi)(粒子在圖示區(qū)域內(nèi))，下列說法正確的是()AM處電場強(qiáng)度大于N處電場強(qiáng)度Ba粒子的速度將逐漸減小，b粒子的速度將逐漸增大C若a粒子為正電荷、b粒子必為負(fù)電荷 6.a、b是x軸上的兩個點(diǎn)電荷，電荷量分別為Q1和Q2，沿x軸a、b之間各點(diǎn)對應(yīng)的電勢高低如圖中曲線所示，從圖中可看出以下說法中正確的是()A把正試探電荷沿x軸由a移到b的過程中，電荷的電勢能先增加后減少B電荷在a、P間和P、b間所受電場力的方向相同CQ1Q2Da和b一定是同種電荷，且一定是正電荷【答案】D7.如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動，其運(yùn)動軌跡在豎直平面(紙面)內(nèi)，且關(guān)于過軌跡最右側(cè)N點(diǎn)的水平直線對稱已知重力加速度大小為g，忽略空氣阻力，小球可視為質(zhì)點(diǎn)由此可知()A勻強(qiáng)電場的方向水平左B電場強(qiáng)度E滿足E>C小球在M點(diǎn)的電勢能比在N點(diǎn)的大DM點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的高【答案】B【解析】8. (多選)如圖所示為點(diǎn)電荷a、b所形成的電場線分布，有一粒子(不計(jì)重力)由A進(jìn)入電場，A、B是軌跡上的兩點(diǎn)，以下說法正確的是()A該粒子帶正電B. a、b為異種電荷C該粒子在A點(diǎn)加速度較B點(diǎn)大D該粒子在A點(diǎn)電勢能較B點(diǎn)大【答案】BC【解析】根據(jù)電場線從正電荷出發(fā)，到負(fù)電荷終止，可知a帶正電，b帶負(fù)電，B正確；由粒子的軌跡向左上方彎曲，可知該粒子所受的電場力向左上方，因此該粒子帶負(fù)電，A錯誤；A處電場線密，則A處電場強(qiáng)度大，粒子所受的電場力大，則粒子在A點(diǎn)加速度較大，故C正確；根據(jù)順著電場線方向電勢降低，可知A點(diǎn)的電勢較高，由推論：負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，則知粒子在A點(diǎn)電勢能較B點(diǎn)小，D錯誤9在赤道附近水平放置一根長L的直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有恒定電流I，地磁場在赤道的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若不考慮磁偏角的影響，那么地磁場對該導(dǎo)線的作用力大小及方向可能是()A0 B.，豎直向下CBIL，向西 D.，向東【答案】AB【解析】當(dāng)水平通電直導(dǎo)線與磁場方向平行時，地磁場對通電導(dǎo)線的作用力為零，A正確；當(dāng)水平通電直導(dǎo)線與磁場方向垂直時，地磁場對通電導(dǎo)線的作用力大小為BIL，且為最大值；當(dāng)水平通電直導(dǎo)線與磁場方向成一夾角時，地磁場對通電導(dǎo)線的作用力大小應(yīng)介于0和BIL之間，方向均沿豎直方向，B正確，C、D錯誤 13. 質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理如圖3所示。從粒子源S出來時的粒子速度很小，可以看作初速度為零，粒子經(jīng)過電場加速后進(jìn)入有界的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，并沿著半圓周運(yùn)動而達(dá)到照相底片上的P點(diǎn)，測得P點(diǎn)到入口的距離為x，則以下說法正確的是()圖3A粒子一定帶正電B粒子一定帶負(fù)電Cx越大，則粒子的質(zhì)量與電量之比一定越大Dx越大，則粒子的質(zhì)量與電量之比一定越小【答案】AC14.太陽風(fēng)含有大量高速運(yùn)動的質(zhì)子和電子，可用于發(fā)電。如圖4所示，太陽風(fēng)進(jìn)入兩平行極板之間的區(qū)域，速度為v，方向與極板平行，該區(qū)域中有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面，兩極板間的距離為L，則()圖4A在開關(guān)K未閉合的情況下，兩極板間穩(wěn)定的電勢差為BLvB閉合開關(guān)K后，若回路中有穩(wěn)定的電流I，則極板間電場恒定C閉合開關(guān)K后，若回路中有穩(wěn)定的電流I，則電阻消耗的熱功率為2BILvD閉合開關(guān)K后，若回路中有穩(wěn)定的電流I，則電路消耗的能量等于洛倫茲力所做的功【答案】AB【解析】太陽風(fēng)進(jìn)入兩極板之間的勻強(qiáng)磁場中，帶電離子受到洛倫茲力和電場力作用，穩(wěn)定后，有qvB，解得UBLv，選項(xiàng)A正確；閉合開關(guān)后，若回路中有穩(wěn)定的電流，則兩極板之間的電壓恒定，電場恒定，選項(xiàng)B正確；回路中電流I，電阻消耗的熱功率PI2R，選項(xiàng)C錯誤；由于洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功，所以選項(xiàng)D錯誤。15.如圖11所示的虛線為電場中的三條等勢線，三條虛線平行且等間距，電勢分別為10 V、19 V、28 V，實(shí)線是僅受電場力的帶電粒子的運(yùn)動軌跡，a、b、c是軌跡上的三個點(diǎn)，a到中間虛線的距離大于c到中間虛線的距離，下列說法正確的是()圖11A粒子在a、b、c三點(diǎn)受到的電場力方向相同B粒子帶負(fù)電C粒子在a、b、c三點(diǎn)的電勢能大小關(guān)系為Epc>Epb>EpaD粒子從a運(yùn)動到b與從b運(yùn)動到c，電場力做的功可能相等【答案】ABC16靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的，用其指針張角的大小來定性顯示金屬球與外殼之間的電勢差大小如圖所示，A、B是平行板電容器的兩個金屬板，D為靜電計(jì)開始時閉合開關(guān)S，靜電計(jì)指針張開一定角度，為了使指針張開的角度增大些，下面采取的措施可行的是()A斷開開關(guān)S后，將A、B分開些B保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板分開些C保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板靠近些D保持開關(guān)S閉合，將滑動變阻器的滑片向右移動【答案】A【解析】斷開開關(guān)S，電容器帶電荷量不變，將A、B分開一些，則d增大，根據(jù)C知，電容減小，根據(jù)U知，電勢差增大，指針張角增大，故選項(xiàng)A正確；保持開關(guān)閉合，將A、B兩極板分開些或靠近些，電容器兩端的電勢差都不變，則指針張角不變，故選項(xiàng)B、C錯誤；保持開關(guān)S閉合，電容器兩端的電勢差不變，滑動變阻器滑片滑動不會影響指針張角，故選項(xiàng)D錯誤 20如圖12，空間有一豎直向下沿x軸方向的靜電場，電場的場強(qiáng)大小按Ekx分布(x是軸上某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離)，k。x軸上，有一長為L的絕緣細(xì)線連接A、B兩個小球，兩球質(zhì)量均為m，B球帶負(fù)電，帶電荷量為q，A球距O點(diǎn)的距離為L。兩球現(xiàn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)兩球之間的靜電力作用。圖12(1)求A球的帶電荷量qA；(2)剪斷細(xì)線后，求B球的最大速度vm?！敬鸢浮?1)4q(2)(2)當(dāng)B球下落速度達(dá)到最大時，B球距O點(diǎn)距離為x0mgqEqx0解得：x03L運(yùn)動過程中，電場力大小線性變化，所以由動能定理得：mgLqLmvmvqmg解得：vm21如圖5所示，兩豎直金屬板間電壓為U1，兩水平金屬板的間距為d。豎直金屬板a上有一質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒(重力不計(jì))從靜止經(jīng)電場加速后，從另一豎直金屬板上的小孔水平進(jìn)入兩水平金屬板間并繼續(xù)沿直線運(yùn)動。水平金屬板內(nèi)的勻強(qiáng)磁場及其右側(cè)寬度一定、高度足夠高的勻強(qiáng)磁場方向都垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，求：圖5(1)微粒剛進(jìn)入水平金屬板間時的速度大小v0；(2)兩水平金屬板間的電壓；(3)為使微粒不從磁場右邊界射出，右側(cè)磁場的最小寬度D?！敬鸢浮?1)(2)Bd(3)【解析】(1)在加速電場中，由動能定理得：qU1mv解得：v022在第象限內(nèi)緊貼兩坐標(biāo)軸的一邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在第、象限xL區(qū)域內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E；在xL區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的矩形勻強(qiáng)磁場，矩形的其中一條邊在直線xL上。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(不計(jì)粒子重力)從第象限的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的上邊界和左邊界的交點(diǎn)處以沿y軸負(fù)方向的某一速度進(jìn)入磁場區(qū)域，從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向射入勻強(qiáng)電場區(qū)域。圖6(1)求帶電粒子射入第象限的勻強(qiáng)磁場時的速度大??；(2)求帶電粒子從勻強(qiáng)電場區(qū)域射出時的坐標(biāo)；(3)若帶電粒子進(jìn)入xL區(qū)域的勻強(qiáng)磁場時速度方向與x軸正方向成45角，要使帶電粒子能夠回到xL區(qū)域，則xL區(qū)域中勻強(qiáng)磁場的最小面積為多少？【答案】(1)(2)(L，)(3)【解析】(1)根據(jù)題述帶電粒子的運(yùn)動情境，可知帶電粒子在第象限的勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的軌跡半徑等于正方形區(qū)域的邊長L，即RL設(shè)帶電粒子射入第象限的勻強(qiáng)磁場中時速度大小為v，由qvBm，解得v。 所以位置坐標(biāo)為(，)(2)粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示。24如圖8所示，坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，x軸沿水平方向，x>0的區(qū)域有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1；第三象限同時存在著垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場和豎直向上的勻強(qiáng)電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，電場強(qiáng)度大小為E。x>0的區(qū)域固定一與x軸成30角的絕緣細(xì)桿。一穿在細(xì)桿上的帶電小球a沿細(xì)桿勻速滑下，從N點(diǎn)恰能沿圓周軌道運(yùn)動到x軸上的Q點(diǎn)，且速度方向垂直于x軸。已知Q點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為l，重力加速度為g，B17E，B2E?？諝庾枇雎圆挥?jì)。圖8(1)求帶電小球a的電性及其比荷；(2)求帶電小球a與絕緣細(xì)桿間的動摩擦因數(shù)；(3)當(dāng)帶電小球a剛離開N點(diǎn)時，從y軸正半軸距原點(diǎn)O為h的P點(diǎn)(圖中未畫出)以某一初速度平拋一個不帶電的絕緣小球b，b球剛好運(yùn)動到x軸時與向上運(yùn)動的a球相碰，則b球的初速度為多大？【答案】(1)正(2)(3)【解析】(1)由帶電小球a在第三象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動可得，帶電小球a帶正電，且mgqE，解得。(3)帶電小球a在第三象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動的周期T 帶電小球a第一次在第二象限豎直上下運(yùn)動的總時間為t0絕緣小球b平拋運(yùn)動至x軸上的時間為t2兩球相碰有tn(t0)聯(lián)立解得n1設(shè)絕緣小球b平拋的初速度為v0，則lv0t解得v0