【物理】2019届二轮复习电场和磁场的基本性质作业（全国通用） 8页

课时作业7　电场和磁场的基本性质 一、选择题(1～5题为单项选择题，6～8题为多项选择题)‎ ‎1．[2018·浙江名校协作体联考]如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，若他测得CD段导线长度为4×10－2 m，天平(等臂)平衡时钩码重力为4×10－5 N，通过导线的电流I＝0.5 A．由此，测得通电螺线管中的磁感应强度B为(　　)‎ A．2.0×10－3 T方向水平向右 B．5.0×10－3 T方向水平向右 C．2.0×10－3 T方向水平向左 D．5.0×10－3 T方向水平向左 解析：由安培定则知通电螺线管内磁感应强度的方向水平向右．由于天平平衡，则BIL＝G，B＝＝2×10－3 T，故A正确．‎ 答案：A ‎2．两根相同的直导线中通有大小相同的电流，当两导线相隔一定距离垂直放置(如图甲所示)时，两导线间距的中点位置的磁感应强度大小为B；当两导线平行放置(如图乙所示)时，间距与垂直放置时相同，电流方向相反，则两导线间距的中点位置的磁感应强度大小为(　　)‎ A.B　　 B．2B C．B D.B 解析：当两导线垂直放置时，两导线在间距中点处产生的磁场互相垂直，磁感应强度大小相同，设每根导线在间距中点处产生的磁场的磁感应强度大小为B0，则有B＝B0，当两导线平行放置且电流方向相反时，两导线在间距中点处产生的磁场的磁感应强度大小相同，方向相同，则两导线间距中点处的磁感应强度大小B1＝2B0＝B，A正确．‎ 答案：A ‎3．如图是静电喷漆的工作原理图．工作时，喷枪部分接高压电源负极，工件接正极，喷枪的端部与工件之间就形成静电场，从喷枪喷出的涂料微粒在电场中运动到工件，并被吸附在工件表面．图中画出了部分微粒的运动轨迹，设微粒被喷出后只受静电力作用，则(　　)‎ A．微粒的运动轨迹显示的是电场线的分布情况 B．微粒向工件运动的过程中所受电场力先减小后增大 C．在向工件运动的过程中，微粒的动能逐渐减小 D．在向工件运动的过程中，微粒的电势能逐渐增大 解析：微粒的运动轨迹是曲线时与电场线一定不重合，A错误．由场强叠加原理可知，距离两个电极越近的位置，电场强度越大，所以微粒在向工件运动的过程中所受电场力先减小后增大，B正确．在微粒向工件运动的过程中，电场力做正功，电势能减少；只有电场力做功，即合力做正功，微粒的动能增加，C、D错误．‎ 答案：B ‎4.‎ ‎[2018·天津卷，3]‎ 如图所示，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φM、φN，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EPM、EPN.下列判断正确的是(　　)‎ A．vMvN，EpM0，选项D正确，B、C错误．等量异种点电荷的中垂线上电势为零，而AB连线上，电场强度方向由A指向B，所以φA>0，选项A正确．‎ 答案：AD 二、非选择题 ‎9．如图所示，AB⊥CD且A、B、C、D位于一半径为r的竖直圆上，在C点有一固定点电荷，电荷量为＋Q.现从A点将一质量为m、电荷量为－q的小球由静止释放，小球沿光滑绝缘轨道ADB运动到D点时速度为，g为重力加速度，不考虑运动电荷对静电场的影响，求：‎ ‎(1)小球运动到D点时对轨道的压力；‎ ‎(2)小球从A点到D点过程中电势能的改变量．‎ 解析：(1)小球在D点时有FN＋k－mg＝ 解得FN＝2mg－k 由牛顿第三定律得，小球在D点时对轨道的压力大小为FN′＝2mg－k 方向竖直向下 ‎(2)小球从A运动到D，根据动能定理，有：‎ mgr＋W电＝m()2－0‎ 解得电场力做的功：W电＝－mgr 因为电场力做负功，则电势能增加，ΔEp＝mgr.‎ 答案：(1)2mg－k　方向竖直向下　(2)mgr ‎10．如图所示，xOy平面内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.1 T，在原点O有一粒子源，它可以在xOy平面内向各个方向发射出质量m＝6.4×10－27 kg、电荷量q＝3.2×10－19 C、速度v＝1.0×106 m/s的带正电的粒子. 一感光薄板平行于x轴放置，其中点O′的坐标为(0，a)，且满足a ‎＞0.(不考虑粒子的重力以及粒子之间的相互作用，结果保留三位有效数字)．‎ ‎(1)若薄板足够长，且a＝0.2 m，求感光板下表面被粒子击中的长度；‎ ‎(2)若薄板长l＝0.32 m，为使感光板下表面全部被粒子击中，求a的最大值．‎ 解析：(1)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力．有qvB＝m 解得r＝0.2 m 如图1，沿y轴正向发射的粒子击中薄板的D点(最左端)，有 x1＝r＝0.2 m 而击中薄板的最右端的粒子恰好运动了半个圆周，由几何关系 x2＝ m 所以，感光板下表面被粒子击中的长度 L＝x1＋x2＝0.546 m.‎ ‎(2)如图2，若粒子恰能击中薄板的最左端点，由几何关系 OF＝＝0.12 m 解得a1＝OF＋r＝0.320 m 如图3，若粒子恰能击中薄板的最右端E点，由几何关系 a2＝＝ m＞0.320 m 综上可得，为使感光板下表面全部被粒子击中，a的最大值：am＝0.320 m.‎ 答案：(1)0.546 m　(2)0.320 m