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  • 2021-05-31 发布

【物理】2019届二轮复习电场和磁场的基本性质作业(全国通用)

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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

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