专题06+电场、磁场的基本性质（押题专练）-2019年高考物理二轮复习精品资料 15页

‎1．在竖直平面内有水平向右、场强为E的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球，它静止时位于A点，此时细线与竖直方向成37°角，如图1所示．现对在A点的该小球施加一沿与细线垂直方向的瞬时冲量，小球能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动．下列对小球运动的分析，正确的是(不考虑空气阻力，细线不会缠绕在O点上)(　　)‎ A．小球运动到C点时动能最小 B．小球运动到C点时绳子拉力最小 C．小球运动到Q点时动能最大 D．小球运动到B点时机械能最大 ‎【答案】D ‎2．某区域的电场线分布如图2所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点．取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，粒子的重力忽略不计．在O 到A运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t 的变化、粒子的动能Ek和运动径迹上电势φ 随位移x的变化图线可能正确的是(　　)‎ 图2‎ ‎【答案】B ‎【解析】由题图可知，从O到A点，电场线由密到疏再到密，电场强度先减小后增大，因此粒子受到的电场力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故A错误，B正确；沿着电场线方向电势降低，而电势与位移的图像的斜率表示电场强度，所以斜率应先减小后增大，因此C错误；电场力对粒子做正功，导致电势能减小，则动能增加，且图线斜率先减小后增大，故D错误． ‎ ‎3．如图3所示，在两个等量异种电荷形成的电场中，D、E、F是两电荷连线上间距相等的三个点，三点的电势关系是φD>φE>φF，K、M、L是过这三个点的等势线，其中等势线L与两电荷连线垂直．带电粒子从a点射入电场后运动轨迹与三条等势线的交点是a、b、c，粒子在a、b、c三点的电势能分别是Epa、Epb、Epc，以下判断正确的是(　　)‎ 图3‎ A．带电粒子带正电 B．Epaa)，连线与环面垂直，已知环上均匀带电，总电荷量为Q.当导体球接地时(取无穷远处电势为零，与带电量为q的点电荷相距r处电势为φ＝k，k为静电力恒量)，下列说法正确的是(　　)‎ 图5‎ A．球面上感应电荷量为q感＝－ B．球面上感应电荷量为q感＝－ C．感应电荷在O点的场强为E感＝k D．感应电荷在O点的场强为E感＝k ‎【答案】A ‎【解析】据题意，由于静电感应，球上所带电荷与圆环电性相反，球与大地相连，球的电势为0，即球上的电荷在球中心产生的电势与环上电荷在球中心产生的电势之和为0，故有：k＋k＝0，则选项A正确，而选项B错误；由于静电平衡，导体内场强处处为0，球上的电荷在O点产生场强等于环在O点产生的场强，方向相反，现将环看成无数个电荷的集合体，每个电荷在O点产生的场强为：E1＝k，而所有电荷在O点产生的场强是每个电荷在该点产生场强的矢量和，则为：E感＝－E环＝－k，故选项C、D均错误．‎ ‎6．如图6所示，真空中同一平面内MN直线上固定电荷量分别为－9Q和＋Q的两个点电荷，两者相距为L，以＋Q电荷为圆心，半径为画圆，a、b、c、d是圆周上四点，其中a、b在MN直线上，c、d两点连线垂直于MN，一电荷量为＋q的试探电荷在圆周上运动，则下列判断错误的是(　　) 学……&科网 图6‎ A．电荷＋q在a处所受到的电场力最大 B．电荷＋q在a处的电势能最大 C．电荷＋q在b处的电势能最大 D．电荷＋q在c、d两处的电势能相等 ‎【答案】B ‎7．如图7所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A＝60°，AO＝L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子(不计重力作用)，粒子的比荷为，发射速度大小都为v0，且满足v0＝.粒子发射方向与OC边的夹角为θ，对于粒子进入磁场后的运动，下列说法正确的是(　　)‎ 图7‎ A．粒子有可能打到A点 B．以θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短 C．以θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等 D．在AC边界上只有一半区域有粒子射出 ‎【答案】AD ‎【解析】根据Bqv0＝m，又v0＝，可得r＝＝L，又OA＝L，所以当θ＝60°时，粒子经过A点，所以A正确；根据粒子运动的时间t＝T，圆心角越大，时间越长，粒子以θ＝60°飞入磁场中时，粒子从A点飞出，轨迹圆心角等于60°，圆心角最大，运动的时间最长，所以B错误；当粒子沿θ＝0°飞入磁场中，粒子恰好从AC中点飞出，在磁场中运动时间也恰好是，θ从0°到60°在磁场中运动时间先减小后增大，在AC边上有一半区域有粒子飞出，所以C错误，D正确．‎ ‎8.如图1所示，虚线为某静电场的等势面，且相邻两等势面间的电势差相等.一带负电的粒子由M点移动到N点的过程中，电场力做正功，M、N两点的电势用φM、φN表示，M、N两点的电场强度用EM、EN表示.则下列说法正确的是(　　)‎ 图1‎ A.φM＝φN B.φM>φN C.EM>EN D.EMEf ‎【答案】BCD 后做负功，因此电势能先减小后增大，C项正确；设ec＝ef＝L，则Ee＝k－k＝k－k，Ef＝k－k＝k－k，根据E＝k作出E－x图象，‎ 由图象可知，Ee大小等于点电荷Q电场中距场源(R－L)和(R－)处场强大小的差，同样Ef大小等于点电荷Q电场中距场源(R＋L)和(R＋)处场强大小的差，由图象可知，Ee>Ef，D项正确.‎ ‎14. A、B为两等量异种点电荷，图中水平虚线为A、B连线的中垂线.现将另两个等量异种的检验电荷a、b，如图8所示，用绝缘细杆连接后从离AB无穷远处沿中垂线平移到AB的连线，平移过程中两检验电荷位置始终关于中垂线对称.若规定离AB无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是(　　)‎ 图8‎ A.在AB的连线上a所处的位置电势φa<0‎ B.a、b整体在AB连线处具有的电势能Ep>0‎ C.整个移动过程中，静电力对a做正功 D.整个移动过程中，静电力对a、b整体做正功 ‎【答案】B ‎【解析】设AB连线的中点为O.由于AB连线的垂直平分线是一条等势线，且一直延伸到无穷远处，所 ‎15.如图9所示，有一带电量为＋q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，＋q到带电薄板的垂线通过板的圆心.若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是(　　)‎ 图9‎ A.k＋k B.k－k C.0 D.k ‎【答案】A ‎【解析】＋q在a处产生的场强大小为E＝k，方向水平向左.据题，a点处的电场强度为零，＋q与带电薄板在a点产生的场强大小相等，方向相反，则带电薄板在a点产生的场强大小为E＝k，方向水平向右.根据对称性可知，带电薄板在b点产生的场强大小为E＝k，方向水平向左.＋q在b处产生的场强大小为E＝k，方向水平向左，则b点处的电场强度大小是Eb＝k＋k. 学……&科网 ‎16.(多选)如图10所示，在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)从AC边的中点O垂直于AC边射入该匀强磁场区域，若该三角形的两直角边长均为2L，则下列关于粒子运动的说法中正确的是(　　)‎ 图10‎ A.若该粒子的入射速度为v＝，则粒子一定从CD边射出磁场，且距点C的距离为L B.若要使粒子从CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为v＝ C.若要使粒子从AC边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为v＝ D.该粒子以不同的速度入射时，在磁场中运动的最长时间为 ‎【答案】ACD ‎【解析】根据洛伦兹力充当向心力可知：Bqv＝m，若v＝，解得：r＝L；根据几何关系可知，粒应为v＝；故C正确；粒子运行周期为，根据几何关系可知，粒子在磁场中最大圆心角为180°；故最长时间为；故D正确.‎ ‎17．在真空中某区域有一电场，电场中有一点O，经过O点的一条直线上有P、M、N三点，到O 点的距离分别为r0、r1、r2，直线上各点的电势φ分布如图所示，r表示该直线上某点到O点的距离，下列说法中正确的是(　　)‎ A．O、P两点间电势不变，O、P间场强不一定为零 B．M点的电势低于N点的电势 C．M点的电场强度大小小于N点的电场强度大小 D．在将正电荷沿该直线从M移到N的过程中，电场力做负功 A　O、P两点间的各点电势不变，各点间电势差为零，移动电荷时电场力不做功，O、P间场强不 ‎18．(多选)一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一带正电小球(电荷量很小)固定在P点，如图所示．以U表示两极板间的电压，E表示两极板间的场强，Ep表示该小球在P点的电势能，若保持负极板不动，而将正极板移至图中虚线所示位置，则(　　)‎ A．U变小 B．U不变 C．E变大 D．Ep不变 AD　根据电容器充电后与电源断开可知，Q不变，将正极板移至图中虚线所示位置，间距d减小，由C＝，知电容C增大，又U＝，电压U减小，因E＝＝＝，E不变，P点到下极板的距离不变，则P点与下极板的电势差不变，P点的电势φ不变，P点电势能Ep＝φq不变，选项A、D正确．‎ ‎19．(多选)如图所示，直线MN与水平方向成60°角，MN的右上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，左下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B.一粒子源位于MN上的a点，能水平向右发射不同速率、质量为m(重力不计)、电荷量为q(q>0)的同种粒子，所有粒子均能通过MN上的b点，已知 ab＝L，则粒子的速度可能是(　　)‎ ‎ A. B. C. D. ‎20．(多选)如图所示，两个等量异种点电荷A、B固定在一条水平直线上，O点为A、B的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点以一定初速度v0沿aO方向发射一质量为m的电子(重力不计)，电子运动到距离正点电荷最近时具有的速度是初速度的3倍(取无穷远处电势能为零)，则下列说法正确的是(　　)‎ A．电子可能沿直线aO匀速运动 B．电子一定先加速再减速，最后匀速 C．电子在运动中具有的最小电势能为－4mv D．电子最终的速率一定大于v0‎ BC　由等量异种点电荷电场的电场线分布情况可知，A、B 两点电荷连线的中垂线上各点的电场强度方向均水平向右，发射的电子在电场力作用下必做曲线运动，A项错误；在电子运动到距离正点电荷最近的过程中，电场力对电子做正功，电势能减小，动能增加，之后电场力对电子做负功，电子运动到足够远处时，其电势能为零，由能量守恒定律知其动能不变，所以粒子做匀速运动，B项正确；在电子运动到距离正点电荷最近的过程中，由能量守恒定律知电势能的减少量等于动能的增加量，所以电子的最小电势能为Ep＝－m(3v0)2＋mv＝－4mv(电子在a点的电势能为零)，C项正确；由能量守恒及电子在无穷远处电势能为零可知，电子最终的速率一定等于v0，D项错误．‎ ‎21．(多选)如图所示的虚线为电场中的三条等势线，三条虚线平行且等间距，电势分别为10 V、19 V、28 V，实线是仅受电场力的带电粒子的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，a到中间虚线的距离大于c到中间虚线的距离，下列说法正确的是(　　)‎ A．粒子在a、b、c三点受到的电场力方向相同 B．粒子带负电 C．粒子在a、b、c三点的电势能大小关系为Epc>Epb>Epa D．粒子从a运动到b与从b运动到c，电场力做的功可能相等 ABC　带电粒子在匀强电场中运动，受到的电场力方向不变，选项A正确；根据粒子的运动轨迹可 ‎22．如图，空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场，电场的场强大小按E＝kx分布(x是轴上某点到O点的距离)，k＝.x轴上，有一长为L的绝缘细线连接A、B两个小球，两球质量均为m，B球带负电，带电荷量为q，A球距O点的距离为L.两球现处于静止状态，不计两球之间的静电力作用．‎ ‎(1)求A球的带电荷量qA；‎ ‎(2)剪断细线后，求B球的最大速度vm.‎ ‎【答案】(1)－4q　(2) ‎ 乙 ‎(3)粒子运动的轨迹如图乙所示．‎ 设粒子在磁场Ⅰ中运动的半径为r1，周期为T1，在磁场Ⅱ中运动的半径为r2，周期为T2.‎ r1＝l ‎3qvB1＝ T1＝＝ T2＝＝