（新课标）高考物理二轮复习 专题五 带电粒子在电场、磁场中的运动 第一讲 电场、磁场的基本性质素能演练提升（含解析）.doc

素能演练提升五(1)电场、磁场的基本性质(时间:60分钟满分:100分)第卷(选择题共72分)一、本题共12小题,每小题6分,共72分.在每小题给出的四个选项中,第18题只有一个选项符合题目要求,第912题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分.1.两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示,已知a点电势高于b点电势.若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb,则()a.a处为正电荷,qaqbc.a处为负电荷,qaqb解析:等势面的疏密表示电场的强弱,所以qaqb,沿电场方向电势降低,由a点电势大于b点电势知,a处为正电荷,b项正确.答案:b2.欧姆在探索通过导体的电流、电压、电阻的关系时因无电源和电流表,他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源,用小磁针的偏转检测电流,具体做法是:在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方,平行于小磁针水平放置一直导线,当该导线中通有电流时,小磁针会发生偏转;当通过该导线电流为i时,小磁针偏转了30,问当他发现小磁针偏转了60,通过该直导线的电流为(直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)()a.2ib.3ic.id.无法确定解析:设地磁场磁感应强度为b地,当通过电流为i,根据题意可知:地磁场、电流形成磁场、合磁场之间的关系为当夹角为30时,有b1=ki1=b地tan 30当夹角为60时,有b2=ki2=b地tan 60由解得i2=3i1=3i,故b正确.答案:b3.如图,一半径为r的圆盘上均匀分布着电荷量为q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为r,在a点处有一电荷量为q(q0)的固定点电荷.已知b点处的电场强度为零,则d点处电场强度的大小为(k为静电力常量)()a.kb.kc.kd.k解析:b点电场强度为0,说明a处的电荷在b点产生的电场强度与圆盘上的电荷在b点产生的电场强度等大反向,即二者产生电场强度的大小均为e=,又因为在a点的电荷为正电荷,它在b点产生的电场,方向向右,圆盘上的电荷在b点产生的电场,方向向左,根据对称性,圆盘上的电荷在d点产生的电场强度大小为e1=,方向向右,a处的电荷在d点产生的电场强度大小为e2=,故d点产生的电场强度大小e=e1+e2=.答案:b4.如图是一条与ox轴重合的电场线上各点的电势随x变化的图线.若在 x0点由静止释放一个点电荷,取x0处的电势为零,则在电荷运动的过程中,下列说法中正确的是()a.电荷一定沿x轴正方向运动b.电场的电场强度在逐渐减弱c.电荷的电势能可能为正d.电场力一定做正功解析:由电势随x变化的图线知,该电场是一匀强电场,但电场的方向不一定沿x轴方向,故电荷不一定沿x轴运动,所以a、b错误;电荷由静止释放,在电场力的作用下运动,故电场力做正功,所以电势能减少,取x0处的电势为零,则电荷在该处的电势能为零,以后电势能为负,所以c错误,d正确.答案:d5.两个固定的等量异种点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的 粒子以某一速度从图中a点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中() a.做直线运动,电势能先变小后变大b.做直线运动,电势能先变大后变小c.做曲线运动,电势能先变小后变大d.做曲线运动,电势能先变大后变小解析:如图所示,根据电场线与等势线垂直可知,在a点电场线方向应与速度v垂直,则粒子所受的电场力与速度v也垂直,粒子做曲线运动.粒子靠近两电荷连线时,电场力做正功,离开两电荷连线时,电场力做负功,则其电势能先变小后变大.故c正确.答案:c6.如图,a、b、c、d、e、f为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点,a、b、c三点电势分别为1 v、2 v、3 v,则下列说法正确的是()a.匀强电场的电场强度大小为10 v/mb.匀强电场的电场强度大小为 v/mc.电荷量为1.610-19 c的正点电荷从e点移到f点,电荷克服电场力做功为1.610-19 jd.电荷量为1.610-19 c的负点电荷从f点移到d点,电荷的电势能减少4.810-19 j解析:连接ac和be,交点为g,所以g为ac的中点,且g点电势为2 v,可知各点的电势的大小如图所示,电场方向是由c指向a,由几何关系可知a、c之间的距离为10 cm,匀强电场的电场强度大小e= v/cm= v/m,选项a错误,b正确.uef=1 v,电荷量为1.610-19 c的正点电荷从e点移到f点,电场力做功为1.610-19 j,选项c错误.ufd=-2 v,电荷量为1.610-19 c的负点电荷从f点移到d点,电场力做功为3.210-19 j,电荷的电势能减少3.210-19 j,选项d错误.答案:b7.如图所示,平行板电容器与直流电源连接,上极板接地.一带负电的油滴位于容器中的p点且处于静止状态.现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,则()a.带电油滴将竖直向下运动b.带电油滴的机械能将增加c.p点的电势将降低d.电容器的电容增加,极板电荷量增加解析:下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,d增加,根据公式c=可得电容器电容减小,因为两极板和电源相连,所以电压不变,根据公式c=可得电荷量减小,选项d错误;根据公式e=可得两极板间的电场强度减小,所以受到的电场力减小,故重力大于电场力,所以带电油滴将向下运动,选项a正确;因为上极板接地,电势为零,而u=ed,p到上极板的电势差减小,因为是负电势差,所以p点的电势增大,c错误;因为向下运动过程中电场力做负功,需要克服电场力做功,机械能减小,故选项b错误.答案:a8.(2015湖南模拟)如图所示,a、b、c、d为某匀强电场中的四个点,且abcd、abbc,bc=cd=2ab=2l,电场线与四边形所在平面平行.已知a=20 v,b=24 v,d=8 v.一个质子经过b点的速度大小为v0,方向与bc夹角为45,一段时间后经过c点,e为质子的电荷量,不计质子的重力,则()a.c点电势为14 vb.质子从b运动到c所用的时间为c.电场强度的方向由a指向cd.质子从b运动到c电场力做功为12 ev解析:如图所示,将等腰直角三角形bcd斜边bd四等分,其中点m、n、e均为四等分点,已知a点电势为20 v,b点电势为24 v,d点电势为8 v,可知,m点电势为20 v,与a点电势相等,从而连接am,即为等势线;三角形bcd是等腰直角三角形,具有对称性,bd连线中点n的电势与c相等,为16 v,故a错误.质子从bc做类平抛运动,沿初速度方向分位移为l,此方向做匀速直线运动,则t=,则b正确.nc为等势线,其垂线bd为电场强度方向,为bd,故c错误.电势差ubc=8 v,则质子从bc电场力做功为8 ev,故d错误.答案:b9.如图所示,实线为电视机显像管主聚焦电场中的等势面.a、b、c、d为圆上的四个点,则下列说法中正确的是()a.a、d 两点电势相等,电场强度相同b.a、b两点电势相等,电场强度不同c.从左侧平行于中心轴线进入电场区域的一束电子,电场可对其向中心轴线汇聚d.从右侧平行于中心轴线进入电场区域的一束电子,电场可对其向中心轴线汇聚解析:由题图可知a、b两点电势相等,电场强度大小相等,方向不同,a、d两点电势不相等,故选项a错,b对;从左向右,电势升高,表明电场强度方向大致向左,电子的受力、速度方向,如图所示,选项c正确.答案:bc10.如图所示,a、b是相距r的两个点电荷,a固定,电荷量为+q;b的质量为m、电荷量为-q,且具有速度v,若已知静电力常量为k,负电荷b仅在a产生的电场力作用下运动,且电势能保持不变,则()a.v的方向是任意的b.v的大小一定是c.负电荷b在图示位置的加速度一定是d.负电荷b绕a运动的周期是2r解析:负电荷b仅在a产生的电场力作用下运动,且电势能保持不变,则负电荷b只能做圆周运动,a错误;库仑力提供向心力,由k=m,解得v=,b正确;由k=ma,解得a=,c正确;由k=mr,解得t=2r,d正确.答案:bcd11.如图所示,在x轴上相距为l的两点固定两个等量异种点电荷+q、-q,虚线是以+q所在点为圆心、为半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点,其中a、c两点在x轴上,b、d两点关于x轴对称.下列判断正确的是()a.b、d两点处的电势相同b.四个点中c点处的电势最低c.b、d两点处的电场强度相同d.将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点,+q的电势能减小解析:过c点的中垂线为一条等势线,电势为零,其余a、b、d三点的电势均大于零,且根据对称性可知b、d两点的电势相等,所以选项a、b正确.b、d两点处的电场强度的方向不同,选项c错误.a点的电势大于零,则试探电荷+q在a点处的电势能大于零,而在c点的电势能等于零,故试探电荷沿圆周由a点移至c点,电势能减小,选项d正确.答案:abd12.(2015山东青岛一模)如图甲所示,q1、q2是两个固定的点电荷,一带正电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度va沿两点电荷连线的中垂线从a点向上运动,其v-t图象如图乙所示,下列说法正确的是()a.两点电荷一定都带负电,但电荷量不一定相等b.两点电荷一定都带负电,且电荷量一定相等c.试探电荷一直向上运动,直至运动到无穷远处d.t2时刻试探电荷的电势能最大,但加速度不为零解析:由题图乙可知粒子先向上做减速运动,再反向做加速运动,且向上过程加速度先增大后减小,而重力不计,说明粒子受电场力应向下,故粒子应均带负电,由于电场线只能沿竖直方向,故说明两粒子带等量负电荷,故a、c错误,b正确;t2时刻之前电场力一直做负功,故电势能增大,此后电场力做正功,电势能减小,因此t2时刻电势能最大,此时粒子位于最高点,所受电场力向下,故加速度不为零,故d正确.答案:bd第卷(非选择题共28分)二、本题共2小题,共28分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.13.(13分)(2015山东日照二模改编)光滑水平面上放置两个等量同种正电荷,其连线中垂线上有a、b、c三点,如图甲所示,一质量m=1 kg、电荷量q=2 c的小物块自c点由静止释放,其经过b、a两点的运动情况如图乙所示,其中b点为v-t图线上斜率最大的位置(图中标出了过b点的切线),求:(1)b点电场强度大小和方向;(2)b、a两点间的电势差uba;(3)由c点到a点物块的电势能的变化量.解析:(1)由题图乙得b点的加速度为a=2 m/s2(2分)根据牛顿第二定律得qe=ma(2分)得e= v/m=1 v/m(1分)方向由c到b.(1分)(2)物块从b到a的过程,根据动能定理得quba=(3分)由题图乙得va=7 m/s,vb=4 m/s则uba= v=8.25 v.(1分)(3)由c到a的过程中,根据能量守恒知,动能增加,电势能减少,电势能的减少量等于动能的增加量,有ep=ek=24.5 j.(3分)答案:(1)1 v/m,方向由c到b(2)8.25 v(3)24.5 j14.(15分)长为l的细线,上端固定,下端拴一质量为m、电荷量为q的球,处于如图所示的水平向右的匀强电场中.开始时,将细线与小球拉成水平,然后释放,小球由静止开始向下摆动,当细线转动60角时,小球到达b点,且速度恰好为零.求:(1)ab点的电势差uab;(2)匀强电场的电场强度e大小;(3)小球到