【志鸿优化设计】高考物理二轮总复习 阶段特训 电场和磁场（含解析）.doc

阶段(三)电场和磁场(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)1.(2014辽宁大连质检)物理学家密立根在19071913年间经多次实验,比较准确地测定了电子的电荷量,其实验示意图如图所示,通过显微镜观察在电场中悬浮的油滴,可计算其所带电荷量,则()密立根实验示意图a.图中能刚好悬浮的油滴带的是正电荷b.可以根据eq=mg求油滴带的电荷量c.通过该实验装置可直接测量出电子所带的电荷量d.不同油滴所带电荷量虽不相同,但都是某个最小电荷量的整数倍2.(2014河南重点中学联考)已知表面电荷均匀分布的带电球壳,其内部电场强度处处为零。现有表面电荷均匀分布的带电半球壳,如图所示,cd为通过半球顶点c与球心o的轴线。p、q为cd轴上关于o点对称的两点。则()a.p点的电场强度与q点的电场强度大小相等,方向相同b.p点的电场强度与q点的电场强度大小相等,方向相反c.p点的电场强度比q点的电场强度强d.p点的电场强度比q点的电场强度弱3.如图甲所示,q1、q2为两个固定点电荷,其中q1带正电,它们连线的延长线上有b、a两点。一个带正电的试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动,其速度图象如图乙所示,则()a.q2带负电b.a、b两点的电势aebd.试探电荷从b到a的过程中电势能减少4.(2014河北石家庄一模)在空间直角坐标系oxyz中,a、b、c、d四个点的坐标分别为(l,0,0)、(0,l,0)、(0,0,l)、(2l,0,0)。在坐标原点o处固定电荷量为+q的点电荷,下列说法正确的是()a.电势差uoa=uadb.a、b、c三点的电场强度相同c.电子在b点的电势能大于在d点的电势能d.将一电子由d点分别移动到a、c两点,电场力做功相同5.如图所示,平行板电容器与恒压电源连接,电子以速度v0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场,若仅使电容器上极板上移,设电容器极板上所带电荷量为q,电子穿出平行板时在垂直于板面方向偏移的距离为y,以下说法正确的是()a.q减小,y不变b.q减小,y减小c.q增大,y减小d.q增大,y增大6.(2012黑龙江重点中学联考)如图所示,有四根彼此绝缘的通电直导线处在同一平面内,i1=i3i2i4,要使o点磁场增强,则应切断哪根导线中的电流()a.切断i1b.切断i2c.切断i3d.切断i47.(2012江西重点中学第一次联考)如图所示,在半径为r的圆形区域内充满磁感应强度为b的匀强磁场,mn是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点p以速度v垂直磁场射入大量的带正电荷的粒子,且粒子所带电荷量为q、质量为m。不考虑粒子间的相互作用力,关于这些粒子的运动以下说法正确的是()a.只要对着圆心入射,出射后均可垂直打在mn上b.即使是对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线也不一定过圆心c.对着圆心入射的粒子,速度越大在磁场中通过的弧长越长,时间也越长d.只要速度满足v=,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在mn上8.(2014河北百校联盟试题)在赤道处,将一个小球向东水平抛出,落地点为a,如图所示,给小球带上电荷后,仍在原处以原来的初速度抛出,考虑地球磁场的影响,不计空气阻力,下列说法正确的是()a.无论小球带何种电荷,小球仍会落在a点b.无论小球带何种电荷,小球下落时间都会延长c.若小球带负电荷,小球会落在更远的b点d.若小球带正电荷,小球会落在更远的b点9.(2014重庆一中期末)光滑绝缘水平面上有一个带电质点正在以速度v向右运动。如果加一个竖直向下的匀强磁场,经过一段时间后,该质点的速度第一次变为与初始时刻的速度大小相等、方向相反;如果不加匀强磁场而改为加一个沿水平方向的匀强电场,经过相同的一段时间后,该质点的速度也第一次变为与初始时刻的速度大小相等、方向相反,则所加的匀强磁场的磁感应强度b和所加的匀强电场的电场强度e的比值为()a. b.c.d.10.(2014云南昆明二模)如图所示为一静电场沿x轴方向的电场强度e随x坐标变化的图线。若将一带正电的粒子从坐标原点由静止释放后,该粒子仅在电场力的作用下沿x轴运动,已知电场中p、q两点的坐标分别为(1,0)、(11,0),则下列说法正确的是()a.粒子运动至x=6 mm处时速度为零b.粒子在p、q两点处的加速度大小相等、方向相反c.粒子经过p点时的电势能小于经过q点时的电势能d.粒子经过p点与q点时,电场力做功的功率大小不等二、非选择题(本题共2小题,共40分)11.(18分)(2014河南开封一模)如图所示为带电平行板电容器,电容为c,板长为l,两板间距离为d,在pq板的下方有垂直纸面向里的匀强磁场。一个电荷量为q、质量为m的带电粒子以速度v0从上板边缘沿平行于板的方向射入两板间,结果粒子恰好从下板右边缘飞进磁场,然后又恰好从下板的左边缘飞进电场。不计粒子重力,试求:(1)板间匀强电场的方向,带电粒子的电荷性质;(2)电容器的带电荷量q;(3)匀强磁场的磁感应强度b的大小;(4)粒子再次从电场中飞出时的速度大小和方向。12.(22分)(2014宁夏银川模拟)如图甲所示,在xoy坐标系中,两平行极板p、q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,紧靠极板的右边缘的等边fgh区域内有匀强磁场,方向垂直于xoy平面向里。f、h位于y轴上,边界fg、hg关于x轴对称。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右接连发射质量为m、电荷量为+q、速度相同的带电粒子,现在03t0时间内两板间加上如图乙所示的电压,已知t=0时刻进入两板间的粒子恰好在t0时刻射入磁场且恰好不会从边界hg、fg射出磁场区域。上述l、m、q、t0为已知量,u0=,不考虑粒子的重力及粒子间的相互影响,将pq间电场视为匀强电场,求:(1)t=0时刻进入两板间的带电粒子射入磁场时的速度;(2)匀强磁场的磁感应强度;(3)t=t0时刻进入两板间的带电粒子在匀强磁场中运动的时间。答案与解析阶段(三)电场和磁场1.d解析:油滴处于悬浮状态,其受到的竖直向下的重力和竖直向上的电场力的合力为零,由题图可知:电容器内的电场方向竖直向下,故悬浮的油滴带负电,选项a错误;由平衡条件可得qe=mg,因无法确定油滴的质量,故无法求出油滴所带的电荷量,选项b错误;因无法确定油滴所含电子的数量,故无法直接测量电子所带的电荷量,选项c错误;所有带电油滴的电荷量都是元电荷的整数倍,选项d正确。2.a解析:若将该半球壳补全成为整个带电球壳,则p、q两点电场强度大小为零,由对称关系可知左右两个半球壳在p点和在q点产生的电场强度均等大反向,所以左侧半球壳在两点产生的电场强度大小相等、方向相同。本题只有选项a正确。3.a解析:带正电试探电荷由b到a速度减小,可知电场力对其做负功,试探电荷电势能增大,选项d错;而q1对试探电荷的电场力做正功,故q2对试探电荷一定做负功,即q2对试探电荷的作用力与运动方向相反,故q2带负电,选项a正确;由速度图象,试探电荷在b点的加速度大于在a点的加速度,又f=eq=ma,可知b点电场强度大于a点电场强度,选项c错;又根据正电荷在电势高的地方电势能大可知,b点电势小于a点电势,选项b错误。4.d解析:由点电荷电场强度公式e=k可知离场源电荷越远处电场强度越小,由u=ed定性分析可知o、a两点的电势差大于a、d两点的电势差,a项错;a、b、c三点电场强度方向均沿半径方向向外,b项错;正点电荷电场中,由电场线分布情况可知,b点电势高于d点电势,而带负电的电子在电势较高的地方具有的电势能低,c项错;a、b、c三点在以o为圆心的同一球面上,而该球面为等势面,所以将电子由d点分别移到电场中a、c两点,电场力做功相同,d项正确。5.b解析:根据题意,电容器两极板间电压不变;由平行板电容器决定式c=可知:上极板上移,板间距离d增大,电容c减小;由q=cu可知,电容器所带电荷量减小,选项c、d错误;电子在两极板间做类平抛运动,沿电场方向做匀变速直线运动,板间电场强度d增大,电压不变,板间电场强度e减小,电子所受电场力减小,故加速度a=减小,运动时间不变,由匀变速直线运动规律y=at2可知电子偏移距离y减小,选项b正确、a错误。6. d解析:由右手安培定则知i1、i2、i3这三根导线在o点产生的磁场都垂直纸面向里,i4在o点产生的磁场是垂直纸面向外,所以切断i4可使o点磁场增强,本题只有选项d正确。7.d解析:粒子所受洛伦兹力提供向心力,粒子做半径和周期分别为r=、t=的匀速圆周运动;可知只要速度满足v=,则沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在mn上,选项d正确;带电粒子从圆形磁场边界沿径向射入,一定从圆形磁场边界沿径向射出,选项a、b错误;当速度v一定时,弧长越长,轨迹对应的圆心角越大,则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长,选项c错误。8.d解析:赤道处地磁场的方向水平向北,若小球带正电,根据左手定则可知小球向东水平抛出后受到洛伦兹力方向向上,则f合减小,加速度减小,飞行时间延长,水平射程增大,将会落在更远的b点,所以a项错,d项对;若小球带负电,向东水平抛出后,则f洛向下,f合增大,a增大,水平射程减小,将会落在a点的左侧,所以b、c项均错。9. a解析:带电质点在磁场中做匀速圆周运动,满足:mg=fn,qvb=m,质点的速度第一次变为与初始时刻的速度大小相等、方向相反,即运动半个周期:t1=,可得t=;质点在电场中先向右做减速运动再反向做加速运动:a=,由运动的对称性可知t2=2,两次运动时间相等t1=t2,联立解得,可得,故选a。考点:本题考查了带电粒子在磁场和电场中的运动规律、匀速圆周运动规律、匀变速直线运动规律。10.b解析:根据ex图象可知:粒子运动至x=6mm处时电场强度为零,加速度为零,速度最大,选项a错误;由题图可知,p、q两点处电场强度等值反向,故加速度等值反向,选项b正确;粒子从p点运动到q点电场力做功为零,故粒子在p、q两点电势能相等,粒子经过p点与q点时的速度大小相等,根据功率p=fv可知电场力做功的功率相等,选项c、d错误。11.答案:见解析解析:(1)经分析可知,带电粒子带负电,电场方向应垂直极板向上。(2)设带电粒子在平行板匀强电场中运动的时间为t,由类平抛运动可知:l=v0td=at2a=e=u=联立解得q=(3)带电粒子以速度v飞出电场后射入匀强磁场做匀速圆周运动,qvb=msin=cos=tan=联立解得b=(4)粒子再次从电场中飞出时的速度大小仍为v0,方向沿平行极板向右。12.答案:见解析解析:(1)t=0时刻进入电场的粒子t0时刻刚好射出电场,带电粒子沿x轴分速度大小为v0=y轴负方向偏移距离y=l粒子离