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专题四：电磁场类问题 1活动一：电场的基本性质abcdqQ1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点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）A B C D2将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。 a、b为电场中的两点，则Aa点的电场强度比b点的大Ba点的电势比b点的高C检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大D将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功3空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点则 ()AP、Q两点处的电荷等量同种Ba点和b点的电场强度相同Cc点的电势低于d点的电势D负电荷从a到c，电势能减少4两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则 ()AC点的电场强度大小不为零BA点的电场强度大小为零CNC间场强方向沿x轴正方向D将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功5如图A、B为某电场中一条直线上的两个点，现将正点电荷从A点静止释放，仅在电场力作用下运动一段距离到达B点，其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示从A到B过程中，下列说法正确的是()A电场力对电荷一直做正功B电势一直升高C电荷所受电场力先减小后增大D电荷所受电场力先增大后减小【归纳小结】活动二：带电粒子在电场中的运动6如图所示，平行金属板内有一匀强电场，一带电粒子以平行于金属板的初速从板间某点射入电场，不计粒子受的重力，当入射动能为Ek时，此带电粒子从场中射出的动能恰好为2Ek。如果入射速度方向不变，初动能变为2Ek，那么带电粒子射出的动能为A B C D3Ek活动三：带电粒子在磁场中的运动7理论研究表明，无限长通电直导线磁场中某点的磁感应强度可用公式表示，公式中的k是常数、I是导线中电流强度、r是该点到直导线的距离。若两根相距为L的无限长通电直导线垂直x轴平行放置，电流强度均为I，如图所示。能正确反映两导线间的磁感应强度B与x关系的是图中的（规定B的正方向垂直纸面向里）8如图为回旋加速器的示意图其核心部分是两个D型金属盒，置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中，并与高频交流电源相连带电粒子在D型盒中心附近由静止释放，忽略带电粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应欲使粒子在D型盒内运动的时间增大为原来的2倍，下列措施可行的是()A仅将磁感应强度变为原来的2倍B仅将交流电源的电压变为原来的1/2C仅将D型盒的半径变为原来的倍D仅将交流电源的周期变为原来的2倍91922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是()A该束带电粒子带负电B速度选择器的P1极板带正电C能通过的狭缝S0的带电粒子的速率等于E/B1D粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0，粒子的比荷越小【巩固练习】1如图所示，水平放置的平行金属板充电后在板间形成匀强电场，板间距离为d，一个带负电的液滴带电荷量大小为q，质量为m，从下板边缘射入电场，沿直线从上板边缘射出，则 ()A液滴做的是匀速直线运动B液滴做的是匀减速直线运动C两板间的电势差为D液滴的电势能减少了mgd2图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是A向上 B向下 C向左 D向右abBPO图93如图，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进人匀强磁场，最后打到屏P上。不计重力。下列说法正确的有Aa、b均带正电Ba在磁场中飞行的时间比b的短Ca在磁场中飞行的路程比b的短Da在P上的落点与O点的距离比b的近4如图所示，高速运动的粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则QNMOA粒子在M点的速率比在Q点的大B三点中，粒子在N点的电势能最大C在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低D粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功5图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点则该粒子()A带负电B在c点受力最大C在b点的电势能大于在c点的电势能D由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化6两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置x变化规律的是图()7两个等量正点电荷位于x轴上，关于原点O呈对称分布，下列能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图是8空间存在一电场，一带负电的粒子仅在电场力作用下从x1处沿x轴负方向运动，初速度大小为v0 ,其电势能Ep随坐标x变化的关系如图所示，图线关于纵轴左右对称，以无穷远处为零电势能点，粒子在原点O处电势能为E0，在x1处电势能为E1，则下列说法中不正确的是（ ）A坐标原点O处电场强度为零B粒子经过x1、-x1处速度相同C由x1运动到O过程加速度一直减小D粒子能够一直沿x轴负方向运动，一定有9如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0偏转电场板间距离L=8cm，极板长为2L，下极板接地，偏转电场极板右侧到荧光屏的距离也是2L，在两极板间接一交变电压，电压变化周期T=4s，上极板的电势随时间变化的图像如图乙所示，大量电子从偏转电场中央持续射入，穿过平行板的时间都很短，可以认为电子穿过平行板的过程中电压是不变的。（1）求电子进入偏转电场时的速度v0（用电子比荷e/m，加速电压U0表示）（2）在电势变化的每个周期内荧光屏会出现“黑屏”现象，即无电子击中屏幕，求每个周期内的“黑屏”时间有多长（3）求荧光屏上有电子打到的区间的长