连云港市2019年高考物理考点突破每日一练（29）带电粒子在匀强电场中的运动、电磁感应的综合问题（含解析）.docx

考点突破每日一练（29）带电粒子在匀强电场中的运动、电磁感应的综合问题1如图所示，MN是一点电荷产生的电场中的一条电场线，一个带正电的粒子(不计重力)穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示a、b为轨迹上两点下列结论正确的是()A产生电场的电荷一定为负点电荷B带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度C带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小D带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能2.(多选)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0x2段是对称的曲线，x2x3段是直线，则下列说法正确的是()Ax1处电场强度为正值Bx1、x2、x3处电势1、2、3的关系为123C粒子在0x2段做匀变速运动，x2x3段做匀速直线运动Dx2x3段是匀强电场3.图中虚线是某电场中的一簇等势线两个带电粒子从P点均沿等势线的切线方向射入电场，粒子运动的部分轨迹如图中实线所示若粒子仅受电场力的作用，下列说法中正确的是()A两粒子的电性相同Ba点的电势高于b点的电势C粒子从P运动到a的过程中，电势能增大D粒子从P运动到b的过程中，动能增大4光滑金属导轨a、b、c、d相互平行，固定在同一水平面内，a、c间距离为L1，b、d间距离为L2，a与b间、c与d间分别用导线连接。导轨所在区域有方向竖直向下、磁感应强度B的匀强磁场。金属杆MN在垂直于MN的水平外力F1（图中未画出）作用下保持静止，且垂直于a和c；金属杆GH质量为m，在垂直于GH的水平恒力F2作用下从静止开始向右运动，经过水平距离x后，F2对杆GH做功的功率就不再变化保持为P，运动过程中杆GH始终垂直于b和d。金属杆MN接入电路的电阻为R，其余电阻不计，导轨b、d足够长。求：（1）外力F1的最大值和恒力F2的大小；（2）在GH杆经过水平距离x的过程中，金属杆MN杆上产生的热量Q。参考答案1D由轨迹可判定正电荷所受电场力方向为从M到N，则知有可能是由负点电荷在MN线上右侧产生的，也有可能是由正点电荷在MN线上左侧产生的，故A错误；如果负点电荷在MN线上右侧，故a离负点电荷的距离大于b的距离，故粒子在a点受到的电场力小，加速度也小；如果正点电荷在MN线上左侧，故a离正点电荷的距离小于b的距离，故粒子在a点受到的电场力大，加速度也大，故B错误；曲线运动中，合力指向曲线的内侧，轨迹与电场线交点位置，电场力向右，故从a到b，电场力做正功，动能增加，故C错误；a到b，电场力做正功，电势能减少，故D正确2BD根据电势能与电势的关系：Epq，场强与电势的关系：E，得：E，由数学知识可知Epx图象切线的斜率等于qE，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故A错误根据电势能与电势的关系：Epq，粒子带负电，q23.故B正确由图看出在0x1段图象切线的斜率不断减小，知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动x1x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动x2x3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故C错误，D正确3D由力和运动关系可知，两个粒子受力方向相反，故电性相反，选项A错误；由于电场方向未知，所以不能判断电势和电势能的高低，B、C错误；粒子从P运动到b的过程中，电场力做正功，动能增加，D正确4【参考答案】（1）（2）【解题思路】（1）设杆GH最大速度为vm时，回路中电动势为E，电流为I，作用在MN上的外力最大为F1m，则，对GH棒当速度最大时有：P=F2m，而此时切割磁感线产生的感应电动势：E=BL2m，感应电流