高考物理一轮复习 专题三 电场和磁场 第7讲 电场和磁场的基本性质提升训练.doc

第7讲电场和磁场的基本性质专题提升训练一、单项选择题1.如图1所示，是一对不等量异种点电荷的电场线分布图，图中两点电荷连线长度为2r，左侧点电荷带电荷量为2q，右侧点电荷带电荷量为q，p、q两点关于两电荷连线对称。由图可知()图1a.p、q两点的电场强度相同b.m点的电场强度大于n点的电场强度c.把同一试探电荷放在n点，其所受电场力大于放在m点所受的电场力d.两点电荷连线的中点处的电场强度为2k解析p、q两点的电场强度大小相等，方向不相同，选项a错误；根据电场线疏密程度反映电场强度大小可知，m点的电场强度大于n点的电场强度，选项b正确；把同一试探电荷放在n点，其所受电场力小于放在m点所受的电场力，选项c错误；两点电荷连线的中点处的电场强度为ekk3k，选项d错误。答案b2.(2015北京昌平区二模)如图2所示，两根通电的长直导线垂直于纸面平行放置，电流分别为i1和i2，且i1i2，电流的方向如图所示，o点位于两导线连线的中点。则()图2a.o点磁感应强度大小为零b.o点磁感应强度大小不为零c.i1和i2之间为引力d.i1和i2之间无作用力解析根据安培定则可知，两导线在o点的磁感应强度大小相等、方向相同，都竖直向上，所以选项b正确；i1和i2电流方向相反，两电流之间相互排斥，所以选项c、d均错误。答案b3.(2015泰州市高三调研考试)如图3，真空中的正点电荷放在o点，图中画出它产生的电场的六条对称分布的电场线。以水平电场线上的o点为圆心画一个圆，与电场线分别相交于a、b、c、d、e，下列说法正确的是()图3a.b、e两点的电场强度相同b.a点电势高于e点电势c.b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差d.电子沿圆周由d运动到c，电场力做正功解析b、e两点电场强度的大小相同，方向不同，a错误；在正电荷产生的电场中，离电荷越近，电势越高，e点离电荷近，故电势高，b错误；b、e两点和c、d两点分别到电荷的距离相同，故电势相同，因此b、c两点间的电势差等于e、d两点间的电势差，c正确；电场力做功与初、末位置的电势差有关，c、d两点的电势差为零，故电场力做功为零，d错误。答案c4.(2015山东桓台市模拟)如图4甲所示，ab是电场中的一条电场线。质子以某一初速度从a点出发，仅在电场力作用下沿直线从a点运动到b点，其vt图象如图乙所示，则下列说法正确的是()图4a.质子运动的加速度随时间逐渐减小b.电场线的方向由a指向bc.a、b两点电场强度的大小关系满足eaebd.a、b两点的电势关系满足ab解析由题图可知，从ab，速度减小，所以电场力方向向左，电场线方向由ba，所以ab，选项b错误，选项d正确；运动过程中加速度不变，所以该电场为匀强电场，eaeb，选项a、c均错误。答案d5.(2015泰州市高三模拟)空间存在着平行于x轴方向的静电场，其电势随x的分布如图5所示，a、m、o、n、b为x轴上的点，|oa|ob|，|om|on|。一带电粒子在电场中仅在电场力作用下从m点由静止开始沿x轴向右运动。则下列判断中正确的是()图5a.粒子一定带正电b.粒子从m向o运动过程中所受电场力均匀增大c.粒子一定能通过n点d.粒子从m向n运动过程中电势能先增大后减小解析沿场强方向电势降落，可知带电粒子所受电场力方向与场强方向相反，粒子带负电，选项a错误；由于mo间的场强是均匀的，粒子从m向o运动过程中所受电场力保持不变，选项b错误；由于mo间的电势差大于no间的电势差，所以粒子一定能通过n点选项c正确；粒子从m向n运动过程中，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，选项d错误。答案c6.(2015江西名校月考)如图6甲所示，直线ab是某孤立点电荷电场中的一条电场线，一个电子仅在电场力作用下沿该电场线从a点运动到b点，其电势能随位置变化的关系如图乙所示。设a、b两点的电势分别为a、b电子在a、b两点的动能分别为eka、ekb。则关于该孤立点电荷的位置及电势、电子动能大小的说法正确的是()图6a.孤立点电荷带负电，位于b点的右侧，ab，ekaekbb.孤立点电荷带正电，位于a点的左侧，ab，ekaekbc.孤立点电荷带正电，位于b点的右侧，ab，ekaekbd.孤立点电荷带负电，位于a点的左侧，ab，ekaekb解析电势能epq，由于电子为负电荷，q0，根据epaepb可判断ab，电场线从高电势指向低电势，所以电场线从a到b，电子从a到b沿电场线移动，电场力做负功，动能减小，所以ekaekb。由于电荷量不变，所以电势随x变化的趋势与ep随x变化趋势相同，而x的斜率即e，由图象可判断斜率逐渐增大，即从a到b电场线逐渐变密集，孤立点电荷在b点右侧且为负电荷，选项a对。答案a7.如图7所示，垂直纸面向里的匀强磁场足够大，两个不计重力的带电粒子同时从a点在纸面内沿相反方向垂直虚线mn运动，经相同时间两粒子又同时穿过mn，则下列说法正确的是()图7a.两粒子的电荷量一定相等，电性可能不同b.两粒子的比荷一定相等，电性可能不同c.两粒子的动能一定相等，电性也一定相同d.两粒子的速率、电荷量、比荷均不等，电性相同解析因两粒子是从垂直mn开始运动的，当再次穿过mn时速度方向一定垂直mn，两粒子均运动了半个周期，即两粒子在磁场中运动周期相等，由t知两粒子的比荷一定相等，但质量、电荷量不一定相等，选项a、d错误；因不知粒子的偏转方向，所以粒子电性无法确定，选项b正确；因粒子运动的周期与速度无关，所以粒子的动能也不能确定，选项c错误。答案b二、多项选择题8.均匀带电的薄圆盘的右侧，用拉力传感器a、b水平悬挂一根通电直导线ab，电流方向由a到b，导线平行于圆盘平面。圆盘绕过圆心的水平轴沿如图8所示方向匀速转动，与圆盘静止时相比，拉力传感器的示数增大了，悬线仍然竖直，则下列说法正确的是()图8a.圆盘带正电荷b.圆盘带负电荷c.若增大圆盘转动角速度，则传感器示数减小d.若改变圆盘转动方向，则传感器示数减小解析与圆盘静止时相比，拉力传感器的示数增大，悬线竖直，说明导线所受安培力竖直向下，由左手定则可判断，导线所在位置的磁感应强度方向水平向右；由安培定则可以判断，圆盘转动形成的等效电流与其转动方向相同，故圆盘带正电荷，a正确，b错误；若增大圆盘转动角速度，则等效电流增大，方向不变，产生的磁感应强度增大，所以导线所受安培力增大，传感器示数增大，c选项错误；若改变圆盘转动方向，则导线所在位置的磁场方向水平向左，导线所受安培力方向向上，传感器示数减小，d选项正确。答案ad9.如图9所示，真空中两等量异种点电荷q1、q2固定在x轴上，其中q1带正电。三角形acd为等腰三角形，cd边与x轴垂直且与x轴相交于b点，则下列说法正确的是()图9a.a点电势高于b点电势b.a点场强小于b点场强c.将电子从a点移动到b点，电势能减少d.将电子从a点移动到c点，电场力做正功解析根据等量异种点电荷电场的分布特点可知a点场强大于b点场强，a、b在同一条电场线上，且电场线沿x轴负方向，故a点电势低于b点电势，选项a、b错误；将电子从a点移动到b点，电场力方向向右，电场力对电子做正功，电子的电势能减少，选项c正确；根据等量异种点电荷等势面的分布特点可知，a的电势低于c点的电势，将电子从a点移动到c点，电势能减少，则电场力做正功，选项d正确。答案cd10.如图10所示，水平固定的矩形金属板a带电荷量为q，电势为零，从金属板中心o处释放一质量为m、带电荷量为q的小球，由于电场力的作用，小球竖直上升的最大高度可达到金属板中心竖直线上的c点，已知och，重力加速度为g，又知小球过竖直线上b点时的速度最大，由此可确定q所形成的电场中的物理量是()图10a.b点的场强 b.c点的场强c.b点的电势 d.c点的电势解析由题意知小球通过b点时的速度最大，则在b点时小球所受的电场力与重力平衡，有mgqeb，解得eb；小球从o到c的过程中，由动能定理得quocmgh0，解得uoc，又uococ，o0，可得c；由于b到o的距离未知，故不能求出ob间的电势差，因此不能求出b点的电势；小球在c点的加速度无法求出，因此c点的场强无法求出。选项a、d正确。答案ad11.(2015广东理综，21)如图11所示的水平匀强电场中，将两个带电小球m和n分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，m、n保持静止，不计重力，则()图11a.m的带电量比n的大b.m带负电荷，n带正电荷c.静止时m受到的合力比n的大d.移动过程中匀强电场对m做负功解析带电小球m、n在不计重力条件下平衡，说明m、n两球所受电场力的合力为零，即m、n所在点合场强为零，所以m球在n球处所产生的场强方向向左，大小为e，故m球带负电；同理，n球在m球处产生的场强方向向右，大小为e，故n球带正电，且两球所带电荷量相等。m、n两球在移动的过程中匀强电场对m、n均做负功，所以b、d正确。答案bd三、计算题12.(2015江苏常州期末)如图12所示，在矩形区域abcd内充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为b，在ad边中点的粒子源，在t0时刻垂直于磁场发射出大量的同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与od的夹角分布在0180范围内。已知沿od方向发射的粒子在tt0时刻刚好从磁场边界cd上的p点离开磁场，ab1.5l，bcl，粒子在磁场中做圆周运动的半径rl，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，求：图12(1)粒子在磁场中的运动周期t