专题4 第1讲 电场和磁场.doc

专题四第一讲 一、选择题(16题只有一个选项正确，710小题有多个选项正确)1(2014广西四校调研)如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点。下列说法中正确的有()A粒子带负电B粒子在M点的动能大于在N点的动能C粒子在M点的电势能大于在N点的电势能D粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力答案C解析由粒子的运动轨迹和电场线的方向可判断粒子带正电，A错；粒子从M向N运动，相当于顺着电场线方向运动，粒子又是带正电，则电场力做正功，电势能减小，则EpMEpN，再由动能定理知，EkMEkN，B错，C对；由电场线密的地方场强大可知，EMFM，D错。2(2014内蒙古包头测评)如图甲所示，在某一电场中有一条直电场线，在电场线上取A、B两点，将一个电子由A点以某一初速度释放，它能沿直线运动到B点，且到达B点时速度恰为零，电子运动的vt图象如图乙所示。则下列判断正确的是()AB点场强一定小于A点场强B电子在A点的加速度一定小于在B点的加速度CB点的电势一定低于A点的电势D该电场若是正点电荷产生的，则场源电荷一定在A点左侧答案C解析题中电子沿一条直的电场线从A运动到B，由电子运动的速度时间图象可判断：电子做匀减速直线运动，受到恒定的电场力F，方向沿电场线向左指，由FmaeE可知，A、B两处的电场强度相同，电子在A、B两处的加速度相同，则A、B项错误；由负电荷受到电场力的方向与电场方向相反，知电场方向由A指向B，沿电场方向电势降低，AB，则C项正确；由FeE知，电场强度恒定，故为匀强电场，则D项错误。3(2014河北石家庄质检)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布着正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球面顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OMON2R。已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为()AE BCE DE答案A解析左半球面AB上的正电荷产生的电场等效为带电荷量为2q的整个球面的电场和带电荷量为q的的右半球面的电场的合电场，则EE，E为带电荷量为q右半球面在M点产生场强大小。带电荷量为q的右半球面在M点的场强大小与带电荷量为q的左半球面AB在N点的场强大小相等，则ENEEE，则A正确。4(2014全国)地球表面附近某区域存在大小为150 N/C、方向竖直向下的电场。一质量为1.00104 kg、带电量为1.00107 C的小球从静止释放，在电场区域内下落10.0 m。对此过程，该小球的电势能和动能的改变量分别为(重力加速度大小取9.80 m/s2，忽略空气阻力)()A1.50104J和9.95103JB1.50104J和 9.95103JC1.50104J和9.65103JD1.50104J和 9.65103J答案D解析该题考查电场中的功能关系，要明确不同力做功，涉及不同形式能的变化，WEp，WqEd1.50104J，所以Ep1.50104J，据动能定理，qEdmgdEk，Ek9.65103J，D正确。功能关系是高考考查的重点，要注意电场力做正功电势能减小，即WEp。5(2014黑龙江齐齐哈尔二模)如图所示，在竖直平面内，ABCD且A、B、C、D位于同一半径为r的圆上，在C点有一固定点电荷，电荷量为Q。现从A点将一质量为m、电荷量为q的点电荷由静止释放，该点电荷沿光滑绝缘轨道ADB运动到D点时的速度大小为4，规定电场中B点的电势为零，重力加速度为g。则在Q形成的电场中()AD点的电势为BA点的电势高于D点的电势CO点的电场强度大小是A点的倍D点电荷q在D点具有的电势能为7mgr答案A解析在C点固定一电荷量为Q的点电荷，A、B相对CD线左右对称，则AB0V，点电荷q从A点由静止释放以后沿光滑轨道ADB运动到D点过程中，由动能定理可得：mgrW电mv20，得W电7mgr，由W电EpAEpD，得EpD7mgr，由D，得D，则DA，A正确，B、D错误；由场强公式E可知：EA，E0，E02EA，则C错误。6(2014天津)如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一条件，油滴仍能静止不动的是()A增大R1的阻值 B增大R2的阻值C增大两板间的距离 D断开电键S答案B解析本题考查了电路的动态分析和带电粒子在电场中的平衡，解答关键是分析电容器两端电压变化情况。带电粒子原来平衡mg。当增大R1阻值时，电路的总电阻增大，电路总电流减小，内压减小，路端电压U增大，带电粒子向上加速，A错，增大R2，路端电压不变，油滴级静止，B正确；增大两板间距离，0，C不正确，几种特殊电场电场强度、等势面的分布是历年高考考查的重点，复习过程中要特别注意。10(2014贵州六校联考)如图所示，一个电荷量为Q的点电荷甲固定在粗糙绝缘水平面上O点，另一个电荷量为q、质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到B点时速度减小到最小值v，已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为，A、B间距离为L0，静电力常量为k，则下列说法中正确的是()AOB间的距离为B在点电荷甲产生的电场中，B点的场强大小为C点电荷乙在A点的电势能小于在B点的电势能D在点电荷甲产生的电场中，A、B间的电势差UAB答案AB解析因在B点速度最小，有F库mg，解得r，故A正确。由点电荷场强公式可得B点场强大小Ek，故B正确。两带电体之间是吸引力，则电场力对乙做正功，所以电势能减小，故C错误。乙电荷从A运动到B的过程中，据动能定理有WmgL0mv2mv，在此过程中电场力对点电荷乙做的功为WqUAB，解得UAB，故D错误。二、非选择题11(2014安徽)如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)。求：(1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间。答案(1)(2)(3)解析(1)由v22gh，得v(2)由动能定理，mg(hd)qU0得U所以QCU(3)在电场中运动的加速度qmgma由hgt0vat2得tt1t212(2014和平区)如图所示为示波器工作原理的示意图，已知两平行板间的距离为d、板长为L，初速变为0的电子经电压为U1的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场，设电子质量为m、电荷量为e。(1)求经电场加速后电子速度v的大小；(2)要使电子离开偏转电场时的偏转角度最大，两平行板间的电压U2应是多少？答案(1)(2)解析(1)根据动能定理：eU1mv2解出v(2)偏转角度最大，即：at2又Lvta解出：U213(2014浙江名校联考)如图所示，CD左侧存在场强大小为E，方向水平向左的匀强电场，一个质量为m、电荷量为q的光滑绝缘小球，从底边BC长L，倾角53的直角三角形斜面顶端A点由静止开始下滑，运动到斜面底端C点后进入一细圆管内(C处为一小段长度可忽略的圆弧，圆管内径略大于小球直径)，恰能到达D点，随后从D离开后落回到斜面P点，重力加速度为g(sin530.8，cos530.6)。(1)求DA两点间的电势差UDA；(2)求圆管半径r；(3)求小球从D点运动到P点的时间t。答案(1)(2