2011届高三物理二轮复习重点难点专练专题8 电场与磁场

用心 爱心 专心 1 专题专题 8 8 电场与磁场电场与磁场 复习目标 复习目标 1 掌握库仑定律 理解场强 电势 电势差 电势能 等势面 电容等概念 2 熟练掌握带电粒子在匀强电场中加速和偏转的规律 会处理带电粒子在复合场中运 动的问题 3 理解磁感强度 磁感线 磁通量的含义 会灵活应用左手定则和安培力公式分析 计算磁场对电流的作用力 限B和I平行和垂直两类 4 熟练掌握洛仑兹力和有关几何知识 会灵活解决各类带电粒子在磁场 限B和v平 行和垂直两类 中的运动问题 一 选择题 1 如图 9 1 所示 平行板电容器的两极板 A B 接于电池两极 一个带 正电的小球悬挂在电容器内部 闭合电键 S 电容器充电 这时悬线偏离 竖直方向的夹角为 下列说法中正确的是 A 保持电键 S 闭合 若带正电的 A 板向 B 板靠近 则 增大 B 保持电键 S 闭合 若带正电的 A 板向 B 板靠近 则 不变 C 电键 S 断开 若带正电的 A 板向 B 板靠近 则 增大 D 电键 S 断开 若带正电的 A 板向 B 板靠近 则 不变 2 宇航员在探测某星球时 发现该星球均匀带电 且电性为负 电荷量为 Q 在一次 实验时 宇航员将一带负电 q q Q 的粉尘置于离该星球表面 h 高处 该粉尘恰好处 于悬浮状态 宇航员又将此粉尘带至距该星球表面的 2h 高处 无初速释放 则此带电粉尘 将 A 仍处于悬浮状态 B 背向该星球球心方向飞向太空 C 向该星球球心方向下落 D 沿该星球自转的线速度方向飞向太空 3 有一电量为 2 10 6 的负电荷 从 O 点移动到 a 点 电场力做功 6 10 4J 从 a 点 移动到 b 点 电场力做功 4 10 4J 从 b 点移动到 c 点 电场力做功 8 10 4J 从 c 点移 动到 d 点 电场力做功 10 10 4J 根据以上做功情况可以判断电势最高的点是 A a B b C c D d 4 如图 9 2 甲 所示 足够大的平行金属板之间 加上图 乙 所示的交变电压 板间有一重力不计的电 子在电场力作用下由静止开始运动 则电子在两板间运 动的 v 一 t 图象是 丙 中的 图 9 1 图 9 2 用心 爱心 专心 2 5 质量为 m 的通电细杆 ab 置于倾角为 的导轨上 导轨宽度为 d 杆 ab 与导轨间 的动摩擦因数为 有电流时 ab 恰好在导轨上静止 如图 9 3 所示 下图是它的四个侧 视图 图中已标出四种可能的匀强磁场方向 其中杆 ab 与导轨之间的摩擦力可能为零的图 是 6 如图 9 4 所示 天然放射性元素放出 三种射线 同时射 入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中 射入时速度方向与电场强度及磁感 应强度方向都垂直 进入场后 发现 射线都沿原方向直线前进 则 射线将 A 向右偏转 B 向左偏转 C 沿原方向直线前进 D 是否偏转 无法确定 7 如图 9 5 所示 两个半径相同的半圆形轨道 分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中 轨道两端在 同一高度上 轨道是光滑的 两个相同的带正电小 球同时从两轨道左端最高点由静止释放 M N 为轨道的最低点 则 A 两小球到达轨道最低点的速度 vM vN B 两小球到达轨道最低点时对轨道的压力 FM FN C 小球第一次到达 M 点的时间大于小球第一次到达 N 点的时间 D 在磁场中小球能到达轨道的另一端 在电场中小球不能到达轨道的另一端 二 非选择题 8 半径为 r 的绝缘光滑环固定在竖直平面内 环上套有一质量为 m 带正电的珠子 空间存在着水平向右的匀强电场 如图 9 6 所示 珠子所受电场力是其重力的 3 4 倍 将 珠子从环上最低位置 A 点由静止释放 则珠子所能获得的最大动能为 9 如图 9 7 所 示 在 虚线所 示的宽 度为 D 的范围内 用场强为 E 的匀强电场可使初速度为 v0的某种正离子偏转 角 在同 样宽度范围内 若改用匀强磁场 方向垂直纸面向外 使同样离子穿过该区域 并使它们 转角也为 则磁感应强度 B 离子穿过电场和磁场的时间之比是 图 9 3 图 9 4 图 9 5 图 9 6图 9 7图 9 8图 9 9 用心 爱心 专心 3 10 一个带电微粒在如图 9 8 所示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆 周运动 则该带电微粒必然带 旋转方向为 若已知圆半径为 r 电场强 度为 E 磁感应强度为 B 则线速度为 11 如图 9 9 所示 在同一水平面的两导轨相互平行 并处在竖直向上的匀强磁场中 一根质量为 0 9kg 有效长度为 0 5m 的金属棒放在导轨上 当金属棒中的电流为 5A 时 金属棒做匀速运动 当金属棒中的电流增加到 8A 时金属棒能获得 2m s2的加速度 则磁场 的磁感强度是多大 12 汤姆生用来测定电子的比荷 电子的电荷量与质量之比 的实验装置如图 9 10 所示 真空管内的阴极 K 发出的电子 不计初速 重力和电子间的相互作用 经加速电压加速后 穿过 A 中心的小孔沿中心轴 O1O 的方向进入到两块水平正对放置的平行极板 P 和 P 间的区 域 当极板间不加偏转电压时 电子束打在荧光屏的中心 O 点处 形成了一个亮点 加上 偏转电压 U 后 亮点偏离到 O 点 O 与 O 点的竖直间距为 d 水平间距可忽略不计 此时 在 P 和 P 间的区域 再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场 调节磁场的强弱 当磁 感应强度的大小为 B 时 亮点重新回到 O 点 已知极板水平方向的长度为 L1 极板间距为 b 极板右端到荧光屏的距离为 L2 1 求打在荧光屏 O 点的电子速度的大小 2 推导出电子的比荷的表达式 图 9 10 用心 爱心 专心 4 专题预测专题预测 1 如图 9 11 所示 一个质量为 m 电量为 q 的小物体 可以在与水平面成 角的长绝缘斜面上运动 斜面的下端有一 与斜面垂直的固定弹性绝缘挡板 M 斜面放在一个足够大的匀 强电场中 场强大小为 E 方向水平向左 小物体在离水平面高 为 h 处 受到一个沿斜面向上的瞬时冲量作用 沿斜面以初速 度 v0向上运动 设小物体与斜面间的动摩擦因数为 小物体 与挡板碰撞时不损失机械能 小物体的带电量也不变 求 小 物体停止运动前所通过的总路程 2 真空中有一半径为 r 的圆柱形匀强磁场区域 磁场方向垂直于纸面向里 x 轴为过磁场边 O 点的切 线 如图 9 12 所示 从 O 点在纸面内向各个方向发 射速率均为 v0的电子 设电子间相互作用忽略 且电 子在磁场中的偏转半径也为 r 已知电子的电量为 e 质量为 m 1 速度方向分别与 Ox 方向的夹角成 60 和 90 的电子 在磁场中的运动时间分别为多少 2 所有从磁场边界出射的电子 速度方向有何特征 3 设在 x 轴上距 O 点 2r 处 有个 N 点 请设计一种匀强磁场分布 使由 O 点向平面 内各个方向发射的速率均为 v0的电子都能够汇聚至 N 点 答案 答案 1 AD 2 A 3 4 B 5 AB 6 A 7 BD 8 mgR 4 9 B Ecos v0 sin