2011届高考物理二轮复习 能力提升演练：专题3 第1讲 电场、磁场的基本性质 新人教版

用心 爱心 专心1 第一篇第一篇 专题知能突破专题知能突破 专题三专题三 电场和磁场电场和磁场 第第 1 1 讲讲 电场 磁场的基本性质电场 磁场的基本性质 1 如图 3 1 14 所示为点电荷 a b 所形成的电场线分布 以下说 法正确的是 A a b 为异种电荷 B a b 为同种电荷 C A 点场强大于 B 点场强 D A 点电势高于 B 点电势 解析 本题考查点电荷的电场线特点 电场线从正电荷或无穷远出发 终止于负电荷 或者无穷远 所以 a 应为正电荷 b 为负电荷 故 A 选项正确 电场线越密集 场强越 大 故 C 选项错误 沿电场线方向电势逐渐降低 故 D 选项正确 本题难度较低 答案 AD 2 2010 南京市一中月考 通有电流的导线 L1 L2处在同一平面 纸面 内 L1是固定的 L2可绕垂直纸面的固定转轴 O 转动 O 为 L2的中心 各自的电流方向如图 3 1 15 所示 下列哪种情况将会发生 A 因 L2不受磁场力的作用 故 L2不动 B 因 L2上 下两部分所受的磁场力平衡 故 L2不动 C L2绕轴 O 按顺时针方向转动 D L2绕轴 O 按逆时针方向转动 解析 由右手螺旋定则可知导线 L1上方的磁场的方向为垂直纸面向外 且离导线 L1 的距离越远的地方 磁场越弱 导线 L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右 由于 O 点的下方磁场较强 则安培力较大 因此 L2绕固定转轴 O 按逆时针方向转动 D 正确 图 3 1 14 图 3 1 15 用心 爱心 专心2 答案 D 3 在如图所示的四个电场中 均有相互对称分布的 a b 两点 其中 a b 两点电势和场强 都相同的是 解析 本题考查电场的叠加 因为电势是标量 并在题中的四 个电场中具有对称性 故四个电场中 a b 两点的电势都是相等的 而电场强度则是矢量 所以 A 图中点电 荷的电场对称点的电场强度大小相等方向相反 B 图中叠加后 a 点斜向右上方 b 点 斜向右下方 C 图中叠加后都是水平向右 D 图中叠加后 a 点向上 b 点向下 因此 只有选项 C 正确 答案 C 4 某专家设计了一种新型电磁船 它不需螺旋桨推进器 航行 时平稳而无声 时速可达 100 英里 这种船的船体上安装一 组强大的超导线圈 在两侧船舷装上一对电池 导电的海水 在磁场力作用下即会推动船舶前进 如图 3 1 16 所示是超 导电磁船的简化原理图 AB 和 CD 是与电池相连的导体 磁 场由超导线圈产生 以下说法正确的是 A 船体向左运动 B 船体向右运动 C 无法断定船体向哪个方向运动 D 这种新型电磁船会由于良好的动力性能而提高船速 解析 本题考查通电导 线在磁场中所受的安培力的应用 导电的海水的电流方向垂直 AB 方向从 CD 板流向 AB 板 海水所受的安培力方向水平向左 故船体上的超导线圈 所受的作用力向右 故推动船体向右运动 B D 正确 本题难度中 图 3 1 16 用心 爱心 专心3 答案 BD 5 如图 3 1 17 所示 真空中有两个等量异种点电荷 A B M N O 是 AB 连线的垂线上 的点 且 AO OB 一带负电的试探电荷仅 受电场力作用 运动轨迹如图中实线所示 设 M N 两点的场强 大小分别为 EM EN 电势分别为 M N 下列判断中正确的是 A 点电荷 B 一定带正电 B EM小于 EN C M大于 N D 此试探电荷在 M 处的电势能小于在 N 处的电势能 解析 由试探电荷运动轨迹的弯曲方向可知 点电荷 A 带负电 点电荷 B 带正电 选 项 A 正确 根据等量异种电荷电场线的特点 可得 EM小于 EN 选项 B 正确 根据等量异 种电荷等势线的特点 可得 M小于 N 由于试探电荷是负电荷 所以试探电荷在 M 处的 电 B 入射速度越大的电子 其运动轨迹越长 C 从 AB 边出射的电子的运动时间都相等 D 从 AC 边出射的电子的运动时间都相等 解析 电子以不同的速度沿 BC 从 B 点射入磁场 若电子从 AB 边射出 画出其运动 轨迹由几何关系可知在 AB 边射出的粒子轨迹所对的圆心角相等 在磁场中的运动时 间相等 与速度无关 C 对 A 错 从 AC 边射出的电子轨迹所对圆心角不相等 且 入射速度越大 其运动轨迹越短 在磁场中的运动时间不相等 B D 错 答案 C 7 如图 3 1 19 所示 O 点为均匀带正电的导体棒 AB 的中点 P 点为 AO 的中点 a b 两点分别处在 P O 两点的正上方 若 将 带正电的试探电荷分别放在 a b 两点 则 图 3 1 17 图 3 1 19 用心 爱心 专心4 A 试探电荷在 a 点的电势高于在 b 点的电势 B 试探电荷在 a 点的电势低于在 b 点的电势 C 试探电荷在 a 点受到的电场力大于在 b 点受到的电场力 D 试探电荷在 a 点受到的电场力小于在 b 点受到的电场力 解析 取 OB 的中点 Q 点 将导体棒分成四等分 AP 段和 PO 段在 a 点产生的场强与 PO 段和 OQ 段在 b 点产生的场强相同 OQ 段在 a 点产生的场强与 QB 段在 b 点产生 的场强相同 那么比较两点场强 直接比较 QB 段在 a 点的场强和 AP 段在 b 点产生 的场强即可 显然 b 点场强要大 故 C 项错 D 项对 由对称性知 b 点的场强应向上 a 点场强为斜向左上方 若让试探电荷从 a 移动到 b 电场力将做负功 Wab 0 由 Uab 0 故 a 点电势低于 b 点电势 A 项错 B 项对 Wab q 答案 BD 8 电视显像管上的图像是电子束打在荧光屏的荧光点上产生的 为了获得清晰的图像 电 子束应该准确地打在相应的荧光点上 电子束飞行过程中受到地磁场的作用 会发生我 们所不希望的偏转 从电子枪射出后自西向东飞向荧光屏的过程中 关于电子由于受到 地磁场的作用的运动情况 重力不计 正确的是 A 电子受到一个与速度方向垂直的变力 B 电子在竖直平面内做匀变速曲线运动 C 电子向荧光屏运动的过程中速率不发生改变 D 电子在竖直平面内的运动轨迹是匀变速直线运动 解析 电子在飞行过程中受到地磁场洛伦兹力的作用 洛伦兹力是变力而且不做功 所以电子向荧光屏运动的速率不发生改变 A C 两项正确 又因为电子在自西向东 飞向荧光屏的过程中 所受的地磁场感应强度的水平分量可视为定值 故电子在竖直 平面内所受洛伦兹力大小不变 方向始终与速度方向垂直 电子在竖直平面内的运动 并不是匀变速直线运动或匀变速曲线运动 B D 两项错误 答案 AC 用心 爱心 专心5 9 如图 3 1 20 所示 一簇电场线的分布关于 y 轴对称 O 是坐标 原 点 M N P Q 是以 O 为圆心的一个圆周上的四个点 其中 M N 在 y 轴上 Q 点在 x 轴上 则 A M 点的电势比 P 点的电势低 B O M 间的电势差小于 N O 间的电势差 C 一正电荷在 O 点时的电势能小于在 Q 点时的电势能 D 将一负电荷由 M 点移到 P 点 电场力做正功 答案 ABD 10 在如图 3 1 21 所示的圆形区域内存在着沿纸面方向的匀强 电 场 具体方向未画出 a b c d 分别为两条直径的端点 ac bd 一金属钠离子从 b 点沿 bd 方向以速度 v0射入电场 只 在电场力作用下 从 c 点飞出电场 则下列说法正确的是 A 钠离子到达 c 点时的速度一定大于 b 点的速度 B 若 a b c 三点的电势分别为 12 V 8 V 3 V 则 d 点电 势一定为 7 V C 电场力一定对钠离子做了正功 D b 点电势一定高于 c 点的电势 解析 钠离子从 b 点到达 c 点的过程中 电场力做功情况不明确 无法确定 b c 两点 的速度大小 A 项错误 根据电势差和场强的关系式 U Ed 有 a b d c B 项正确 由于电场方向不确定 故无法判断 b c 两点的电势高低 也无法判断电场力 做功的正负 C D 项均错 答案 B 11 改编题 如图 3 1 22 所示 一个理想边界为 PQ MN 的匀强 磁场区域 磁场宽度为 d 方向垂直纸面向里 一电子从 O 点 图 3 1 20 图 3 1 21 图 3 1 22 用心 爱心 专心6 沿纸面垂直 PQ 以速度 v0进入磁场 若电子在磁场中运动的轨 道半径为 2d O 在 MN 上 且 OO 与 MN 垂直 下列判断正 确的是 A 电子将向右偏转 B 电子打在 MN 上的点与 O 点的距离为 d C 电子打在 MN 上的点与 O 点的距离为d 3 D 电子在磁场中运动的时间为 d 3v0 解析 粒子 电子 从 O 点垂直进入匀强磁场后做圆周运动 由左手定则知 粒子向左 偏转 故 A 错误 又知道半径为 2d 有界磁场的宽度为 d 由公式 R 可得圆心在 O 点左边距 O mv qB 点为 2d 设粒子由 A 点射出磁场 如图所示 由几何关系可知 AO 2 d 所 3 以 B C 错误 所以电子在磁场中运动的时间为 t T D 正 360 6 2 2 R v0 d 3v0 确 答案 D 12 2010 天津模拟 在图 3 1 23 甲中 带正电粒子从静止开始经过电势差为 U 的电场 加速后 从 G 点垂直于 MN 进入偏转磁场 该偏转磁场是一个以直线 MN 为上边界 方向垂直于纸面向外的匀强磁场 磁场的磁感应强度为 B 带电粒子经偏转磁场后 最终到达照相底片上的 H 点 如图甲所示 测得 G H 间的距离为 d 粒子的重力可 忽略不计 用心 爱心 专心7 图 3 1 2 1 设粒子的电荷量为 q 质量为 m 求该粒子的比荷 q m 2 若偏转磁场的区域为圆形 且与 MN 相切于 G 点 如图 3 1 23 乙所示 其他条 件不变 要保证上述粒子从 G 点垂直于 MN进入偏转磁场后不能打到 MN 边界上 MN 足够长 求磁场区域的半径应满足的条件 解析 1 带电粒子经过