2018届高三物理二轮复习专题三电场和磁场第1讲电场和磁场逐题对点特训.docx

专题3 第1讲 电场和磁场1.(2017湖北襄阳调研)公元前600年左右，希腊人泰勒斯就发现了用毛皮摩擦过的琥珀能吸引轻小物体公元一世纪，我国学者王充在论衡一书中也写下了“顿牟掇芥”关于静电场，下列说法正确的是(C)A沿电场线方向电场强度越来越小B若电场中某点的电场强度为零，则该点电势也必然为零C等势面一定与电场强度的方向垂直D初速度为零的带电粒子在电场中一定沿电场线运动解析 在匀强电场中，沿电场线方向电场强度不变，选项A错误；电势与场强无关，等量同种点电荷连线中点处的场强为0、电势不为0(选无穷远处电势为0)，选项B错误；沿电场线方向电势降低，等势面与电场线垂直，选项C正确；在非匀强电场中，初速度为零的带电粒子不一定沿电场线运动，选项D错误2(2017河北二校联考)一个带负电的粒子仅在电场力作用下运动，其电势能随时间变化规律如图所示，则下列说法正确的是(D)A该粒子可能做直线运动B该粒子在运动过程中速度保持不变Ct1、t2两个时刻，粒子所处位置电场强度一定相同D粒子运动轨迹上各点的电势一定相等解析 粒子的电势能不变，电场力不做功，而带电粒子只受电场力，不可能做直线运动，选项A错误；根据能量守恒定律可知粒子的动能不变，速度大小不变，粒子做曲线运动，速度方向在改变，选项B错误；粒子的电势能不变，电场力不做功，根据电场力公式WqU知粒子运动轨迹上各点的电势一定相等，而电场强度与电势无关，t1、t2两个时刻，粒子所处位置电场强度不一定相同，选项C错误，D正确3(2017山西重点中学模拟)如图所示，一个质量为m、带电荷量为q的滑块(可视为质点)放置在质量为M的光滑斜劈上，斜劈的倾角为30，斜劈固定在水平地面上，现在斜劈的底端C点竖直放置一绝缘杆，绝缘杆的顶端放置一带电荷量为Q的小球(可视为质点)已知斜劈的斜边长为L，绝缘杆的高度也为L，静电力常量为k，现给滑块一沿斜劈向下的初速度v，让滑块沿斜面下滑，若滑块始终在斜面上运动，则下列说法中正确的是(B)A运动过程中滑块所受库仑力一直增大B滑块受到的库仑力最大值为C滑块运动到斜面中点时速度最大D滑块运动到C点时的速度大小为v解析 滑块沿斜面向下运动的过程中与小球的距离先减小后增大，故所受库仑力先增大后减小，当滑块运动到斜面的中点时所受库仑力最大，此时F库，故选项A错误，B正确当滑块所受重力沿斜面向下的分力等于库仑力沿斜面向上的分力时，滑块的速度最大，滑块运动到斜面中点时加速度方向沿斜面向下，所以滑块运动到斜面中点时速度不是最大，选项C错误；滑块运动到C点的过程中，根据对称性，库仑力对滑块做的总功为零，由动能守恒可得mv2mgLsin mv，故vCv，选项D错误4(2017陕西咸阳模拟)如图，真空中a、b、c、d四点共线且等距先在a点固定一点电荷Q，测得b点场强大小为E.若再将另一点电荷2Q放在d点，则(B)Ab点场强大小为EBc点场强大小为EC若将电子从b点移动到c点，其电势能不变Db点电势比c点电势高解析 设a、b之间的距离为r，则b、d之间的距离为2r，a、c之间的距离为2r，c、d之间的距离为r，Q在b点产生的电场强度Ek，方向由a指向d.若再将另一点电荷2Q放在d点，它在b点产生的电场强度Ekk，方向由d指向a.根据电场叠加原理，b点的场强大小为EbEEkkk，方向由a指向d，选项A错误；Q在c点产生的电场强度E1k，2Q在c点产生的电场强度E2k，二者方向相反，c点的场强大小为EcE2E1kkkE，方向由d指向a，选项B正确；若将电子从b点移动到c点，电场力先做负功后做正功，其电势能先增大后减小，选项C错误；b点的电势比c点的电势低，选项D错误5(2017江苏高考题)如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点由O点静止释放的电子恰好能运动到P点现将C板向右平移到P点，则由O点静止释放的电子(A)A运动到P点返回B运动到P和P点之间返回C运动到P点返回D穿过P点解析 电子在A、B板间的电场中加速运动，在B、C板间的电场中减速运动，设A、B板闻的电压为U，B、C板间的电场强度为E，M、P两点间的距离为d，则有eUeEd0，若将C板向右平移到P点，B、C两板所带电荷量不变，由E可知，C板向右平移到P时，B、C两板间的电场强度不变，由此可以判断，电子在A、B板间加速运动后，在B、C板间减速运动，到达P点时速度为零，然后返回，A项正确，B、C、D项错误6(2017河南郑州预测)等量异种点电荷在周围空间产生静电场，其连线(x轴)上各点的电势随x的分布图象如图所示x轴上AOOBAOBEAEOEBCEpOEpAEpOEpA解析 正电荷周围电势较高，负电荷周围电势较低，AOB，选项A错误；根据电场强度的合成可知B点场强最大，O点最小，选项B错误；电子带负电根据电势能Epq，可知EpB最大，EpA最小，选项C错误；由图象可知UOBUAO，根据电场力做功WqU，电子带负电，可知WBOWOA，即EpBEpOEpOEpA，故选项D正确7(2017湖北武汉调考)(多选)如图所示，水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇，若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是(AC)A电荷M的电荷量大于电荷N的电荷量B两电荷在电场中运动的加速度相等C从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功D电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同解析 从轨迹可以看出yMyN，故t2t2，计算得出，qMqN，选项A正确，B错误；根据动能定理，电场力的功为Wmv，质量m相同，M电荷竖直分位移大，竖直方向的末速度vy也大，故电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功，选项C正确；从轨迹可以看出xMxN，故vMvN，选项D错误8(2017宁夏银川模拟)(多选)一平行板电容器两极板的正对面积为S，两极板间的距离为d.若两极板之间为空气，则电容为C.若将此电容器串联一个电阻R后接到电动势为E、内阻为r的电源两端充电，如图所示下列说法正确的是(BC)A若保持开关闭合，增大d，则极板带电荷量Q不变B若保持开关闭合，减小S，则两极板之间的电场强度不变C若断开开关，增大d，则两极板之间的电场强度不变D若断开开关，在两极板间插入云母片，两极板之间的电压不变解析 若保持开关闭合，则两极板之间的电压不变增大d，根据C，可知电容减小，由C，可知极板带电荷量Q减小，选项A错误由E可知，减小S，则两极板之间的电场强度不变，选项B正确若断开开关，则极板带电荷量Q不变，由E，可知增大d，两极板之间的电场强度不变，选项C正确在两极板间插入云母片，电容增大，由C，可知两极板之间的电压减小，选项D错误9(2017河北保定调研)(多选)在匀强电场中，一电荷量为q的粒子(不计重力)以初动能E0由A点沿某一方向射出；通过C点时其动能为3E0；若将该粒子还以初动能E0由A点沿另一方向射出，粒子通过B点时动能为9E0.如图所示，A、B、C三点构成直角三角形且ABC 30，匀强电场平行于ABC所在平面UAB、UAC分别表示A、B两点与A、C两点间电势差，已知ACd，下列说法正确的是(BC)AUACUAB13BUACUAB14C匀强电场的电场强度大小为D匀强电场沿BC方向解析 带电粒子由A到C的过程，由动能定理得qUAC3E0E0，带电粒子由A到B的过程，由动能定理得qUAB9E0E0，解得UACUAB14，选项A错误，B正确；由分析可知，C点的电势比B点的电势高，且在AB上与C点电势相等的点为D点，D点为AB的四等分点，如图所示，由几何关系知CDAB，因此电场强度的方向由A指向B，又AB2d，则E，选项C正确，D错误10(2017河北石家庄二中模拟)(多选)如图所示在两个等量同种负点电荷连线的中垂面上以连线中点O为圆心的两个同心圆，两圆上有a、b、c、d四个点，Oac三点共线，则(BD)Aa、c两点的电场强度方向相同，大小不可能相等Ba、b两点的电势相同C将带正电的试探电荷在平面内从b移到d点，电场力不做功D带正电的试探电荷仅在电场力作用下在此平面内可能做匀速圆周运动解析 根据两个等量同种负点电荷电场线特点，a、c两点的电场强度方向相同，大小可能相等，选项A错误；a、b两点在同一等势面上，两点的电势相同，选项B正确；由于b、d两点不在同一等势面上，将带正电的试探电荷在平面内从b移到d点，电场力做负功，选项C错误；在中垂面内带正电的试探电荷始终受到方向指向O点的电场力，在此平面内可能做匀速圆周运动，选项D正确11(2017广西柳州模拟)(多选)如图甲所示，竖直极板A、B之间距离为d1，电压为U1，水平极板C、D之间距离为d2，GH为足够长的荧光屏，到极板C、D右侧的距离为L.极板C、D之间的电压如图乙所示在A板中央有一电子源，能不断产生速率几乎为零的电子电子经极板A、B间电场加速后从极板B中央的小孔射出，之后沿极板C、D的中心线射入极板C、D内已知t0时刻射入C、D间的电子经时间T恰好能从极板C的边缘飞出不计阻力、电子的重力以及电子间的相互作用，下列说法正确的是(AC)A电子在荧光屏上形成的亮线长度为B保持其他条件不变，只增大d1，荧光屏上形成的亮线长度变长C保持其他条件不变，只增大d2，荧光屏上形成的亮线长度变短D保持其他条件不变，只增大L，荧光屏上形成的亮线长度变长解析 t0时刻射入C、D间的电子，22，则t时刻射入C、D间的电子，2，因为电子穿过C、D运动的时间相等，则出电场时竖直方向的速度恒定，所有电子均平行射出电场，故亮线长度为，选项A正确；若只增大d1，则电子射入C、D间时的速度不变，荧光屏上形成的亮相长度不变，选项B错误；若增大C、D间距离为d2，则有22和2，即荧光屏上形成的亮线长度变短，选项C正确；因为电子均平行射出电场，故亮线长度与L无关，选项D错误12(2017江苏南京模拟)(多选)一个带正电的试探电荷，仅在电场力作用下在x轴上从x1向x1运动，其速度v随位置x变化的图象如图所示，由图象可知(BD)A电荷从xx1运动到x0的过程做匀减速直线运动B从x0到xx1，电场强度逐渐增大C在x轴上，x0处电势最低D从xx1到xx1的过程中，电荷的电势能先增大后减小解析 速度随着位移逐渐减小，但不是匀减速直线运动，选项A错误；从x0到xx1，速度与位移成正比，速度的平方对位移求导表示加速度，所以电场强度逐渐增大，选项B正确；从xx1到xx1的过程中，动能先减小后增大，所以电荷的电势能先增大后减小，选项D正确；在x轴上，x0处电势最高，选项C错误13(2017山西重点中学联考)如图所示为一多级加速器模型，一质量为m1.0103kg、电荷量为q8.0105C的带正电小球(可视为质点)通过1、2级无初速度地进入第3级加速电场，之后沿位于轴心的光滑浅槽，经过多级加速后从A点水平抛出，恰好能从MN板的中心小孔B垂直金属板进入两板间，A点在MN板左端M点正上方，倾斜平行金属板MN、PQ的长度均为L1.0 m，金属板与水平方向的夹角为37，sin 370.6，cos 370.8，重力加速度g10 m/s2.(1)忽略在加速级中带电小球重力的影响，求A点到M点的高度以及多级加速电场的总电压U；(2)若该平行金属板间有图示方向的匀强电场，且电场强度大小E100 V/m，要使带电小球不打在PQ板上，则两板间的距离d至少要多长？解析 (1)设小球从A点到B点的运动时间为t1，小球的初速度为v0，A点到M点的高度为y，则有tan ，cos v0t1，ysin gt，联立并代人数据解得v0 m/s，y m带电小球在多级加速器加速的过程，根据动能定理有qUmv0，代人数据解得U18.75 V.(2)进入电场时，以沿板向下为x轴正方向和垂直于板向下为y轴正方向建立直角坐标系，将重力正交分解，则沿y轴方向有Fymgcos qE0，沿x轴方向有Fxmgsin ，故小球进入电场后做类平抛运动，设刚好从P点离开，则有Fxma，at，dmin t2，联立并代人数据，解得dmin m，即两板间的距离d至少为 m.答案 (1)18.75 V(2) m14(2017四川重点中学联考)如图，将一内壁光滑的绝缘细圆管做成的圆环BDC固定在竖直面内，圆环的圆心为O，D为圆环的最低点，其中BOC90，圆环的半径为RL，过OD的虚线与过BC的虚线垂直且交于点S，虚线BC的上方存在水平向右的范围足够大的匀强电场圆心O的正上方A点有一质量为m、带电荷量为q的绝缘小球(可视为质点)，其直径略小于圆管内径，ASL.现将该小球无初速度释放，经过一段时间小球刚好无碰撞地进入圆管中并继续在圆管中运动，重力加速度大小用g表示(1)求虚线BC上方匀强电场的电场强度大小；(2)求当小球运动到圆环的最低点D时对圆环压力的大小；(3)小球从管口C离开后，经过一段时间后落到虚线BC上的F点(图中未标出)，则C、F两点间的电势差为多大？解析 (1)小球被释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动，小球从B点沿切线方向进入，则此时速度方向与竖直方向的夹角为45，即加速度方向与竖直方向的夹角为45，则tan 45，解得E.(2)小球从A点到D点的过程中，根据动能定理得mv0mg(2LL)EqL，当小球运动到圆环的最低点D时，根据牛顿第二定律得FNmgm，联立解得FN3(1)mg，根据牛顿第三定律得小球运动到圆环的最低点D时对圆环的压力大小为3(1)mg.(3)小球从A点到B点的过程中，根据动能定理得mvmgLEqL，解得vB2，小球从C点抛出后做类平抛运动，抛出时的速度大小vCvB2，小球的加速度大小gg.当小球沿抛出方向和垂直抛出方向的位移相等时，回到虚线BC上，则有vCtgt