2021届高考物理二轮复习第1部分专题讲练突破三电场和磁场限时规范训练1

1、限时标准训练建议用时：40分钟1如下图，边长为L= 1 m的等边三角形 ABC置于匀强电场中，电场线的方向平行于 ABC 所在平面，其中 A点电势为1 V，AC中点电势为2 V，BC中点的电势为4V，那么该匀强电场的场强大小是A. 1 V/mBV/mC. 3 V/mD. 4 V/m解析：选D.在匀强电场中，同一条直线 非等势线上两点之间的电势差与其距离成正比， 可得C点电势为3 V, B点电势为5 V,那么AB中点D的电势为3 V,故CD为一条等势线，如图所示，那么AB所在直线为电场线，易得E= - = 4 V/m.d2.带有等量异种电荷的两块等大的平行金属板M N水平正对放置.两板间有一带电

2、微粒以速度vo沿直线运动，当微粒运动到P点时，将M板迅速向上平移一小段距离后，那么此后微B.沿轨迹运动粒的可能运动情况是D.沿轨迹运动A. 沿轨迹运动C.沿轨迹运动解析：选B.M板平移前，带电微粒做匀速直线运动，所受电场力与重力二力平衡，M板移动e rSQ U4 n kQ后，根据 C= 厂 、l=-> E=I可得：E= ，所以两极板间电场强度不变，带电微粒4 n kdC de rS仍然受力平衡，沿原方向做匀速直线运动，选项B正确.3 . 2021 湖北八市联考如图，M和N是两个带有异种电荷的带电体 M在N的正上方，图 示平面为竖直平面，P和Q是M外表上的两点，S是N外表上的一点.在M和

3、N之间的电场 中画有三条等势线.现有一个带正电的液滴从 E点射入电场，它先后经过了 F点和W点.已 知油滴在F点时的机械能大于在 W点时的机械能，E、W两点在同一等势面上，不计油滴对原电场的影响，不计空气阻力，那么以下说法正确的选项是A. P和Q两点的电势不相等B. P点的电势高于S点的电势C. 油滴在F点的电势能高于在 E点的电势能D.油滴在E、F、W三点的机械能和电势能之和不变解析：选D.带电导体外表是等势面，A错；因油滴在F点时的机械能大于在 W点时的机械能， 那么液滴从F点到 W点,电场力做负功，即F点电势低于 W点电势，所以M带负电，N带正电， P点电势低于S点电势，B错；正电荷在F

4、点的电势能比在 E点时的低，C错；因只有电场 力和重力做功，能量是守恒的，所以机械能和电势能之和不变，D对.4. 2021 浙江宁波高三联考如下图，分别在M N两点固定放置两个点电荷，电荷量均 为+ Q MN连线的中点为 O正方形ABCDU O点为中心，E、F、G H是正方形四边的中点， 取无穷远处电势为 0,那么以下说法正确的选项是 A F HP I: 坤朴1叩IsD /I CA. A点电势低于 B点电势B. 正点电荷沿直线从 F到H,电势能先增大后减小C. O点的电场强度为零，电势也为零D. 沿路径AtD C移动一负点电荷比沿路径 AtB移动同一负点电荷克服电场力做的功多解析：选B.由于是

5、等量同种电荷形成的电场，由电场分布的对称性可知 A、B两点电势相等，A错；在MN中垂线上，O点的电场强度为0,但电场方向从 O点指向外，即正电荷沿直线从F到H,电场力先做负功再做正功，电势能先增大后减小，B对；取无穷远处电势为 0,沿着电场线方向电势是逐渐降低的，那么MN中垂线上O点电势最高，C错；由电场的对称性可知 BC两点电势相等，所以沿路径 A D C移动一负点电荷与沿路径 A B移动同一负点电荷克 服电场力做的功相同， D错.5. 多项选择静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如下图，x轴正向为场强正方向，带 正电的点电荷沿 x轴运动，那么点电荷A.在X2和X4处电势能相等B.C.D.E

6、0碎血負-iX1运动到X3的过程中电势能增大X1运动到X4的过程中电场力先增大后减小Xi运动到X4的过程中电场力先减小后增大解析:选BC.由题图可知，Xi到X4场强先变大，再变小，那么点电荷受到的电场力先增大后减小,C正确、D错误.由xi到X3及由X2到X4过程中，电场力做负功，电势能增大，A错误、B正确.6如下图，平行板电容器的两金属板A、B竖直放置，电容器所带电荷量为 Q 液滴从A板上边缘由静止释放，液滴恰好能击中B板的中点Q假设电容器所带电荷量增加Q,液滴从同一位置由静止释放，液滴恰好击中0B的中点C,假设电容器所带电荷量减小 Q,液滴从同一位置由静止释放，液滴恰好击中B板的下边缘D点，

7、那么詈=A. 1B. 2D. 4C. 3解析：选B.由运动的合成与分解知液滴在竖直方向做自由落体运动，水平方向在电场力作用下做初速度为零的匀加速直线运动，设两金属板长为L、间距为d、正对面积为 S,两极板间场强为E,液滴所带电荷量为q、质量为m那么竖直方向有h= 2gt 水平方向有d=2 -詈t2, E= U= C= 罟，所以 Q h=常数，即Q L=(Q+ Q)- LQ- £= (Q- Q) L,联立£ rSd Cd £ rS242 得£= 2, B对.7. 2021 河南开封二模多项选择如下图，一带电粒子在匀强电场中从A点抛出，运动到B点时速度方向竖

8、直向下，且在B点时粒子的速度为粒子在电场中运动的最小速度，电场方向和粒子运动轨迹在同一竖直平面内，粒子的重力和空气阻力与电场力相比可忽略不 计，那么A. 电场方向一定水平向右B. 电场中A点的电势一定高于 B点的电势C. 从A到B的过程中，粒子的电势能一定增加D. 从A到B的过程中，粒子的电势能与动能之和一定不变解析：选CD.粒子只受电场力，做抛体运动，类似重力场中的斜上抛运动，B点为等效最高点，故电场力方向水平向右，由于不知粒子的电性，故无法判断电场方向，A项错误；无法判断电场方向，所以不能确定 A点和B点的电势的上下，故 B项错误；从 A到B的过程中， 电场力对粒子做负功，粒子的电势能增大

9、，故C项正确；从A到B的过程中，只有电场力做负功，动能减小，电势能增加，电势能和动能之和保持不变，故D项正确.&如下图是一对等量异种点电荷的电场线分布图，图中两点电荷P、Q连线长度为r, M点、N点到两点电荷 P、Q的距离都为r, S点到点电荷 Q的距离也为r，由此可知A. M点的电场强度为2k2rB. MN S三点的电势可能相等C. 把同一试探电荷放在 M点，其所受电场力等于放在 S点所受的电场力D. 沿图中虚线，将一试探电荷从 N点移到M点，电场力一定不做功解析：选D.点电荷P、Q在 M点产生的电场强度大小均为 E=学，这两个点电荷在 M点形成 的合场强的大小为 E = 2k4 c

10、os 60°= k*,方向水平向左，A错误；S点的电势大于零， 而M点、N点的电势为零，B错误；由于两点电荷在 S点产生的场强方向水平向右，因此同 一试探电荷在S点、M点时所受的电场力方向不同，C错误；由于M N所在直线为零势能线，试探电荷从N点移到M点，电场力不做功，D正确.9. 多项选择如下图，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O最低点是P,直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球 视为点电荷，b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆 槽运动经过P点到达某点 Q图中未画出时速度为零，那么小球 aA. 从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B. 从N到P的过程中，速率先增

11、大后减小C. 从N到Q的过程中，电势能一直增加D. 从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量解析：选BC.小球a从N点释放一直到达 Q点的过程中，a、b两球的距离一直减小， 库仑力 变大，a受重力不变，重力和库仑力的夹角从 90° 直减小，故合力变大，选项 A错误；小 球a从N到 P的过程中，速度方向与重力和库仑力的合力方向的夹角由小于90°至U大于90°,故库仑力与重力的合力先做正功后做负功， a球速率先增大后减小，选项 B正确；小球a由 N到Q的过程中库仑力一直做负功，电势能一直增加，选项C正确；小球a从P到Q的过程中，减少的动能转化为重力势能和电势能之和

12、， 故动能的减少量大于电势能的增加量， 那么选 项D错误.10. 在xOy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E图中未画出)，由A点斜射出一质量为 m带电荷量为+ q的粒子，B和C是粒子运动轨迹上的两点，如下图，其中 10为常数粒子所受重力忽略不计求：(1)粒子从A到C过程中电场力对它做的功;(3)粒子经过C点时的速率.(1) VWk qE( yA yc) = 3qEI°x方向做匀速直线运动，由对称性可知轨迹最高点解析:(2)粒子从A到C过程所经历的时间;(2)根据抛体运动的特点，粒子在 轴上，可令 t AD= t DB= T,贝y t BK TqE由 qE= rn a=-y

13、o+ 3lo= 1a(2 T)2解得T=2ml0qE那么AtC过程所经历的时间t =(3)粒子在DC段做类平抛运动，于是有2l o = Vcx(2 T)Vcy= a(2 T)Vc=p；vCx+ vCy =17qEl02m答案：(1)3qElo(2)32ml0-qf17qEl02m11.如图，O A、3B为同一竖直平面内的三个点，0B沿竖直方向，/ B0= 60°, OB= qOA将一质量为 m的小球以一定的初动能自 0点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点.使此小球带电，电荷量为q(q>0)，同时加一匀强电场，场强方向与 OAB所在平面平行.现从O点以同样的初动能沿某一方

14、向抛出此带电小球，该小球通过了 A点，到达A点时的动能是初动能的3倍；假设该小球从 O点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点时的动能为初动能的 6倍，重力加速度大小为 g. 求:(1)无电场时，小球到达 A点时的动能与初动能的比值;电场强度的大小和方向.解析：(1)设小球的初速度为 V。，初动能为 氐，从0点运动到A点的时间为t，令OA= d,3那么OB= qd,根据平抛运动的规律有dsin 60 ° = Vot 1 2 dcos 60 ° = gt 又有E<0= 2mV 由式得3 小E<0= mg(8设小球到达A点时的动能为 E<a,那

15、么E<a= Eo + qmgdEka 7由式得7-= 7tk0 3d 3d 加电场后，小球从 O点到-点和B点，高度分别降低了 2和空，设电势能分别减小 E-和 &B,由能量守恒及式得在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均匀的.设直线OB上的M点与-点等电势，M与O点的距离为x,如图，那么有X &A解得x= d, MA为等势线，电场强度方向必与其垂线OC方向平行.设电场方向与竖直向下的方向的夹角为a，由几何关系可得 a = 30° .即电场强度方向与竖直向下的方向的夹角为30°.设电场强度的大小为 E,有qEcbos 30 ° =A Ep-

16、?由？式得答案：扌 Jg电场方向与竖直向下的方向的夹角为30°12如图甲所示，水平放置的平行金属板-和B的距离为d,它们的右端安放着垂直于金属板的靶MN现在A B板上加上如图乙所示的方波形电压，电压的正向值为U0,反向电压值为等，且每隔T变向1次.现将质量为 m的带正电且电荷量为 q的粒子束从AB的中点O以平A、B间的飞行时间行于金属板的方向 OO射入，设粒子能全部打在靶上，而且所有粒子在1n WMld12均为T.不计重力的影响，试求:T 3T 72 乙在垂直于金属板的方向上的运动情况.04(1)定性分析在t = 0时刻从O点进入的粒子, (2)在距靶MN的中心O点多远的范围内有粒子

17、击中? 要使粒子能全部打在靶 MN上，电压U0的数值应满足什么条件？(写出U)、m d、q、T的关系式即可)在TT时间内，解析：(1)0孑寸间内，带正电的粒子受到向下的电场力而向下做加速运动, 粒子受到向上的电场力而向下做减速运动. 当粒子在0、T、2TnT(n = 0,1,2)时刻进入电场中时，粒子将打在 O点下方最远点,在前T时间内，粒子竖直向下的位移:1 T 2 qUT2yi=2a 28md在后2时间内，粒子竖直向下的位移:T 1 T 2y2=v© 2a2 2qU0 a2=2md3qU解得：y2 =歸 故粒子打在距O'点正下方的最大位移:5qU0T2亠亠 T 3T 2n+1 T当粒子在2、y 2 <y=y1+y2=花md (n = 0,1,2)时刻进入电场时，将打在 O点上方最远点，在吗时间内，粒子竖直向上的位移：抄T