新高考物理二轮复习十电场与磁场精练9

2022届新高考物理二轮复习

专题十电场与磁场专题精练9（解析版）

一、选择题

1.如图所示（a）的直线AB是电场中的一条电场线，沿与直线AB成6=37。角的方向

建立直线坐标3,令原点。处电势为零，则Ox坐标轴上的电势夕与x坐标关系为过原

点的直线，如图（b）,直线上P点坐标已标注在图中，下列说法正确的是（）

A.电场方向由8指向AB.电场为点电荷产生的电场

C.原点。处场强大小为2xl02V/mD.原点O处场强大小为L6xl02V/m

2.下列说法正确的是（）

A.电流通过导体的热功率与电流大小成正比

B.电源的电动势在数值上等于电源在搬运单位电荷时非静电力所做的功

C.电阻率是反映材料导电性能的物理量，仅与材料种类有关，与温度、压力和磁场等

外界因素无关

D.电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，由C=^可知电容的大小是由。（带电

量）或U（电压）决定的

3.下列说法中，正确的是（）

A.由公式后=挈可知，在离点电荷非常近的地方（10）,电场强度E可达无穷大

r

B.由公式fip,4可知，负电荷在电势低的地方具有的电势能大

C.由，产Ed可知，匀强电场中的任意两点〃、h间的距离越大，则两点间的电势差也

一定越大

D.由公式C=5可知，若电容器所带电量。为零，则该电容器的电容C为零

4.如下几个电场线分布图中，表示匀强电场的是（）

A.B.

------------------>

------------------>

C.D.E

------------------►

------------------►

5.如图所示，长直导线M、N垂直纸面放置两导线中电流大小相等，方向相反.P是

M、N连线中垂线上的一个点，PM=PN=—MN.已知尸点的磁感应强度大小为综,

3

若让导线N中的电流反向，大小不变，则P点的磁感应强度为（）

P

8—1,-..........⑨

MN

且6

2综，方向水平向左TB（>,方向水平向右

AC.6B.6

D.

3方向水平向左3B0,方向水平向右

6.质量为m的带电小球射入匀强电场后，以方向竖直向上、大小为2g的加速度向下运

动，在小球下落〃的过程中（）

A.小球的电势能增加了叫〃

B.小球的动能减少了

C.电场力做负功

D.小球的重力势能减少了

7.两个点电荷放在8、C两点，它们形成的电场中，电场线分布如图中实线所示，在

两点电荷的连线上还有A、。两点，且A8=BC=C£>,下列说法中正确的是（）

A.两个点电荷为异种电荷B.电荷在A点所受电场力可能为零

C.。点和A点电势相等D.沿8C中垂线移动电荷，电场力不做功

8.如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止

时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为a、夕，且夕〉a。若同时

剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则（）

A.a、人两球飞行的水平距离相等B.a,方两球同时落地

C.6球的电荷量比a球的大D.。球的质量比b球的大

9.如图所示，4、B、C、。为边长为/的正四面体的四个顶点，M、N分别为CD边、BC

边的中点。将带电量均为+Q的同种点电荷分别固定在A、B两顶点处，则下列说法正

确的是（）

r

D

A.N点处的电场强度大小为锂丝

B.C点与。点处的电场强度相同

C.C、D、M三点的电势大小关系为%=%>8.”

D.将一带电量为+4的试探电荷从C点沿直线移至D点过程中其电势能先增大后减小

10.如图所示，空间存在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场，一个质量为相、电

荷量为+4的小球，从A点以初速度即竖直向上抛出，经过一段时间落回到与A点等高

的位置B点（图中未画出），重力加速度为g。下列说法正确的是（）

E：

呵：

A"

A.小球运动到最高点时距离A点的高度为粤

2g

2ciEv

B.小球运动到最高点时速度大小为△■上n

mg

c.小球运动过程中最小动能为）?任飞

2（m2g2+q2E2）

D.A、B两点之间的电势差粤•

mg

11.如图所示，真空中有一匀强电场（图中未画出），电场方向与圆周在同一平面内，

△A8C是圆的内接直角三角形，ZBAC=63.5°,。为圆心，半径R=5cm。位于A处的粒

子源向平面内各个方向发射初动能均为8eV、电荷量+e的粒子，这些粒子会经过圆周上

不同的点，其中到达B点的粒子动能为12eV,到达C点的粒子电势能为-4eV（取。点

电势为零）。忽略粒子的重力和粒子间的相互作用，sin37*0.6。下列说法正确的是（）

A.i/CA=-8V

B.电场方向由A指向B

C.匀强电场的场强大小为IV/cm

D.经过圆周上的所有粒子当中，最大动能可能为17eV

12.如图所示，两个完全相同、所在平面互相垂直的导体圆环P、Q中间用绝缘细线连

接，通过另一绝缘细线悬挂在天花板上，当P、Q中同时通有图示方向的恒定电流时，

关于两圆环的转动（从上向下看）以及细线中张力的变化，下列说法正确的是（）

A.P顺时针转动，Q逆时针转动

B.P逆时针转动，Q顺时针转动，转动时两细线张力均不变

C.P与天花板连接的细线张力不变

D.P与天花板连接的细线和与Q连接的细线张力均增大

二、解答题

13,将一电荷量为1.5x1。6c的点电荷放人电场中某点，受到的电场力为3X10-3N,求:

（1）该点电场强度的大小；

（2）若仅换一个电荷量为3x10《C的点电荷放在相同位置，它所受电场力的大小。

14.如图所示，横截面积为£=In?的正方形线圈，放在磁感应强度为纬=17的匀强磁

场区域的正中央，匀强磁场区域为面积5=2m2的正方形，线圈平面与磁场垂直。求：

（1）线圈的磁通量0°；

（2）若将磁感应强度大小为=1T增加到B=4T,磁场的方向及其他条件均不变，线圈

平面的磁通量的变化量△中;

（3）保持磁感应强度大小为综=17的匀强磁场区域的面积及磁感应强度不变，如图所

示现换用一个正方形磁场区域的外接圆线圈围住磁场区域，线圈平面与磁场垂直，求外

接圆线圈的磁通量中…

15.如图所示装置中，AB是两个竖直放置的平行金属板，板间距离为4两板间电压

为U,图中矩形区域C£>ON中分布着匀强电场，电场方向水平向左，在NC边。位置

固定一点电荷。现一离子从E点静止释放，经加速电场加速后从F点离开加速电场，

沿图中虚线垂直从P点进入矩形区域。已知0F=0P=NQ=2d,PN=3d,离子的质量为M、

电荷量为q（q>0），离子的重力不计且忽略点电荷在平行金属板AB和矩形区域内电场

作用。试求：

（1）离子离开加速电场的速度大小；

（2）NC边上。位置固定的点电荷的电性和电荷量；

（3）若离子恰好能打在。点上，求矩形区域COQV内匀强电场场强的大小。

QD

加速I

A'电场⑵

16.如图所示，长/=lm的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球,

小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角6=37°,已知小球所带电荷

量4=以10-竞，匀强电场的电场强度E=3X10'N/C,取重力加速度g=10m/s2,

sin37°=0.6,8s370=0.8。则:

(1)带电小球的比荷旦为多少；

m

(2)若剪断细绳，则小球做什么运动？加速度为多少?

参考答案

1.C

【详解】

AB.沿着x正方向电势逐渐降低可知，又沿着x轴方向的电场强度大小相等，可知该电场

为匀强电场，电场方向有A指向8,故AB错误；

CD.由图（b）可知。点的场强大小为

A（P2

E==———~?V/m=2xlOV/m

cos6!\r0.8x2x10'

故C正确，D错误。

故选C。

2.B

【详解】

A.根据

P=PR

可知，电流通过导体的热功率与电流大小平方成正比，选项A错误：

B.根据

E=—

q

可知，电源的电动势在数值上等于电源在搬运单位电荷时非静电力所做的功，选项B正确;

C.电阻率是反映材料导电性能的物理量，与材料种类有关，还与温度、压力和磁场等外界

因素有关，故C错误；

D.电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，电容的大小是由内部结构决定的，与电容器

带电量。以及两板间电压U无关，选项D错误.

故选B。

3.B

【详解】

A.在离点电荷非常近的地方（10）,。不能再视为点电荷，公式E="将不再适用，此

r

处电场强度E并不是无穷大，故A错误；

B.由公式Ep,q可知，负电荷在电势低的地方具有的电势能大，故B正确；

C.由儿产Ed可知，匀强电场中的任意两点“、b间在沿电场线方向的距离越大，则两点间

的电势差才一定越大，故C错误；

D.电容器的电容C由电容器本身决定，与是否带电无关，故D错误。

故选B。

【详解】

匀强电场是方向相同等间距的平行线。A是等量异种点电荷形成的电场，B是等量同种点电

荷形成的电场，C是正的点电荷形成电场，ABC在形成的电场大小和方向都有变化不是匀

强电场，只有D是方向相同等间距的平行线，是匀强电场，故ABC错误，D正确。

故选D。

5.D

【详解】

由题意可得，两直线电流在P点产生的磁感应强度，如图所示，Bi是N直线电流在P点的

磁感应强度，BN是M直线电流在P点的磁感应强度，合磁感应强度为Bo,方向竖直向下，

0-

；B

因PM=PN="MN,设W4MPN=a,由几何关系，则有

3

则有/MPN=120°ZBIPBM=60°,所以有

若让导线N中的电流反向，大小不变，N直线电流在P点产生的磁感应强度为比，如图所

示,由几何关系可知/&P8M=120。，所以有

3。

方向水平向右。

ABC错误，D正确。

故选D。

6.B

【详解】

AC.小球的加速度的方向向上，大小是2g,由牛顿第二定律可得

F-mg=2mg

所以电场力

F=3mg

方向向上

电场力做功-3何〃，电势能增加3,昭〃，故AC错误；

B.根据动能定理

A£K=—F^h=-2mgh

小球的动能减少了2mg/z,故B正确；

D.小球下落力的过程中，重力势能减少mg/7,故D错误。

故选B,

7.A

【详解】

A.由电场线的分布特点可知，两个点电荷应为异种电荷，故A正确；

B.电场线的疏密程度反应电场的强弱，结合题图可知8位置点电荷的电荷量大于C位置点

电荷的电荷量，因此A点合场强不可能为零，故B错误；

C.A点靠近B点的电荷，。点靠近C点的电荷，而8、C两位置的电荷为异种电荷，因此

。点和A点电势一定不相等，故C错误；

D.由题图可知BC中垂线上电场线的切线方向不是水平的，因此沿BC中垂线移动电荷，

电场力做功，故D错误：

故选A»

8.BD

【详解】

B.同时剪断两根细线，两小球在竖直方向的分运动均为自由落体运动，由

.I，

h=2gt~

可知，同时落地，故B正确；

AD.两球均受重力、库仑力和拉力三个力作用而平衡，且两球所受库仑力等大反向，由力

平衡可知

F=mgtan0

其中6为细线与竖直方向的夹角，因为夕＞叫故。球的质量大于。球的质量；在水平方向

库仑力的作用下，a球的水平加速度小于〃球，故。球飞行的水平距离小于b球，故A错误,

D正确；

C.两球所受库仑力是相互作用力，由库仑定律无法判断哪个球的电荷量大，故C错误。

故选BD。

9.AD

【详解】

EN=JE；+E；

kQ

耳=

囹2

E-JQ-

解得

p4加0

故选项A正确;

B.C点与方点处的电场强度方向不同，故选项B错误;

C.M点距两点电荷距离更近，因此C、D、M三点的电势大小关系为%,故选

项C错误;

D.根据

Ep=q(p

得试探电荷在C、D、M三点的电势能大小关系为

Epc=Ef>»<EpM

因此试探电荷从C点沿直线移至。点过程中其电势能先增大后减小，故选项D正确

故选ADo

10.AC

【详解】

A.小球在竖直方向做竖直上抛运动，则小球运动到最高点时距离A点的高度为

故A正确;

B.小球从被抛出到运动到最高点所用时间为

"为

g

小球在水平方向做初速度为零的匀加速运动，加速度大小为

m

小球运动到最高点时，竖直方向速度为零，水平方向速度为

atA

mg

故B错误；

C.小球运动过程中动能为

E=-^2+(%-g，)2

k2

由数学知识可得当时，小球的动能最小，为

q~E~+m'g'

Fm(i2E2vl

^",in-2(^£2+mY)

故C正确；

D.小球从被抛出到运动到B点时所用时间为

水平方向的位移为

A、8两点之间的电势差为

故D错误。

故选AC。

11.ACD

【详解】

A.根据电势的定义可知C点的电势

EpC-4eV“

(pc=—^―=-------=-4V

qe

所以

°oc=%_%=4v

根据匀强电场的特点，结合AOC是直径可知

%=2%=-8V

故A正确；

BC.粒子由A-8,根据能量守恒得

EkB+E°B=—EM=12eV

所以%=0;所以。与8是等势点，连接。8,则OB为匀强电场的等势面，过A点作。B

的垂线交。3于。点，则4。的方向就是该电场的电场强度方向，如图所示

4。=Rsin53°=0.04m

由于O3B是等势面，所以

E=^-=^-V/m=100V/m

AD0.04

故B错误，C正确；

D.易知整个圆周上最低电势

3nm=-5V

则最小电势能

Epmin=-5eV

因总能量E=12eV,所以最大动能Ek=17eV,故D正确。

故选ACD。

12.AC

【详解】

根据安培定则，P产生的磁场的方向垂直于纸面向外，Q产生的磁场水平向右，根据同名磁

极相互排斥的特点，P将顺时针转动，Q逆时针转动：转动后P、Q两环的电流的方向相同，

所以两个线圈相互吸引，细线张力减小.由整体法可知，P与天花板连接的细线张力总等于

两环的重力之和，大小不变；BD错误，AC正确。

故选AC。

13.(l)2xlO3N/C；⑵6X10-3N

【详解】

(1)根据电场强度的定义可知，该点的电场强度大小为

E—6-3x10-3

N/C=2xlO3N/C

q、1.5x10**

(2)由题意可得电场强度不变，电场力大小为

65：!

/S=^2E=3xl(rx2xl()N=6xl()-N

14.(1)IWb；(2)3Wb；(3)2Wb

【详解】

(1)由磁通量公式可知，线圈的磁通量为

①。=8£=1皿

(2)分析知当电场力与绳子垂直时电场强度最小，由三力平衡得

(P=BS0

又

△①二①一①q

代入数据得

△①=3%

(3)由公式可知面积指有磁场区域的面积，则可得