新高考物理二轮复习十电场与磁场精练3

2022届新高考物理二轮复习

专题十电场与磁场专题精练3（解析版）

一、选择题

1.下列关于静电现象的说法中不无碰的是（）

A.静电吸尘器是利用静电能吸附轻小物体的原理制成的

B.为防止燃爆，造纸厂的厂房中应该保持空气干燥

C.为了安全，油罐车的油罐接有条铁链搭在地上

D.静电喷涂能使油漆比较均匀地沉积在工件表面

2.如图所示，A、B、C、D、E、尸为匀强电场中一个边长为1m的正六边形的六个顶

点，A、B、C三点电势分别为10V、20V,30V,则下列说法正确的是（）

FA

A.B、E不在同一等势面上

B.匀强电场的场强大小为lOV/m

C.正点电荷从E点移到尸点，则电场力做负功

D.电子从F点移到。点，电荷的电势能减少20eV

3.真空中M、N处分别固定两个电荷量大小相等的点电荷，它们附近电场的等势线分

布如图所示。a、b、c、4为电场中的四个点，设无穷远处电势为零。已知N处的点电

荷带负电，则（）

b'c

A.历处的点电荷带负电

B.4点和人点的电场强度相同

C.c点的电势等于零

D.把负电荷从。点移到d点电场力做的功为零

4.如图所示，圆形区域的圆心为。，区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，为圆

的直径，从圆上的A点沿A。方向，以相同的速度先后射入甲、乙两个粒子，甲粒子从

M点离开磁场，乙粒子从N点离开磁场.已知ZAQN=60。，不计粒子受到的重力，下

列说法正确的是（)

A.乙粒子带正电荷

B.乙粒子与甲粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为3:1

C.乙粒子与甲粒子的比荷之比为3:1

D.乙粒子与甲粒子在磁场中运动的时间之比为3:1

5.如图所示，将带负电粒子从电场中的A点无初速地释放，不计重力作用，则下列说

法中正确的是（）

A.带电粒子在电场中一定做匀加速直线运动

B.带电粒子所受的电场力对电荷做正功

C.带电粒子一定向电势低的方向运动

D.带电粒子的加速度一定越来越小

6.如下几个电场线分布图中，表示匀强电场的是（）

7.如图所示，离子源S到直线的距离为3整个空间存在磁感应强度大小为8的

匀强磁场，磁场方向垂直S和所在的平面向里。离子源S一次性沿平面向各个方向

均匀地射出大量速度大小相同的正离子，MN上有离子经过的区域长为空L。已知离

3

子的比荷为鼠不计离子的重力及离子间的相互作用力，则离子的速度大小为（）

-2kBLD2瓜BL

C.-------

3

8.如图所示，一平行板电容器与电源£和电流表相连接，接通开关S,电源即给电容

器充电，下列说法中正确的是（）

________

11

—0-

A.保持S接通，使两极板的面积错开一些（仍平行），则两极板间的电场强度减小

B.保持S接通，减小两极板间的距离，则电流表中有从左到右的电流流过

C.断开S,增大两极板间的距离，则两极板间的电压减小

D.断开S,在两极板间插入一块电介质板，则两极板间的电压减小

9.如图所示，心脏除颤器用于刺激心脏恢复正常的跳动，它通过皮肤上的电极板使电

容器放电。己知某款心脏除颤器，在短于一分钟内使70"电容器充电到5000V。抢救

病人时，一部分能量在2ms的脉冲时间内通过电极板放电进入身体，此脉冲的平均功率

为100kW,已知充电后电容器储存的电能为E=gc（/2,则下列选项中正确的是（）

A.电容器充电至5000V时，电荷量为

B.电容器充电至2500V时，电容为35奸

C.这次放电过程中通过人体组织的电流是恒定不变的

D.抢救病人时，电容器所释放出的能量约占存储总能量的23%

10.在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点，关于a、b两点的电场强度和电

势，下列说法错误的是（）

A.甲图中a、b两点电场强度相同，电势也相等

B.乙图中a、b两点电场强度相同，但电势也相等

C.丙图中a、b两点电场强度不同，但电势相等

D.丁图中a、b两点电场强度相同，电势也相等

11.如图，半径为R的圆形区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，某质量为机、带

电量为4的粒子从圆上P点沿半径方向以速度vo射入匀强磁场，粒子从。点飞出，速

度偏转角为60。现将该粒子从P点以另一速度沿半径方向射入匀强磁场，粒子离开磁场

时，速度偏转角为120°,不计粒子重力，则（）

A.该粒子带正电

B.匀强磁场的磁感应强度为正外

2qR

C.该粒子第二次射入磁场的速度为丫/

D.该粒子第二次在磁场中运动的时间为名”

3%

12.下列关于电场线的说法正确的有（）

A.电场线在电场中不相交

B.电场线从负电荷出发，终止于正电荷

C.匀强电场的电场线是距离相等的平行直线

D.在同一幅电场分布图中电场越弱的地方，电场线越密

二、解答题

13.如图所示，直角坐标系中y轴右侧存在一垂直纸面向里、宽为〃的有界匀强磁场，

磁感应强度为B,右边界尸。平行于y轴，一粒子（重力不计）从原点。以与x轴正方

向成。角的速率v垂直射入磁场，当斜向上射入时，粒子恰好垂直P。射出磁场，当斜

向下射入时，粒子恰好不从右边界射出。求：

(1)粒子的比荷；

(2)粒子恰好不从右边界射出时在磁场中运动的时间。

14.将电荷量g=+LOxl(Hc的点电荷放在匀强电场中的A点，点电荷在4点所受电场

力尸=2.0x1(PN,方向水平向右，如图所示。

(1)判断匀强电场的方向。

(2)求匀强电场的电场强度的大小民

(3)图中A、B两点在同一条电场线上，两者的距离d=,求：

①A、B两点的电势差UAB=?

②把点电荷q=+L0xl0-8c从A点移到B点的过程中，电场力做功WA产？

•-----A---------------------•

AFB

15.如图所示，一根质量为小(质量分布均匀)的柔软导线的两端分别固定于A、D两

个立柱上，A、D等高且相距为"，空间中有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度

大小为B.当导线中通以大小为/、方向由A到。的电流时，导线上A、力两点的切线

与水平方向的夹角均为仇导线的最低点C到直线AD的距离为重力加速度为g.

求

(1)磁场对导线左半部分的安培力大小；

(2)导线发生拉伸形变时，导线内部任一截面的两侧存在垂直于截面的大小相等、方

向相反的拉力，该力叫做张力.求导线上A点张力的大小。

9B

16.如图所示，半圆形区域内充满磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。

在半圆形区域底部放置一个粒子收集板，收集板与直径A8完全重合，其中心。点有一

个小孔。一颗质量为，小电荷量为q的带正电粒子从小孔沿与A8成60。方向射入磁场,

经磁场偏转后在距离小孔d处被收集。粒子的重力不计。

(1)求粒子射入磁场时的速度大小V；

(2)求粒子运动到轨迹最高点的时间t及轨迹最高点到AB的距离；

(3)若粒子在磁场中运动到轨迹最高点时，磁感应强度突然改变为］B,粒子仍能打

在收集板上，求半圆形区域半径R的最小可能值。

-------、、、

X、

x、

/XXX\

/XXXXX\

/\

:XXXX

AOB

参考答案

1.B

【详解】

A.静电吸尘器是利用静电能吸附轻小物体的原理制成的，故A正确，不符合题意；

B.为防止燃爆，造纸厂的厂房中应该保持空气湿润，减少静电的产生，故B错误，符合题

意；

C.为了安全，油罐车的油罐接有条铁链搭在地上，及时导走静电，故C正确，不符合题意;

D.静电喷涂能使油漆比较均匀地沉积在工件表面，故D正确，不符合题意。

故选B。

2.D

【详解】

A.连接AC,AC中点电势为20V,与8电势相等，则B、E连线必为一条等势线，A错误;

B.B,A间的电势差为

/A=IOV

又

Um=E4COS300

所以场强

白U20K

E=------BA=--------Vv/m

dBAcos303

B错误；

c.£的电势为20V,尸点与A点的电势相等为10V,则正电荷从E点移到尸点，电场力做

正功，C错误；

D.尸点与A点电势相等，D、C两点电势相等，故电子从F点移到。点与从4点移到C点

电场力做功相同，电荷的电势能减少量为20eV,D正确。

故选D。

3.C

【详解】

A.由等量异种电荷的等势线分布可知，何处的点电荷带正电，故A错误；

B.由电场线与等势线相互垂直且由高电势指向低电势可知，〃点和匕点的电场强度大小相

等，方向不同，故B错误；

C.c,点为等量异种电荷连线中垂线上的点，由于等量异种电荷连线中垂线为等势线，则c

点的电势等于零，故C正确；

D.由于。点所在的等势线比“所在的等势线离正电荷更近，则a点电势高于d点电势，则

d两点电势差不为0,所以把负电荷从。点移到d点电场力做功不为零，故D错误。

故选C。

4.C

【详解】

A.根据左手定则可知，乙粒子带负电，故A错误；

B.粒子的轨迹如图

设圆形磁场的半径为R,有几何关系可知甲的半径为

r2=/?tan6O0=V3/?

乙的半径为

/;=/?tan30°=—«

13

则乙粒子与甲粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为

（：4=1:3

故B错误；

C.由

Bqv=-----

r

可得乙粒子与甲粒子的比荷之比为

幺:五=3:1

叫m2

故c正确;

D.粒子在磁场中运动时间为

其中。为速度的偏转角，则乙粒子与甲粒子在磁场中运动的时间之比为

f[4=2:3

故D错误。

故选C。

5.B

【详解】

A.由图看出，带电粒子所在的电场线是直线，则无速度释放后，带电粒子在电场力作用下

一定做加速直线运动，但是由于不是匀强电场，则粒子加速度不断变化，粒子做变加速直线

运动，故A错误；

B.粒子只受电场力从静止开始运动，则电场力一定做正功，故B正确；

C.带负电粒子从电场中的A点无初速地释放将逆着电场线运动，一定向电势高的方向运动,

故C错误；

D.带电粒子逆着电场线运动向左运动，电场线逐渐变密，则场强逐渐增大，由牛顿第二定

律

qE

a=——

m

可知加速度增大，故D错误；

故选B。

6.D

【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。

7.B

【详解】

MN上有离子经过的区域长为毡L,根据几何关系可知，当轨迹直径与直线相交打到最远

3

点，故

（2R）2=Z3+（乎与2

解得圆周运动半径

R=—L

3

根据

I厂2

qyB-m一

解得

&kBL

v=---------

3

故选Bo

8.BD

【详解】

A.保持开关S接通，电容器两极板间的电压U保持不变，使两极板的面积错开一些（仍平

行），两极板间距离d不变，根据

E———

d

可知两极板间的电场强度E不变，故A错误；

B.保持S接通，减小两极板间的距离d,根据平行板电容器电容的决定式和定义式

c=^-=Q

4nkdU

可知C增大，而U不变，则Q增大，即电容器将充电，又因为电容器上极板带正电，下极

板带负电，所以电流表中有从左到右的电流流过，故B正确：

C.断开S,增大两极板间的距离d,根据B项中的表达式可知C减小，而。不变，所以两

极板间的电压U增大，故c错误：

D.断开S,在两极板间插入一块电介质板，电容器两极板间介电常数J增大，根据B项中

的表达式可知C增大，而Q不变，所以两极板间的电压U减小，故D正确。

故选BDo

9.AD

【详解】

A.由

0=C/7=7OxlO_6x5xlO,C=O.35C

故A正确；

B.电容不随电压、电荷量的变化而变化，故B错误；

C.电容器在放电过程放电电流是逐渐减小的，所以这次放电过程中通过人体组织的电流是

减小的，不是恒定不变，故C错误；

D.由

故D正确。

故选ADo

10.AD

【详解】

A.甲图为正点电荷的电场，图中匕两点在同一个圆上，所以。、。两点的电势相同，电

场强度的大小相同，但是场强的方向不同，则场强不同，A符合题意；

B.乙图为等量的异种电荷的电场，在中垂线上所有点的电势相等，并且场强的方向均为水

平的指向负电荷，所以〃、匕两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同，即场强相

同，B不符合题意；

C.丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的人两点场强大小相等、方向相

反，所以场强不同，由对称性可知，a、b两点的电势相同，C不符合题意；

D.丁图是匀强电场，〃'人点的场强的大小和方向都相同，但是根据沿电场线的方向电势降

低可知，人点的电势要比4点的电势高，D符合题意。

故选AD„

11.CD

【详解】

A.由左手定则可知该粒子带负电，A错误；

B.由

知

mv

r-——

qB

如图，由几何关系可得

q=Rtan60=6R

B=3吆

3qR

B错误;

C.由几何关系知

K=——R

23

V2

qBv=m—

r

知

v=返

m

则进入磁场速度为

C正确;

D.第二次粒子在磁场中运动的时间

*1T2&R

t=-1=--------

33%

D正确。

故选CD。

12.AC

【详解】

A.若两条电场线在电场中相交于P点，过P点可以画出两条切线，那么P点的电场有两个

方向，实际上P点的电场只能有一个方向，所以电场线在电场中不相交，A正确；

B.电场线从正电荷出发，终止于负电荷，B错误；

C.匀强电场的电场强度处处相等，方向处处相同，所以匀强电场的电场线是距离相等的平

行直线，C正确；

D.在同一幅电场分布图中电场越弱的地方，电场线越疏，D错误。

故选AC。

V

13.(1)—；(2)—

2Ba3v

【详解】

(1)粒子在磁场中的运动轨迹如图所示

则由图知斜向上射入时有

rsin^=iz

斜向下射入时有

rsinJ+a=r

联立解得

0=30°,r=2a

由洛伦兹力提供向心力得

V

qvB=tn—

r

得粒子的比荷为

q_v

m2Ba

(2)粒子恰好不从右边界射出时在磁场中运动的圆心角为

a=2x(90°-30°)=120°

周期为

十2几r4乃。

1=-----=-----

vv

则粒子在磁场中运动的时间为

T

t=—=-----

33v

14.(1)水平向右;(2)2xl03N/C；(3)①600V,②6，10可

【详解】

(1)正电荷在A点所受电场力的方向即为匀强电场的方向，为水平向右。

(2)根据电场强度的定义式有

£=—=2xlO?N/C

q

(3)①根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可得

t/AB=£j=600V

②把点电荷从4点移到B点的过程中，电场力做功为

W%?=qUA8=6xl0-6j

【详解】

(1)以导线左半部分为研究对象，由安培力公式

F^=BIL

导线左半部分在磁场中的等效长度