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2018-2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)訓(xùn)練8 電場(chǎng)與磁場(chǎng)的基本性質(zhì)

上傳人:Sc****h 文檔編號(hào):100741073 上傳時(shí)間:2022-06-03 格式:DOC 頁(yè)數(shù):9 大小:253KB
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1、專題限時(shí)訓(xùn)練8 電場(chǎng)與磁場(chǎng)的基本性質(zhì) 時(shí)間:45分鐘 一、單項(xiàng)選擇題 1.(2018·石家莊模擬)如圖甲所示,一個(gè)條形磁鐵P固定在水平桌面上,以P的右端點(diǎn)為原點(diǎn),中軸線為x軸建立一維坐標(biāo)系.一個(gè)靈敏的小磁針Q放置在x軸上不同位置,設(shè)Q與x軸之間的夾角為θ.實(shí)驗(yàn)測(cè)得sinθ與x之間的關(guān)系如圖乙所示.已知該處地磁場(chǎng)方向水平,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.下列說(shuō)法正確的是( B ) A.P的右端為S極 B.P的中軸線與地磁場(chǎng)方向垂直 C.P在x0處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0 D.x0處合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B0 解析:x趨向無(wú)窮大時(shí),小磁針N極所指的方向?yàn)榈厍虻拇艌?chǎng)的方向,所以

2、根據(jù)題圖可知,x趨向無(wú)窮大時(shí),sinθ趨向1,則θ趨向90°,即小磁針的方向與x軸垂直,所以P的中軸線沿東西方向,與地磁場(chǎng)方向垂直,故B正確;當(dāng)x非常小時(shí),小磁針的N極指向x軸正方向,由圖可知,開(kāi)始時(shí)N極背離O點(diǎn),所以O(shè)點(diǎn)處的磁極是N極,故A錯(cuò)誤;由乙圖可知,x0處sinθ=,則θ=45°,設(shè)P在x0處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BP,則有tan45°=,所以BP=B0,故C錯(cuò)誤;x0處合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B==B0,故D錯(cuò)誤. 2.有兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b互相平行放置,如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖.在圖中所示的平面內(nèi),O點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線的中點(diǎn),M、N為兩根導(dǎo)線附近的兩點(diǎn),它們?cè)趦蓪?dǎo)線連線的

3、中垂線上,且與O點(diǎn)的距離相等.若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流I,則關(guān)于線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的說(shuō)法中正確的是( D ) A.M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同 B.導(dǎo)線a、b互相排斥 C.在線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零 D.在線段MN上只有一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 解析:根據(jù)安培定則判斷得知,兩根通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均沿逆時(shí)針?lè)较?,由于?duì)稱,兩根導(dǎo)線分別在M點(diǎn)和N點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向如圖所示,分析得θ1=θ2=θ3=θ4,矢量相加可知M、N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;依據(jù)左手定則可知,同向電流的導(dǎo)體出現(xiàn)相互吸引,異向電流

4、的導(dǎo)體出現(xiàn)相互排斥,因此B錯(cuò)誤;線段MN中點(diǎn)O的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確. 3.(2018·益陽(yáng)模擬)如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量分別為0.1 g和0.2 g的帶電小球A和B,帶電量分別為q1和q2,兩球用絕緣細(xì)線懸于同一水平天花板上,靜止后它們恰好位于同一水平高度上,兩細(xì)線與豎直方向的夾角分別為α、β,兩帶電小球均可視為點(diǎn)電荷.關(guān)于兩球的電性及夾角的大小,下列說(shuō)法中正確的是( D ) A.兩球帶同種電荷,若q1q2,則α>β C.兩球帶異種電荷,若q1β 解析:

5、兩個(gè)球相互吸引,一定是帶異種電荷;對(duì)兩個(gè)球分別受力分析,如圖所示: mA= mB= 由于mAβ. 4.(2018·衡水模擬)如圖所示,一均勻帶正電絕緣細(xì)圓環(huán)水平固定,環(huán)心為O點(diǎn).帶正電的小球從O點(diǎn)正上方的A點(diǎn)由靜止釋放,穿過(guò)圓環(huán)中心O,并通過(guò)關(guān)于O與A點(diǎn)對(duì)稱的A′點(diǎn).取O點(diǎn)為重力勢(shì)能零點(diǎn).關(guān)于小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A′點(diǎn)的過(guò)程中,小球的加速度a、重力勢(shì)能EpG、機(jī)械能E、電勢(shì)能Ep電隨位置變化的情況,下列說(shuō)法中正確的是( D ) A.從A到O的過(guò)程中a一定先增大后減小,從O到A′的過(guò)程中a一定先減小后增大 B.從A到O的過(guò)程中EpG小于零,從O到A′的過(guò)程

6、中EpG大于零 C.從A到O的過(guò)程中E隨位移增大均勻減小,從O到A′的過(guò)程中E隨位移增大均勻增大 D.從A到O的過(guò)程中Ep電隨位移增大非均勻增大,從O到A′的過(guò)程中Ep電隨位移增大非均勻減小 解析:圓環(huán)中心的場(chǎng)強(qiáng)為零,無(wú)窮遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)也為零,則小球從A到圓環(huán)中心的過(guò)程中,場(chǎng)強(qiáng)可能先增大后減小,也可能一直減小,則小球所受的電場(chǎng)力可能先增大后減小,方向豎直向上;也可能一直減小,方向向上,由牛頓第二定律可知,重力不變,則加速度可能先減小后增大,也可能一直增大,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;小球從A到圓環(huán)中心的過(guò)程中,重力勢(shì)能EpG=mgh,小球穿過(guò)圓環(huán)中心到A′的過(guò)程中,EpG=-mgh,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;小球從A到

7、圓環(huán)中心的過(guò)程中,電場(chǎng)為非勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)力做負(fù)功,但不是均勻變化的,機(jī)械能減小,但不是均勻減小,小球穿過(guò)圓環(huán)中心到A′的過(guò)程中,同理,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由于圓環(huán)所產(chǎn)生的是非勻強(qiáng)電場(chǎng),小球下落的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功與下落的高度之間是非線性關(guān)系,電勢(shì)能變化與下落高度之間也是非線性關(guān)系,故選項(xiàng)D正確. 5.(2018·湖北武漢調(diào)研)已知均勻帶電球體在球的外部產(chǎn)生的電場(chǎng)與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同.如圖所示,半徑為R的球體上均勻分布著電荷量為Q的電荷,在過(guò)球心O的直線上有A、B兩個(gè)點(diǎn),O和B、B和A間的距離均為R.現(xiàn)以O(shè)B為直徑在球內(nèi)挖一球形空腔,若靜電力常量為k,球的體積公式為V=

8、πr3,則A點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為( B ) A.   B.   C.   D. 解析:由題意知,半徑為R的均勻帶電體在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E整==.挖出的小球半徑為,因?yàn)殡姾删鶆蚍植迹鋷щ姾闪縌′=Q=.則其在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E挖===.所以剩余空腔部分電荷在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E=E整-E挖=-=,故B正確. 6.一帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用,做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng).取該直線為x軸,起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),其電勢(shì)能Ep與位移x的關(guān)系如圖所示.下列圖象中合理的是( D ) 解析:在粒子運(yùn)動(dòng)中的某一小段位移Δx內(nèi)電場(chǎng)力做功qEΔx.由功能關(guān)系知ΔEp=-qE·Δx,即=-qE,Ep-x圖線斜

9、率的絕對(duì)值表示電場(chǎng)力,故由圖線可知E逐漸減小,A錯(cuò)誤;因粒子僅受電場(chǎng)力作用,由qE=ma可知a也逐漸減小,D正確;再由動(dòng)能定理有ΔEk=qE·Δx,即=qE,Ek-x圖線的斜率也表示電場(chǎng)力,則Ek-x圖線應(yīng)是一條斜率逐漸減小的曲線,B錯(cuò)誤;由v2=2ax有v=,可知v-x圖線應(yīng)是一條曲線,故C錯(cuò)誤. 二、多項(xiàng)選擇題 7.如圖所示,平行板電容器AB兩極板水平放置,A在上方,B在下方,現(xiàn)將其和二極管串聯(lián)接在電源上,已知A和電源正極相連,二極管具有單向?qū)щ娦?,一帶電小球沿AB中心水平射入,打在B極板上的N點(diǎn),小球的重力不能忽略,現(xiàn)通過(guò)上下移動(dòng)A板來(lái)改變兩極板AB間距(兩極板仍平行),則下列說(shuō)法正

10、確的是( BC ) A.若小球帶正電,當(dāng)AB間距增大時(shí),小球打在N的右側(cè) B.若小球帶正電,當(dāng)AB間距減小時(shí),小球打在N的左側(cè) C.若小球帶負(fù)電,當(dāng)AB間距減小時(shí),小球可能打在N的右側(cè) D.若小球帶負(fù)電,當(dāng)AB間距增大時(shí),小球可能打在N的左側(cè) 解析:若小球帶正電,當(dāng)AB間距增大時(shí),由于二極管的單向?qū)щ娦?,平行板電容器帶電量不變,AB兩極板之間電場(chǎng)強(qiáng)度不變,小球所受向下的電場(chǎng)力不變,向下的加速度不變,小球仍打在N點(diǎn),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若小球帶正電,當(dāng)AB間距減小時(shí),平行板電容器AB兩極板之間電場(chǎng)強(qiáng)度增大,小球所受向下的電場(chǎng)力增大,向下的加速度增大,小球打在N的左側(cè),選項(xiàng)B正確;若小球帶負(fù)

11、電,當(dāng)AB間距減小時(shí),平行板電容器AB兩極板之間電場(chǎng)強(qiáng)度增大,小球所受向上的電場(chǎng)力增大,向下的加速度減小,小球可能打在N的右側(cè),選項(xiàng)C正確;若小球帶負(fù)電,當(dāng)AB間距增大時(shí),由于二極管的單向?qū)щ娦?,平行板電容器帶電量不變,AB兩極板之間電場(chǎng)強(qiáng)度不變,小球所受向上的電場(chǎng)力不變,小球仍打在N點(diǎn),選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 8.如圖甲所示,揚(yáng)聲器中有一線圈處于磁場(chǎng)中,當(dāng)音頻電流信號(hào)通過(guò)線圈時(shí),線圈帶動(dòng)紙盆振動(dòng),發(fā)出聲音.俯視圖乙表示處于輻射狀磁場(chǎng)中的線圈(線圈平面即紙面),磁場(chǎng)方向如圖中箭頭所示,在圖乙中( BC ) A.當(dāng)電流沿順時(shí)針?lè)较驎r(shí),線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里 B.當(dāng)電流沿順時(shí)針?lè)较驎r(shí),

12、線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外 C.當(dāng)電流沿逆時(shí)針?lè)较驎r(shí),線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里 D.當(dāng)電流沿逆時(shí)針?lè)较驎r(shí),線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外 解析:將圓形線圈看作由無(wú)數(shù)小段直導(dǎo)線組成,由左手定則可以判斷,當(dāng)電流沿順時(shí)針?lè)较驎r(shí),線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外,選項(xiàng)B正確、A錯(cuò)誤;當(dāng)電流沿逆時(shí)針?lè)较驎r(shí),線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里,選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤. 9.(2018·衡水調(diào)研)美國(guó)物理學(xué)家密立根通過(guò)研究平行板間懸浮不動(dòng)的帶電油滴,準(zhǔn)確地測(cè)定了電子的電荷量.如圖所示,平行板電容器兩極板M、N與電壓為U的恒定電源兩極相連,板的間距為d.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在極

13、板間勻速下落,則( AC ) A.此時(shí)極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E= B.油滴帶電荷量為 C.減小極板間電壓,油滴將加速下落 D.將極板N向下緩慢移動(dòng)一小段距離,油滴將向上運(yùn)動(dòng) 解析:極板間電壓為U,間距為d,是勻強(qiáng)電場(chǎng),故場(chǎng)強(qiáng)E=,故A正確;油滴受重力和電場(chǎng)力,處于平衡狀態(tài),故mg=q,解得q=,故B錯(cuò)誤;減小極板間電壓,場(chǎng)強(qiáng)減小,電場(chǎng)力小于重力,合力向下,故油滴將加速下落,故C正確;將極板N向下緩慢移動(dòng)一小段距離,板間距增加,場(chǎng)強(qiáng)減小,電場(chǎng)力減小,電場(chǎng)力小于重力,合力向下,故油滴將加速下落,故D錯(cuò)誤. 10.(2018·秦皇島模擬)如圖所示,光滑絕緣的水平桌面上,固定著一個(gè)帶電量為+

14、Q的小球P.帶電量分別為-q和+2q的小球M和N,由絕緣細(xì)桿相連,靜止在桌面上.P與M相距L,P、M和N視為點(diǎn)電荷,下列說(shuō)法正確的是( BD ) A.M與N的距離大于L B.P、M和N在同一直線上 C.在P產(chǎn)生的電場(chǎng)中,M、N處的電勢(shì)相同 D.M、N及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零 解析:M、N處于靜止?fàn)顟B(tài),M、N及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零,選項(xiàng)D正確;P、M和N若不在同一直線上,M、N整體受到的不是共點(diǎn)力,就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而不能靜止,選項(xiàng)B正確;P、M和N在同一直線上,M、N所受合力為零,由庫(kù)侖定律FPM=FPN得:k=k,解得x=(-1)L≈0.4L,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;沿電場(chǎng)線的方向

15、電勢(shì)降低,在P產(chǎn)生的電場(chǎng)中,M處的電勢(shì)高于N處的電勢(shì),選項(xiàng)C錯(cuò)誤. 三、計(jì)算題 11.音圈電機(jī)是一種應(yīng)用于硬盤(pán)、光驅(qū)等系統(tǒng)的特殊電動(dòng)機(jī).如圖是某音圈電機(jī)的原理示意圖,它由一對(duì)正對(duì)的磁極和一個(gè)正方形剛性線圈構(gòu)成,線圈邊長(zhǎng)為L(zhǎng),匝數(shù)為n,磁極正對(duì)區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于線圈平面豎直向下,大小為B,區(qū)域外的磁場(chǎng)忽略不計(jì).線圈左邊始終在磁場(chǎng)外,右邊始終在磁場(chǎng)內(nèi),前后兩邊在磁場(chǎng)內(nèi)的長(zhǎng)度始終相等.某時(shí)刻線圈中電流從P流向Q,大小為I. (1)求此時(shí)線圈所受安培力的大小和方向. (2)若此時(shí)線圈水平向右運(yùn)動(dòng)的速度大小為v,求安培力的功率. 解析:(1)由左手定則可以判斷出線圈所受安培力的方

16、向水平向右. 由于線圈與磁場(chǎng)垂直,故線圈所受安培力的大小:F安=nIBL. (2)此時(shí)安培力的功率:P=F安v=nIBLv. 答案:(1)nIBL 水平向右 (2)nIBLv 12.(2018·汕頭模擬)在絕緣水平面上,存在著一電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于水平面,其電勢(shì)φ隨位置x變化如圖所示,xAO=xOB=x0,一質(zhì)量為m,帶電量為-q的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一初速度從A點(diǎn)出發(fā),沿AB直線向B運(yùn)動(dòng),其中小滑塊第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為初動(dòng)能的n倍(n>1),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能恰好為零,小滑塊最終停在O點(diǎn),小滑塊與水平面間的摩擦力大小為f,求: (1)小滑塊在A點(diǎn)時(shí)的初速度. (2)OB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UOB. (3)小滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程s. 解析:(1)小滑塊從A滑到B,因電場(chǎng)力不做功,由動(dòng)能定理得-2fx0=0-mv 因此小滑塊在A點(diǎn)時(shí)的初速度vA=2. (2)小滑塊第一次從A滑到O,由動(dòng)能定理得 -fx0+qUOA=nmv-mv 因此UOB=UOA==. (3)小滑塊最終停在O點(diǎn),由動(dòng)能定理得 應(yīng)有-fs+qUOA=0-mv 小滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程:s==(2n+1)x0. 答案:(1)2 (2) (3)(2n+1)x0 9

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