【金版新学案】2021届高考物理大二轮复习与测试强化练 第6讲 电场和磁场的基本性质测试强化练（2021年真题为例含解析）.doc

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1、 第6讲 电场和磁场的基本性质1(2013江苏卷6)将一电荷量为Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等a、b为电场中的两点，则()Aa点的电场强度比b点的大Ba点的电势比b点的高C检验电荷q在a点的电势能比在b点的大D将检验电荷q从a点移到b点的过程中，电场力做负功解析：由题图可知，a处电场线比b处密，所以EaEb，选项A正确；沿着电场线的方向电势不断降落，a点电势高于不带电金属球的电势，不带电金属球的电势高于b点电势，所以ab，选项B正确；负电荷在高电势点的电势能小，选项C错误；检验电荷q从a点移到b点时，电势能增大，故电场力做负功，选项D正确答

2、案：ABD2(2013唐山二模18)如图是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为R 的绝缘圆柱形筒内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向平行于轴线在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔M、N，现有一束速率不同、比荷均为k的正、负离子，从M孔以角入射，一些具有特定速度的离子未与筒壁碰撞而直接从N孔射出(不考虑离子间的作用力和重力)则从N孔射出的离子()A是正离子，速率为kBR/cos B是正离子，速率为kBR/sin C是负离子，速率为kBR/sin D是负离子，速率为kBR/cos 解析：因为离子向下偏，根据左手定则，离子带正电，运动轨迹如图，由几何关系可知r，由qvBm可得v，故B正确答案：B3.(

3、2013江西九江七校联考)a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，abc120.现将三个等量的正点电荷Q固定在a、b、c三个顶点上，将一个电荷量为Q的点电荷依次放在菱形中心O点和另一个顶点d点处，两点相比()AQ在d点所受的电场力较大BQ在d点所具有的电势能较大Cd点的电势低于O点的电势Dd点的电场强度大于O点的电场强度解析：Q在d点所受的电场力较小，Q在d点所具有的电势能较小，选项A、B错误；d点的电势低于O点的电势，d点的电场强度小于O点的电场强度，选项C正确，D错误答案：C4(2013重庆卷3)如图所示，高速运动的粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的

4、三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则()A粒子在M点的速率比在Q点的大B三点中，粒子在N点的电势能最大C在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低D粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功解析：利用动能定理可判断粒子的速率大小由电势的高低可判断电势能的大小重原子核带正电，离核越近，电势越高，选项C错误；同一正电荷电势越高，其电势能越大，选项B正确；带正电的粒子在从M点到Q点的过程中，电场力做的总功为正功，据动能定理知，其速率增大，选项A、D错误答案：B5.如图所示，整个空间存在水平向左的匀强电场，一长为L的绝缘轻质细硬杆一端固定在O点、另一端固定一个质量为m、电荷量为q的小球P，杆可

5、绕O点在竖直平面内无摩擦转动，电场的电场强度大小为E.先把杆拉成水平，然后将杆无初速释放，重力加速度为g，不计空气阻力，则()A小球到最低点时速度最大B小球从开始至最低点过程中动能一直增大C小球对杆的最大拉力大小为mgD小球可绕O点做完整的圆周运动解析：如图所示，小球受到的重力和电场力分别为mg和qEmg，此二力的合力为Fmg、与竖直方向成30角，可知杆转到此位置时小球速度最大，A错，B对；设小球的最大速度为v，从释放到小球达到最大速度的过程，应用动能定理有：F(1)Lmv2，设小球速度最大时，杆对小球的拉力为Fm，对小球应用向心力公式有：FmF，解得Fmmg，C对；根据等效性可知杆最多转过2

6、40角，速度减小为0，小球不能做完整的圆周运动，D错答案：BC6.如图所示，在方向竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直放置的平行金属导轨CD、EF.导轨上放有质量为m的金属棒MN，棒与导轨间的动摩擦因数为.先从t0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流，且电流强度与时间成正比，即：Ikt，其中k为衡量若金属棒与导轨始终垂直，则关于金属棒的运动情况正确的是()A金属棒先做加速运动，最后匀速运动B金属棒先做加速运动，再做减速运动，最后匀速运动C金属棒先做加速运动，再做减速运动，最后静止D以上说法均不正确解析：设导轨间的距离为L，金属棒所受的安培力FBBILBktL，垂直紧压导轨平面金属棒在竖直方向受摩擦力

7、FfBkLt，方向竖直向上，重力mg竖直向下，开始一段时间内，金属棒向下加速的加速度ag逐渐减小，当a减为零时，速度最大，然后金属棒做减速运动，加速度ag，方向向上，逐渐变大，速度减小为零时，金属棒所受的最大静摩擦力大于重力，所以金属棒静止故C项正确答案：C7(2013西安高三期末)如图所示，在水平向右的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，a、b、c、d为以O为圆心的同一圆周上的四点，bd连线与电场线平行，ac连线与电场线垂直则()Aa、c两点的电场强度相同Bb点的电场强度大于a点的电场强度Cda间的电势差大于ab间的电势差D检验电荷在a点的电势能等于在c点的电势能解析：设点电荷在圆周

8、上产生的电场强度大小为E0，ac两点的电场强度大小一样，但方向不同，所以选项A错误b点的电场强度为EBEE0，a点电场强度为Ea，所以选项B正确因为点电荷在四点上的电势相同，所以da间的电势差等于ab间的电势差，a点的电势与c点的电势相等，所以选项C错误，D正确答案：BD8.如图所示，竖直放置的平行金属板内部有匀强电场，两个带电微粒a、b从两板下端连线的中点向上射入板间，沿不同的轨迹运动，最后都垂直打在金属板上则可知()A微粒a的入射速度较大B微粒a打到金属板上的速度较大C微粒a、b带异种电荷，电荷量大小一定相等D微粒a、b的质量一定不相等解析：设匀强电场的场强为E，两平行金属板的间距为d，带

9、电微粒的电荷量为q，质量为m，射入速度为v0，微粒向上运动的距离为l.在竖直方向微粒只受重力作用，做匀减速运动，因微粒最后垂直打到金属板上，竖直速度减为零，所以有v2gl因lalb，所以voavob.A对在水平方向有at2把代入得：可知两微粒的比荷的关系，但不能判断两微粒的电荷量、质量的大小关系，C、D错微粒打到金属板上的速度vat把代入得：v，因v0av0b，所以vavb，B错答案：A9.(2013江西四校联考)如图所示，边长为L的等边三角形ABC为两有界匀强磁场的理想边界，三角形内的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，三角形外的磁场(足够大)方向垂直纸面向里，磁感应强度大小也为B.把

10、粒子源放在顶点A处，它将沿A的角平分线发射质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子(粒子重力不计)若从A射出的粒子：带负电，v0，第一次到达C点所用时间为t1；带负电，v0，第一次到达C点所用时间为t2；带正电，v0，第一次到达C点所用时间为t3；带正电，v0，第一次到达C点所用时间为t4.则()At1TBt2TCt3TDt4T解析：若从A射出的粒子带负电，v0，向右偏转，其轨迹半径等于L，第一次到达C点所用时间为t1，选项A正确；若从A射出的粒子带负电，v0，向右偏转，其轨迹半径等于，经后进入理想边界外向下偏转，再经后第一次到达C点所用时间为t2，选项B正确；若从A射出的粒子带正电，v0

11、，向左偏转，其轨迹半径等于L，第一次到达B点所用时间为，进入理想边界向下偏转，再经后第一次到达C点，所用总时间为t3T，选项C错误；若从A射出的粒子带正电，v0，向左偏转，其轨迹半径等于，经后进入理想边界外向下偏转，再经后第一次到达B点所用时间为，再经T后第一次到达C点，所用总时间为t4，选项D错误答案：AB10如图所示，板长为L的平行板电容器倾斜固定放置，极板与水平线夹角30，某时刻一质量为m、带电荷量为q的小球由正中央A点静止释放，小球离开电场时速度是水平的(提示：离开的位置不一定是极板边缘)，落到距离A点高度为h的水平面处的B点，B点放置一绝缘弹性平板M，当平板与水平夹角45时，小球恰好

12、沿原路返回A点求：(1)电容器极板间的电场强度E；(2)平行板电容器的板长L；(3)小球在A、B间运动的周期T.解析：(1)带电粒子沿水平方向做匀加速运动，可知：qEcos mg故E.(2)小球垂直落到弹性挡板上，且45则有v0vy由动能定理得：qELtan mv由得：L3h.(3)由小球在电场中做匀加速运动gtan tt1平抛运动的时间为t2总时间为：t2t12t22.答案：(1)(2)3h(3)211(2013全国新课标24)如图，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行一电荷量为q(q0)的质点沿轨道内侧运动，经过a点和b

13、点时对轨道压力的大小分别为FNa和FNb.不计重力，求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能解析：小球在光滑轨道上做圆周运动，在a、b两点时，静电力和轨道的作用力的合力提供向心力，由b到a只有电场力做功，利用动能定理，可求解E及a、b两点的动能质点所受电场力的大小为FqE设质点质量为m，经过a点和b点时的速度大小分别为va和vb，由牛顿第二定律有FFNamFNbFm设质点经过a点和b点时的动能分别为Eka和Ekb，有EkamvEkbmv根据动能定理有EkbEka2rF联立式得E(FNbFNa)Eka(FNb5FNa)Ekb(5FNbFNa)答案：(FNbFNa)(FNb5FNa)(5FN

14、bFNa)12.如图所示的坐标平面内，y轴左侧存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B10.20 T的匀强磁场，在y轴的右侧存在方向垂直纸面向里，宽度d12.5 cm的匀强磁场B2，某时刻一质量m2.0108 kg、电荷量q4.0104 C的带电微粒(重力可忽略不计)，从x轴上坐标为(0.25 m,0)的P点以速度v02.0103 m/s沿y轴正方向运动试求：(1)微粒在y轴左侧磁场中运动的轨道半径；(2)微粒第一次经过y轴时，速度方向与y轴正方向的夹角；(3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出，B2应满足的条件解析：(1)设微粒在y轴左侧匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为r1，转过的圆心角为，则qv0B1m解得r10.5 m(2)粒子在磁场中运动轨迹如图所示，由几何关系得：cos ，则60.(3)设粒子恰好不飞出右侧磁场时运动半径为r2，其运动轨迹如图所示，由几何关系得r2cos r2d解得r20.25 m由洛伦兹力充当向心力，且粒子运动半径不大于r2，得：qv0B2m解得：B20.4 T即磁感应强度B2应满足：B20.4 T.答案：(1)0.5 m(2)60(3)B20.4 T8