【高考物理专题】高考物理一轮夯实选习：电场和磁场.doc

高考物理一轮夯实选习：电场和磁场含答案专题：电场和磁场一、选择题。1、如图所示：图示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电荷量为，取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为横轴，设轴上任意点P到O点的距离为x，P点电场强度的大小为E.下面给出的E的四个表达式(式中k为静电力常量)中只有一个是合理的你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断根据你的判断，E的表达式合理的是()AE2kxBE2kxCE2kxDE2kx2、（多选）如图所示，在竖直面(纸面)内有匀强电场，带电量为q(q0)、质量为m的小球受水平向右大小为F的恒力，从M匀速运动到N。已知MN长为d，与力F的夹角为60，重力加速度为g，则()A场强大小为BM、N间的电势差为C从M到N，电场力做功为mgdFdD若仅将力F方向顺时针转60，小球将从M向N做匀变速直线运动3、（双选）如图所示直角坐标系xOy，P(a，b)为第四象限内的一点，一质量为m、电量为q的负电荷(电荷重力不计)从原点O以初速度v0沿y轴正方向射入。第一次在整个坐标系内加垂直纸面向内的匀强磁场，该电荷恰好能通过P点；第二次保持y>0区域磁场不变，而将y<0区域磁场改为沿x方向匀强电场，该电荷仍通过P点()A匀强磁场的磁感应强度BB匀强磁场的磁感应强度BC电荷从O运动到P，第二次所用时间一定短些D电荷通过P点时的速度，第二次与x轴负方向的夹角一定小些4、如图所示，图中虚线为某静电场中的等差等势线，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，a、b、c为粒子的运动轨迹与等势线的交点，粒子只受电场力作用，下列说法正确的是()A粒子在a点的加速度比在b点的加速度小B粒子在a点的动能比在b点的动能大C粒子在a点和在c点时速度相同D粒子在b点的电势能比在c点时的电势能小5、两种不计重力的带电粒子M和N，以相同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运动半周后飞出磁场，其半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是()AM带正电荷，N带负电荷B洛伦兹力对M、N做正功CM的比荷小于N的比荷DM在磁场中的运动时间小于N在磁场中的运动时间6、如图所示，总质量为m，边长为L的正方形线圈共3匝，放置在倾角为的光滑斜面上，刚好关于磁场边界MN对称，MN上方存在匀强磁场。若线圈通以图示方向的恒定电流I后刚好在斜面上保持静止，重力加速度为g，则()A磁场方向可以竖直向下，且BB磁场方向可以竖直向上，且BC磁场方向可以垂直斜面向下，且BD磁场方向可以水平向左，且B7、如图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡后一平衡状态与前一平衡状态相比较，下列说法正确的是()AA、B两小球间的库仑力变大BA、B两小球间的库仑力变小CA球对MO杆的压力变大DA球对MO杆的压力变小8、如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出。下列说法正确的是()A粒子带正电B粒子在b点速率大于在a点速率C若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出D若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短9、如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为B和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限粒子在磁场中运动的时间为()A. B. C. D.10、（双选）自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近霍尔传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压。图乙为霍尔元件的工作原理图，当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差。下列说法正确的是()A根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小B自行车的车速越大，霍尔电势差越高C图乙中霍尔元件的电流I是由正电荷定向移动形成的D如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小*11、如图所示，放置在水平地面上的箱子内，带电小球a、b用绝缘细线分别系于箱子的上、下两边，均处于静止状态，下列说法正确的是()A两球一定带异种电荷B若增大b球带电量，连接b的绳子拉力可能变小C若增大b球带电量，连接a的绳子拉力可能不变D若增大b球带电量，箱子对地面的压力一定增大*12、如图所示，在水平连线MN和PQ间有竖直向上的匀强电场，在MN上方有水平向里的匀强磁场。两个质量和带电量均相等的带正电的粒子A、B，分别以水平初速度v0、2v0从PQ连线上O点先后进入电场，带电粒子A、B第一次在磁场中的运动时间分别为tA和tB，前两次穿越连线MN时两点间的距离分别为dA和dB，粒子重力不计，则()AtA一定小于tB，dA一定等于dBBtA一定小于tB，dA可能小于dBCtA可能等于tB，dA一定等于dBDtA可能等于tB，dA可能小于dB*13、（多选）一位同学用底面半径为r的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器，用来测定瓶内溶液深度的变化，如图所示。瓶的外壁涂有一层导电涂层和瓶内导电溶液构成电容器的两极，它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连，中间的一层塑料为绝缘介质，其厚度为d，相对介电常数为 r。若发现在某段时间t内有大小为I的电流从下向上流过电流计，设电源电压恒定为U，则下列说法中正确的是()A瓶内液面升高了B瓶内液面降低了C电容器在这段时间内放电D瓶内液面高度在t时间内变化了*14、如图所示，一质量为m、长度为L的导体棒AC静止于两平行的水平导轨上且与两导轨垂直，通过AC的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成角斜向下且垂直于AC，下列说法正确的是()AAC受到的安培力大小为BILsin BAC可能不受摩擦力作用CAC受到的安培力与摩擦力平衡DAC所受的支持力大小为BILcos mg，摩擦力大小为BILsin *15、（双选）如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反。下列说法正确的是()AL1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直BL3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直CL1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为11DL1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1二、非选择题。16、如图所示，在水平线MN上方区域有竖直向下的匀强电场，在电场内有一光滑绝缘平台，平台左侧靠墙，平台上有带绝缘层的轻弹簧，其左端固定在墙上，弹簧不被压缩时右侧刚好到平台边缘，光滑绝缘平台右侧有一水平传送带，传送带A、B两端点间距离L1 m，传送带以速率v04 m/s顺时针转动，现用一带电小物块向左压缩弹簧，放手后小物块被弹出，从传送带的B端飞出。小物块经过MN边界上C点时，速度方向与水平方向成45角，经过MN下方MN水平线上的D点时，速度方向与水平方向成60角。传送带B端距离MN的竖直高度h10.4 m，MN与MN平行，间距h21.6 m，小物块与传送带间的动摩擦因数0.1，小物块的质量为m0.1 kg，带电量q1102 C，平台与传送带在同一水平线上，二者连接处缝隙很小，不计小物块经过连接处的能量损失，重力加速度为g10 m/s2，1.732，2.236。求：(1)匀强电场的电场强度E；(2)弹簧弹性势能的最大值；(3)当小物块在传送带上运动因摩擦产生的热量最大时，小物块在传送带上发生相对运动的时间t。2022届高考物理一轮夯实选习：电场和磁场含答案专题：电场和磁场一、选择题。1、如图所示：图示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电荷量为，取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为横轴，设轴上任意点P到O点的距离为x，P点电场强度的大小为E.下面给出的E的四个表达式(式中k为静电力常量)中只有一个是合理的你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断根据你的判断，E的表达式合理的是()AE2kxBE2kxCE2kxDE2kx【答案】D2、（多选）如图所示，在竖直面(纸面)内有匀强电场，带电量为q(q0)、质量为m的小球受水平向右大小为F的恒力，从M匀速运动到N。已知MN长为d，与力F的夹角为60，重力加速度为g，则()A场强大小为BM、N间的电势差为C从M到N，电场力做功为mgdFdD若仅将力F方向顺时针转60，小球将从M向N做匀变速直线运动【答案】ACD3、（双选）如图所示直角坐标系xOy，P(a，b)为第四象限内的一点，一质量为m、电量为q的负电荷(电荷重力不计)从原点O以初速度v0沿y轴正方向射入。第一次在整个坐标系内加垂直纸面向内的匀强磁场，该电荷恰好能通过P点；第二次保持y>0区域磁场不变，而将y<0区域磁场改为沿x方向匀强电场，该电荷仍通过P点()A匀强磁场的磁感应强度BB匀强磁场的磁感应强度BC电荷从O运动到P，第二次所用时间一定短些D电荷通过P点时的速度，第二次与x轴负方向的夹角一定小些【答案】AC 4、如图所示，图中虚线为某静电场中的等差等势线，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，a、b、c为粒子的运动轨迹与等势线的交点，粒子只受电场力作用，下列说法正确的是()A粒子在a点的加速度比在b点的加速度小B粒子在a点的动能比在b点的动能大C粒子在a点和在c点时速度相同D粒子在b点的电势能比在c点时的电势能小【答案】D5、两种不计重力的带电粒子M和N，以相同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运动半周后飞出磁场，其半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是()AM带正电荷，N带负电荷B洛伦兹力对M、N做正功CM的比荷小于N的比荷DM在磁场中的运动时间小于N在磁场中的运动时间【答案】C6、如图所示，总质量为m，边长为L的正方形线圈共3匝，放置在倾角为的光滑斜面上，刚好关于磁场边界MN对称，MN上方存在匀强磁场。若线圈通以图示方向的恒定电流I后刚好在斜面上保持静止，重力加速度为g，则()A磁场方向可以竖直向下，且BB磁场方向可以竖直向上，且BC磁场方向可以垂直斜面向下，且BD磁场方向可以水平向左，且B【答案】C7、如图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡后一平衡状态与前一平衡状态相比较，下列说法正确的是()AA、B两小球间的库仑力变大BA、B两小球间的库仑力变小CA球对MO杆的压力变大DA球对MO杆的压力变小【答案】B 8、如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出。下列说法正确的是()A粒子带正电B粒子在b点速率大于在a点速率C若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出D若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短【答案】C9、如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为B和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限粒子在磁场中运动的时间为()A. B. C. D.【答案】B10、（双选）自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近霍尔传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压。图乙为霍尔元件的工作原理图，当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差。下列说法正确的是()A根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小B自行车的车速越大，霍尔电势差越高C图乙中霍尔元件的电流I是由正电荷定向移动形成的D如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小【答案】AD*11、如图所示，放置在水平地面上的箱子内，带电小球a、b用绝缘细线分别系于箱子的上、下两边，均处于静止状态，下列说法正确的是()A两球一定带异种电荷B若增大b球带电量，连接b的绳子拉力可能变小C若增大b球带电量，连接a的绳子拉力可能不变D若增大b球带电量，箱子对地面的压力一定增大【答案】A *12、如图所示，在水平连线MN和PQ间有竖直向上的匀强电场，在MN上方有水平向里的匀强磁场。两个质量和带电量均相等的带正电的粒子A、B，分别以水平初速度v0、2v0从PQ连线上O点先后进入电场，带电粒子A、B第一次在磁场中的运动时间分别为tA和tB，前两次穿越连线MN时两点间的距离分别为dA和dB，粒子重力不计，则()AtA一定小于tB，dA一定等于dBBtA一定小于tB，dA可能小于dBCtA可能等于tB，dA一定等于dBDtA可能等于tB，dA可能小于dB【答案】A *13、（多选）一位同学用底面半径为r的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器，用来测定瓶内溶液深度的变化，如图所示。瓶的外壁涂有一层导电涂层和瓶内导电溶液构成电容器的两极，它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连，中间的一层塑料为绝缘介质，其厚度为d，相对介电常数为 r。若发现在某段时间t内有大小为I的电流从下向上流过电流计，设电源电压恒定为U，则下列说法中正确的是()A瓶内液面升高了B瓶内液面降低了C电容器在这段时间内放电D瓶内液面高度在t时间内变化了【答案】BCD*14、如图所示，一质量为m、长度为L的导体棒AC静止于两平行的水平导轨上且与两导轨垂直，通过AC的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成角斜向下且垂直于AC，下列说法正确的是()AAC受到的安培力大小为BILsin BAC可能不受摩擦力作用CAC受到的安培力与摩擦力平衡DAC所受的支持力大小为BILcos mg，摩擦力大小为BILsin 【答案】D*15、（双选）如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反。下列说法正确的是()AL1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直BL3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直CL1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为11DL1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1【答案】BC二、非选择题。16、如图所示，在水平线MN上方区域有竖直向下的匀强电场，在电场内有一光滑绝缘平台，平台左侧靠墙，平台上有带绝缘层的轻弹簧，其左端固定在墙上，弹簧不被压缩时右侧刚好到平台边缘，光滑绝缘平台右侧有一水平传送带，传送带A、B两端点间距离L1 m，传送带以速率v04 m/s顺时针转动，现用一带电小物块向左压缩弹簧，放手后小物块被弹出，从传送带的B端飞出。小物块经过MN边界上C点时，速度方向与水平方向成45角，经过MN下方MN水平线上的D点时，速度方向与水平方向成60角。传送带B端距离MN的竖直高度h10.4 m，MN与MN平行，间距h21.6 m，小物块与传送带间的动摩擦因数0.1，小物块的质量为m0.1 kg，带电量q1102 C，平台与传送带在同一水平线上，二者连接处缝隙很小，不计小物块经过连接处的能量损失，重力加速度为g10 m/s2，1.732，2.236。求：(1)匀强电场的电场强度E；(2)弹簧弹性势能的最大值；(3)当小物块在传送带上运动因摩擦产生的热量最大时，小物块在传送带上发生相对运动的时间t。【答案】(1)100 N/C(2)1 J(3)0.268 s解析(1)设小物块从B点飞出的速度为vB，在C点、D点时的速度分别为v1、v2。在C点小物块的速度方向与水平方向成45角，则由几何关系可知v1xv1yvB小物块从B点运动到C点，在竖直方向上有2ah1vv在D点由tan60，解得v2yvB小物块从C点运动到D点的过程中，在竖直方向上有2gh2vv(vB)2v2v解得vB4 m/s将其代入2ah1vv，解得a20 m/s2小物块从B点运动到C点的过程中，有qEmgma，解得E100 N/C。(2)小物块被弹簧弹开，恰好减速到B端与传送带同速，则小物块从A端运动到B端由vv22a0L，ma0(Eqmg)，小物块在A点具有的动能即为弹簧具有的最大弹性势能，则EpEkmv21 J。(3)小物块在传送带上摩擦产生热量的最大值是物块在传送带上相对位移最长的情况，有两种情况，一种是物块一直加速运动到B端与传送带共速，一种是物块在传送带上减速到B端与传送带共速。第一种情况：传送带的位移：x0v0t1物块的位移为L：vv22a0L物块的速度变化为v0va0t1联立即得t1(2)s第二种情况：传送带的位移：x0v0t2物块的位移为L：vv22a0L物块的速度变化为v0va0t2联立解得t2(2)s计算可得第1种情况相对位移大于第2种情况的相对位移，则tt1小物块在传送带上运动因摩擦产生的热量最大时，小物块在传送带上发生相对运动的时间t0.268 s。