2022届新高考物理二轮复习 电磁学选择题专项培优练一 （Word版含解析）.doc

2022届新高考物理二轮复习 电磁学选择题专项培优练一 （解析版）1.如图所示，电荷量分别为的两个正点电荷分别置于A点和B点，两点相距L，在以L为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带正电且电荷量为q的小球（视为点电荷），小球在P点平衡，若不计小球的重力，那么与的夹角与的关系满足( )A.B.C.D.2.如图所示，三块平行放置的带电金属薄板中央各有一小孔，小孔分别位于点（三点位于同一水平直线上），由O点静止释放的电子恰好能运动到P点。现将C板向右平移到点，则由O点静止释放的电子( )A.运动到P点返回B.运动到P和点之间返回C.运动到点返回D.穿过点3.如图所示，和P是以为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，在处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，此时O点的磁感应强度大小为。若将M处的长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为，那么与之比为( )A.B.C.D.4.如图所示，为两个等量正点电荷连线上的两点（其中B为连线中点），C为连线垂直平分线上的一点。现将一带负电的试探电荷自A沿直线移到B再沿直线移到C。下列说法中正确的是( )A.B点的场强比C点的场强大B.A点的电势比C点的电势高C.从A点移到B点的过程中，电场力对该试探电荷做正功D.从B点移到C点的过程中，该试探电荷的电势能保持不变5.如图所示，质量为m、电荷量为q的带电小球A用长为l的绝缘细线悬挂于O点，带电荷量也为q的小球B固定在O点正下方的绝缘柱上，O点与小球B之间的距离为。当小球A平衡时，细线与竖直方向的夹角为，带电小球均可视为点电荷，静电力常量为k，重力加速度为g，则( )A.间库仑力的大小B.间的库仑力C.细线的拉力D.细线的拉力大小6.如图所示，是以O点为圆心的一条直径的两个端点，将电荷量为的点电荷放置于O点时，B点的电场强度大小为E。若再将电荷量为的点电荷放置于A点，则B点的电场强度( )A.大小为E，方向沿方向B.大小为E，方向沿方向C.大小为，方向沿方向D.大小为，方向沿方向7.如图所示，点电荷分别置于两点，O点为连线的中点，点在连线上，点在中垂线上，它们均关于O点对称。下列说法正确的是( )A.两点的电场强度相同B.两点的电势相同C.将电子沿直线从c移到d，电场力对电子先做负功再做正功D.将电子沿直线从a移到b，电子的电势能一直增大8.避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中中央的竖直粗线代表了避雷针，为水平地面.是电场线中两个点，下列说法正确的是( )A.M点的电势比N点的电势高B.M点的场强比N点的场强大C.在试探电荷从M点到N点的多条路径中，沿直线运动时电场力做功最少D.的电势为零，但其表面附近的电场线有些位置和地面不垂直9.有两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法正确的是( )A.电子在从a点向O点运动的过程中，加速度一直增大B.电子在从a点向O点运动的过程中，加速度一定越来越小，速度一定越来越大C.电子运动到O点时，加速度为零，速度最大D.电子通过O点后，速度越来越小，加速度一直增大10.如图所示，点电荷处在一条直线上，与间的距离是与间距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电荷量为( )A.B.C.D.11.如图所示，均匀带正电圆环带电荷量为Q，半径为R，圆心为为垂直于圆环平面的中心轴上的三个点，且，当在C处放置一点电荷时（不影响圆环的电荷分布情况，整个装置位于真空中），B点的电场强度恰好为零，则由此可得A点的电场强度大小为( )A.B.C.D.12.如图所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷，虚线是以所在点为圆心、为半径的圆，是圆上的四个点，其中两点在x轴上，两点关于x轴对称。下列判断正确的是( )A.两点处的电势相等B.四个点中c点处的电势最低C.两点处的电场强度相同D.将一试探电荷沿圆周由a点移至c点，的电势能减小13.如图所示，匀强电场中三点间距离均为L，构成一个等边三角形，等边三角形所在平面与匀强电场方向平行，若在A处放一正电荷，在B处放一负电荷，两处的电荷的电荷量大小都为q，则C点场强为0，现将处的电荷互换位置，匀强电场保持不变，则C点场强大小为（设正负电荷不影响匀强电场的分布）( )A.B.C.D.14.两个等量正点电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有三点，如图甲所示。一个带电荷量为，质量为0.1 kg的小物块（可视为质点）从C点静止释放，其运动的图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线（图中标出了该切线）斜率最大的位置，则下列说法正确的是( )A.由C到A的过程中物块的电势能一直在增大B.B点为中垂线上电场强度最大的点，场强C.由C点到A点电势逐渐降低D.两点间的电势差15.已知电荷分布均匀的球壳对壳内点电荷的作用力为零，对壳外点电荷的作用力等于将所有电荷量全部集中在球心的点电荷对球外点电荷的作用力。若真空中有一个均匀的带正电球体，球心在O点，半径为R，电荷体密度为，球体内有一个球形空腔，空腔球心在点，半径为，如图所示，已知静电力常量为k，则下列说法正确的是( )A.空腔里各点的电场方向不同B.空腔里的电场强度方向与连线平行C.空腔里的电场强度与该点到O点的距离成正比D.空腔里的电场强度大小恒为答案以及解析1.答案：D解析：对小球进行受力分析，如图所示，设两点与P点的距离分别为，根据库仑定律有，由几何关系知，根据平衡条件，过P点沿圆环切向方向有，解得，故ABC错误，D正确。2.答案：A解析：设板间的电势差为板间的电势差为、板间距为d、电场强度为E，电子第一次由O点静止释放恰好能运动到P点，根据动能定理得，将C板向右移动，板间的电场强度，所以电子还是运动到P点速度减为零，然后返回，故A正确，B、C、D错误。3.答案：B解析：根据安培定则，两根导线在O点产生的磁场方向相同，则每根导线在O点产生的磁感应强度为，方向竖直向下。将M处长直导线移至P处时，两根导线在O点处产生的磁场方向之间的夹角为60°，此时O点合磁感应强度的大小为，则与之比为，故A、C、D错误，B正确。4.答案：B解析：由于为两个等量的正点电荷连线上的两点，所以根据场强叠加原理可知，中点B处的场强大小为零，而C点的场强是由两个点电荷的场强叠加形成的，不为零，即，选项A错误；在上，电场线是由A指向B的，由于沿着电场线方向电势是降低的，故，在上，电场线是由B指向C的，故，所以，选项B正确；在段，由于电场线是由A指向B的，又移动的是带负电的试探电荷，所以该试探电荷受到的力是由B指向A的，所以电场力对该试探电荷做负功，选项C错误；在段，负电荷从B移到C的过程中，电场力做负功，该试探电荷的电势能增大，选项D错误。5.答案：B解析：对小球A进行受力分析，如图所示，可知几何三角形与力三角形相似，由对应边成比例有，则，由余弦定理有，则，故B正确，A、C、D错误。6.答案：D解析：将电荷量为的点电荷放置于O点时，B点的电场强度大小为E，根据点电荷的场强公式有，方向沿方向，再将电荷量为的点电荷放置于A点，其在B点产生的场强大小为，方向沿方向，则B点的合场强为两场强的矢量和，大小为，方向沿方向。故选D。7.答案：D解析：根据电场线分布可知，两点的电场强度大小相等，方向不同，则两点的电场强度不同，故A项错误。间的电场线方向为，沿电场线方向电势逐渐降低，则a点的电势高于b点的电势，从a到b电势降低，电子带负电，则电子的电势能一直增大，故B项错误，D项正确。由场强叠加原理知，在段场强方向斜向右上，在段场强方向斜向右下；电子所受的电场力在段斜向左下，在段斜向左上；电子沿直线从c移到d，电场力跟速度方向的夹角先是锐角后是钝角，电场力对电子先做正功后做负功，故C项错误。8.答案：A解析：沿电场线电势逐渐降低，可知M点的电势比N点的电势高，故A正确；N点处的电场线比M点密集，可知M点的场强比N点的场强小，故B错误；由于两点的电势差一定，可知无论试探电荷沿什么路径从M点到N点，电场力做功都是相同的，故C错误；的电势为零，地面为等势面，则表面附近的电场线与地面都是垂直的，故D错误.9.答案：C解析：等量同种正电荷连线中点处的场强为零，无穷远处的电场强度为零，所以在中垂线上从中点到无穷远处，电场强度先增大后减小，方向从O点指向无穷远处，而场强最大处可能在a点上方，可能在a点下方，也可能在a点，所以电子从a点向O点运动的过程中，加速度可能先增大后减小，故A、B错误；在O点处电场强度为零，电子受到的电场力为零，电子的加速度为零，在此处速度达到最大，故C正确；通过O点后，电子受到的电场力方向指向O点，先增大后减小，所以电子的速度将减小，加速度先增大后减小，故D错误。故选C。10.答案：A解析：若为负电荷，假设带负电，要使平衡，则也应带负电，但此时因都受斥力而不平衡，故带正电，同理分析带正电。也可能是带负电，带正电。由于三个电荷均处于平衡状态，所以对有，对有，对有，根据题意可知，结合是同种电荷，可得或，故A正确，B、C、D错误。11.答案：B解析：将圆环等分为n个小段，当n相当大时，每一小段都可以看成点电荷，其所带电荷量为，每一点电荷在B处的场强为，由对称性可知，各点电荷在B处的场强的垂直于轴的分量相互抵消，而的轴向分量之和为带电圆环在B处的场强，为点处放置一点电荷时，B点的电场强度恰好为零，说明C处点电荷和圆环上的电荷在B处产生的场强大小相等，方向相反，设C处电荷的电荷量为，则有，解得处电荷带正电。根据对称性知，圆环在A处的场强大小，方向向左。C处电荷在A处产生的场强，方向向左，所以A点的电场强度大小。故选B。12.答案：ABD解析：根据等量异种点电荷电场线、等势面分布对称性可知，该电场中的电势关于x轴对称，所以两点的电势相等，选项A正确；c点在两个电荷连线的中点上，所以它的电势和无穷远处的电势相等，而正电荷周围的电场的电势都比它高，即c点的电势在四个点中是最低的，选项B正确；该电场中的电场强度关于x轴对称，所以两点场强大小相等，方向不同，选项C错误；c点的电势低于a点的电势，试探电荷沿圆周由a点移至c点，电场力做正功，的电势能减小，选项D正确。13.答案：D解析：根据点电荷的电场强度公式可得两处的电荷在C点产生的电场强度大小均为，方向如图所示，先将与进行合成，由几何关系可得，由于C点的合场强为零，则可知匀强电场的场强E与大小相等，方向相反，如图所示，即，现将处的电荷互换位置，两处的电荷在C点产生的电场强度大小不变，方向相反，由几何关系可知此时两处的电荷在C点的合场强与大小相等，方向相反，即合场强与匀强电场E大小相等、方向相同.所以可得此时C点的电场强度大小为，故D正确，A、B、C错误.14.答案：BC解析：从题图乙可知，由C到A的过程中，物块的速度一直在增大，电场力对物块做正功，物块的电势能一直在减小，故A错误；物块在B点的加速度最大，为，可得物块所受的最大电场力为，则场强最大值为，故B正确；因为两个等量正点电荷连线的中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点电势逐渐降低，故C正确；从题图乙可知，两点的速度分别为，再根据动能定理得，解得，则，故D错误。15.答案：BD解析：将球体和空腔看成完整的带正电的大球和带负电（电荷体密度相等）的小球的集合，对于空腔中任意一点P，设，则大球激发的场强为，方向由O指向P，小球激发的场强为，方向由P指向；和的矢量合成遵从平行四边形定则，E的方向如图所示，根据几何关系可知E的方向与连线平行，所以BD正确，AC错误。