2022年高考物理二轮复习题型研究专题三 第一讲 电场与磁场的基本性质——课前自测诊断卷.doc
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1、专题三 第一讲 电场与磁场的基本性质课前自测诊断卷考点一电场力的性质1.考查点电荷的场强叠加与计算如图所示,四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q,分别固定在正方形的四个顶点上,正方形边长为a,则正方形两条对角线交点O处的电场强度()A大小为,方向竖直向上B大小为,方向竖直向上C大小为,方向竖直向下D大小为,方向竖直向下解析:选C一个点电荷在两条对角线交点O产生的场强大小为E,对角线上的两异种点电荷在O处的合场强为E合2E,故两等大的场强互相垂直,合场强为EO,方向竖直向下,故选C。2考查匀强电场中场强的计算如图所示,梯形abdc位于某匀强电场所在平面内,两底角分别为60°、30
2、6;,cd2ab4 cm。已知a、b两点的电势分别为4 V、0,将电荷量q1.6×103 C的正电荷由a点移动到c点,克服电场力做功6.4×103 J。下列关于电场强度的说法正确的是()A垂直ab向上,大小为400 V/mB垂直bd斜向上,大小为400 V/mC平行ca斜向上,大小为200 V/mD平行bd斜向上,大小为200 V/m解析:选B由WqU知Uac V4 V,而a4 V,所以c8 V,过b点作beac交cd于e点,因在匀强电场中,任意两条平行线上距离相等的两点间电势差相等,所以UabUce,即e4 V,又因cd2ab,所以Ucd2Uab,即d0,所以bd为一条等
3、势线,又由几何关系知ebbd,由电场线与等势线的关系知电场强度必垂直bd斜向上,大小为E V/m400 V/m,B项正确。3考查非点电荷带电体场强的计算均匀带电的球壳在球壳外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球面顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,OMON2R,已知M点的场强大小为E,则N点的场强大小为()A.EB.C.E D.E解析:选A若将半球面AB补充成一个完整的均匀带电球壳,完整球壳所带电荷量为2q,在M点产生电场的场强为k,设右半球壳在M点产生的场强大小为E右,根据电场叠加原理有EE右
4、,解得右半球壳在M点产生的场强大小为E右E,根据对称性,左半球壳在N点产生的场强大小为E,选项A正确。4考查带电体在等效场中的运动问题(2019·西安名校联考)如图,空间中存在大小为E2.50 ×104 N/C、方向水平向右的匀强电场,匀强电场中有一半径为r0.1 m的光滑绝缘圆轨道,圆心为O,轨道平面竖直且与电场方向平行。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q4.0×105 C、质量m0.1 kg的小球(可视为质点)沿轨道内侧从a点以某一初速度va向下运动,恰好能通过最高点c。取重力加速度g10 m/s2,求:(1)小球从a运动到b过程中电势
5、能的变化量;(2)小球在a点对轨道的压力N;(3)找出小球在轨道上运动过程中速度最大的位置。解析:(1)从a到b电势能变化量EpEq×2r0.2 J,即电势能减少了0.2 J。(2)小球从a运动到c过程中,根据动能定理有Eqrmgrmvc2mva2小球恰好过c点,有mgm综上得vcva1 m/s在a点NEqm得N0。(3)tan 1,45°速度最大的位置在轨道上d点右侧且该点与圆心连线与水平方向成45°角。答案:(1)电势能减少了0.2 J(2)0(3)速度最大的位置在轨道上d点右侧且该点与圆心连线与水平方向成45°角考点二电场能的性质5.考查电势高低、
6、电势能大小的判断(2019·泉州质检)如图所示,b点为等量异种点电荷Q和Q连线的中点,以Q为圆心且过b点的虚线圆弧上有a、c两点,a、c两点关于连线对称。下列说法正确的是()Aa、b、c三点电势相等B电子在a、c两处受到的电场力相同C电子由a点沿虚线圆弧移到b点的过程中电势能一直减小D电子由a点沿虚线圆弧移到c点的过程中电势能先增加后减小解析:选D根据两等量异种点电荷连线中垂线是等势线,可知a、c两点电势相等,a、c两点电势高于b点,选项A错误;根据两等量异种点电荷电场特点,a、c两点的电场强度大小相等,方向不同,所以电子在a、c两处受到的电场力不相同,选项B错误;电子由a点沿虚线圆
7、弧移到b点的过程中,需要克服电场力做功,电势能一直增大,选项C错误;电子由a点沿虚线圆弧移到c点的过程中,先克服电场力做功后电场力做功,电势能先增加后减小,选项D正确。6考查电场中的图像问题多选在x轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势在x轴上分布如图所示。下列说法正确的是()Aq1和q2带有异种电荷Bx1处的电场强度为零C负电荷从x1移到x2,电势能减小D负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大解析:选AC由题图可知,空间的电势有正有负,无穷远处电势为零,且只有一个极值,则两个点电荷必定为异种电荷,A项正确;由E可知,x图像的切线的斜率的绝对值表示电场强度大小,因此x1处的电场
8、强度不为零,B项错误;负电荷从x1移到x2的过程中,电势升高,电场强度减小,由Epq、FqE可知,电势能减小,受到的电场力减小,C项正确,D项错误。7考查等势线与粒子运动轨迹的综合问题多选如图所示,虚线a、b、c为电场中的一簇等势线,相邻两等势线之间的电势差相等,从等势线a上一点A 处分别射出甲、乙两个粒子,两粒子在电场中的轨迹分别交等势线c于B、C点,甲粒子从A到B的动能变化量的绝对值是E,乙粒子从A到C动能变化量的绝对值为E。不计粒子的重力,由此可以判断()A甲粒子一定带正电,乙粒子一定带负电B甲的电荷量一定为乙电荷量的2倍C甲粒子从A到B电场力一定做正功,乙粒子从A到C电场力一定做负功D
9、甲在B点的电势能的绝对值一定是乙在C点电势能绝对值的2倍解析:选BCD由题中轨迹图可知,两粒子所受的电场力方向相反,则两粒子一定电性相反,但是不一定是甲粒子一定带正电,乙粒子一定带负电,选项A错误;从A点到C等势面的电势差相等,根据UqEk,因Ek甲2Ek乙,可知q甲2q乙,选项B正确;由两粒子的运动轨迹可知,甲粒子从A到B电场力一定做正功,乙粒子从A到C电场力一定做负功,选项C正确;B、C两点的电势相同,根据Epq可知,甲在B点的电势能的绝对值一定是乙在C点电势能绝对值的2倍,选项D正确。8考查电场力做功、电场中的功能关系多选 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能Ep随位移
10、x变化的关系如图所示,其中Ox2段是对称的曲线,x2x3段是直线,则下列说法正确的是()Ax1处电场强度最大Bx2x3段是匀强电场Cx1、x2、x3处电势1、2、3的关系为123D粒子在Ox2段做匀变速运动,x2x3段做匀速直线运动解析:选BC根据电势能与电势的关系:Epq,场强与电势的关系:E,得:E·,由数学知识可知Epx图像切线的斜率等于Eq,x1处切线斜率为零,则x1处电场强度为零,故A错误。x2x3段斜率不变,场强不变,即电场强度大小和方向均不变,是匀强电场,选项B正确。根据电势能与电势的关系:Epq,粒子带负电,q0,则知:电势能越大,粒子所在处的电势越低,所
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