高考物理二轮复习 专题三 电场和磁场 第8讲 电场的性质和磁场的性质自主演练-人教版高三全册物理试题.doc

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1、第8讲 电场的性质和磁场的性质1由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q1和q2，其间距离为r时，它们之间相互作用力的大小为Fk，式中k为静电力常量若用国际单位制的基本单位表示，k的单位为()AkgA2m3BkgA2m3s4Ckgm2C2 DNm2A2解析：物理学关系式确定了物理量之间的关系，也确定了物理量的单位间的关系，由于力的国际单位是kgm/s2，所以由公式Fk及各物理量的单位可知k的单位为kgm3A2s4，B正确答案：B2(多选)关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是()(导学号 57180041)A电场强度的方向处处与等电势面垂直B电场强度为零的地方，电势也为零C

2、随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向解析：由于电场线与等势面垂直，而电场强度的方向为电场线的方向，故电场强度的方向与等势面垂直，A项正确电场强度为零的地方电势不一定为零，如等量同种正电荷连线的中点处的电场强度为零，但电势大于零，B项错误电场强度大小与电场线的疏密有关，而沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线的疏密与电场线的方向没有必然联系，C项错误任一点的电场强度方向总是和电场线方向一致，沿电场线的方向是电势降落最快的方向，D项正确答案：AD3(多选)指南针是我国古代四大发明之一关于指南针，下列说法正确的是()(导学号 57180042)A指

3、南针可以仅具有一个磁极B指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C指南针的指向会受到附近铁块的干扰D在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转解析：任何磁体均具有两个磁极，故A错指南针之所以能指向南北，是因为指南针的两个磁极受到磁场力的作用，这说明地球具有磁场，即B正确放在指南针附近的铁块被磁化后，反过来会影响指南针的指向，即C正确通电直导线产生的磁场对其正下方的指南针有磁场力的作用，会使指南针发生偏转，故D错答案：BC4下列说法正确的是()(导学号 57180043)A将通电直导线放在某处，若通电直导线所受安培力为零，则该处的磁感应强度为零B磁场中某点的磁场方向，与放在该点

4、的极短的通电导线所受安培力的方向可以成任意夹角C磁场中某点的磁场方向，与放在该点的小磁针北极受到的磁场力的方向相同D给两平行直导线通以方向相反的电流时，两通电导线通过磁场相互吸引解析：当通电直导线电流的方向与磁场方向平行时，即使该处的磁感应强度不为零，磁场对通电直导线也没有作用力，故A选项错误；通电直导线在磁场中所受的安培力方向与磁场方向相互垂直，故B选项错误；给两平行直导线通以方向相反的电流时，根据安培力判断，两通电导线相互排斥，故D选项错误；磁场中某点的磁场方向，与放在该点的小磁针北极受到的磁场力方向相同，故选项C正确答案：C一、单项选择题1(2017武汉联考)在静电除尘器除尘机理的示意图

5、中，a、b是直流高压电源的两极，图示位置的P、M、N三点在同一直线上，且PMMN.尘埃在电场中通过某种机制带上负电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的下列判断正确的是()Aa是直流高压电源的正极B电场中P点的电场强度小于M点的电场强度C电场中M点的电势低于N点的电势D电场中P、M间的电势差UPM等于M、N间的电势差UMN解析：因为尘埃带负电，要使尘埃能到达集尘极，则放电极与集尘极之间的电场方向应向左，故放电极带负电，即a为直流高压电源的负极，A错误；因为放电极端的电场线密，所以P点电场强度大于M点电场强度，B错误；沿电场线方向电势降低，故M点的电势低于N点的电势，C正确；根据U

6、Ed，虽然PMMN，但PM间的电场强度大于MN间的电场强度，故PM间的电势差大于MN间的电势差，D错误答案：C2如图所示，处于真空中的正方体区域存在着电荷量为q或q的点电荷，点电荷的位置在图中已标明，则a、b两点电场强度和电势均相同的是()解析：选项A中，q形成的电场中a、b两点电势相同，电场强度大小相等，方向相反，A错；选项B中，a、b两点的场强大小、方向都不同，电势也不相等，B错；选项C中，a、b两点电场强度的大小相等，方向不同，C错；选项D中，a、b两点处于等量异种点电荷连线的中垂线上，电场强度相同，电势也相同，D对答案：D3.如图所示，28根通有同向等大电流的长直导线(彼此绝缘)正好紧

7、密排列在以O为圆心的圆周上，直径BD水平，AC竖直，直导线中电流方向均垂直纸面向外，现将B处的长直导线撤走，而将C处的长直导线平移到圆心O处，则圆心O处的长直导线所受安培力的方向()(导学号 57180126)A沿COB的角平分线向下B沿AOB的角平分线向上C沿AOD的角平分线向上D沿COD的角平分线向下解析：因通电直导线的磁场是以导线为圆心的一层层的同心圆，由对称性可知O处的磁场即A处直导线的电流和D处直导线的电流在O点产生的磁场的叠加，由安培定则可知A处直导线的电流在O点产生的磁场方向水平向右，D处直导线的电流在O点产生的磁场方向竖直向上，且两处直导线的电流在O点产生的磁感应强度大小相等，

8、由矢量的叠加原理知O处的磁场方向沿AOB的角平分线向上，由左手定则可知圆心O处的长直导线所受安培力的方向沿AOD的角平分线向上，C对答案：C4.如图所示，质量为m的导体棒ab垂直圆弧形金属导轨MN、PQ放置，导轨下端接有电源，导体棒与导轨接触良好，不计一切摩擦现欲使导体棒静止在导轨上，则下列方法可行的是()A施加一个沿ab方向的匀强磁场B施加一个沿ba方向的匀强磁场C施加一个竖直向下的匀强磁场D施加一个竖直向上的匀强磁场解析：施加一个沿ab方向的匀强磁场或ba方向的匀强磁场，导体棒都不受安培力，不可能静止在导轨上，则A、B错；由b看向a时，施加一个竖直向下的匀强磁场，由左手定则可知导体棒所受安

9、培力方向水平向右，可能静止在导轨上，则C对；由b看向a时，施加一个竖直向上的匀强磁场，由左手定则可知，导体棒所受安培力方向水平向左，不可能静止在导轨上，则D错答案：C5.在x轴上关于原点对称的a、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷，如图所示的Ex图象描绘了x轴上部分区域的电场强度(以x轴正方向为电场强度的正方向)对于该电场中x轴上关于原点对称的c、d两点，下列结论正确的是()A两点电场强度相同，c点电势更高B两点电场强度相同，d点电势更高C两点电场强度不同，两点电势相等，均比O点电势高D两点电场强度不同，两点电势相等，均比O点电势低解析：题图中a点左侧、b点右侧的电场都沿x轴负方向，则a点处为

10、正电荷，b点处为负电荷，又两点电荷的电荷量相等，则c、d两点的场强相同，c点电势更高，A对，B、C、D错答案：A6(2017茂名模拟)如图所示，ABP为等边三角形，在A、B两点分别放上一个点电荷，在P处的合场强方向如图中箭头所示，与PB连线的夹角为30， 下列说法正确的是()AA处点电荷为正电荷，B处点电荷也为正电荷B两电荷的电荷量|qA|qB|C两电荷在P点产生的电场强度大小EAEBD从P点沿着AB中垂线向外移动正电荷，电场力做负功解析：由P点的合电场强度的方向可知，A处点电荷为正电荷，B处点电荷为负电荷，选项A错误；E沿PB方向的分量为EBEcos 30E，沿PA方向的分量为EAEsin

11、30E，根据Ek可知|qA|qB|，选项B、C错误；从P点沿着AB中垂线向外移动正电荷，电场力的方向与位移方向的夹角大于90，故电场力做负功，选项D正确；故选D.答案：D二、多项选择题7(2017衡水模拟)如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷Q和Q，x轴上的P点位于Q的右侧下列判断正确的是()A在x轴上还有一点与P点电场强度相同B在x轴上还有两点与P点电场强度相同C若将一试探电荷q从P点移至O点，电势能增大D若将一试探电荷q从P点移至O点，电势能减小解析：根据等量异种电荷周围的电场分布情况及对称知识可知，在x轴上还有一点与P点电场强度相同，在Q的左边，故A正确，B错误；

12、O点电势为零，而P点电势低于零，若将一试探电荷q从P点移至O点，根据EPUq可知电势能增大，选项C正确，D错误； 故选AC.答案：AC8(2017定州模拟)圆心为O、半径为R的半圆的直径两端，各固定有一根垂直圆平面的长直导线a、b，两导线中通有大小分别为2I0和I0且方向相同的电流已知长直导线产生的磁场的磁感应强度Bk，其中k为常数、I为导线中电流、r为点到导线的距离则下列说法正确的是()A圆心O点处的磁感应强度的方向由a指向bB在直径ab上，磁感应强度为0的点与b点距离为RC在半圆上一定存在“磁感应强度方向平行于直径ab”的位置D在半圆上一定存在“磁感应强度方向沿半圆切线方向”的位置解析：长

13、直导线a、b，两导线中通有大小分别为2I0和I0方向相同的电流，则它们在O处的磁场方向垂直ab向下，故A错误；根据Bk，又电流是2I和I在直径上产生的磁场大小相等，方向相反，磁感应强度B0的位置一定在Ob之间，设此点到b的距离为x，则有：B，代入解得xR，故B正确；a、b与半圆上任何一点c相连，则a在c点产生磁场方向沿cb方向，b在c点产生磁场方向沿ac方向，且这两个方向垂直(圆的直径对应的圆周角为90)，根据几何关系可知这两个矢量合成是不可能与直径平行的，故C错误，D正确；故选BD.答案：BD9(2017湖北重点中学联考)如图所示，水平面内的等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘

14、直轨道CD的最低点，光滑直导轨的上端点D到A、B两点的距离均为L，D在AB边上的竖直投影点为O.一对电荷量均为Q的点电荷分别固定于A、B两点在D处将质量为m、电荷量为q的小球套在轨道上(忽略它对原电场的影响)，将小球由静止开始释放，已知静电力常量为k、重力加速度为g，且kmg，忽略空气阻力，则()A轨道上D点的电场强度大小为B小球刚到达C点时，其加速度为零C小球沿直轨道CD下滑过程中，其电势能先增大后减小D小球刚到达C点时，其动能为mgL解析：D点的电场强度是两个Q电荷产生的场强的矢量和，则ED2cos 30，A错误；小球在C点受重力mg、库仑力mg和轨道对小球的支持力，则加速度为零，B正确；

15、小球沿直轨道CD下滑过程中，先顺电场线移动，后逆电场线移动，所以电势能先减少后增大，C错误；小球在D点和C点电势能相等，电场力不做功，只有重力做功，由动能定理得：EkmghDO，由几何关系有hDOL，故EkmgL，D正确；故选BD.答案：BD10(2017江苏卷)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有()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：A对：两个点电荷在x轴上，且x1处的电势为零，xx1处的电势大于零，xx1处的电势小于零如果q1、q2为同种电荷，x轴上各点

16、的电势不会有正、负之分，故q1、q2必为异种电荷B错：x图象中曲线的斜率表示电场强度大小，x1处的电场强度不为零C对：x2处的电势最高，负电荷从x1移动到x2，即从低电势处移动到高电势处，电场力做正功，电势能减小D错：由x图象知，从x1到x2，电场强度逐渐减小，负电荷从x1移动到x2，所受电场力减小答案：AC三、计算题11.如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度，等臂天平的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，匀强磁场的方向与线圈平面垂直当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂

17、再次达到新的平衡(1)若线圈串联一个电阻连接到电压为U的稳定电源上，已知线圈电阻为r，当线圈中通过电流I时，请用题给的物理量符号表示出电阻的大小(2)请用重力加速度g和n、m、L、I导出B的表达式解析：(1)由UI(Rr)，解得Rr.(2)设电流方向未改变时，等臂天平左盘内砝码的质量为m1，右盘内砝码及线圈的总质量为m2，由等臂天平的平衡条件有m1gm2gnBIL，电流方向改变之后，同理可得(mm1)gm2gnBIL，解得B.答案：(1)r(2)B12.(2017上海杨浦区调研)如图所示，在倾角为的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向下，当导体棒内通有垂

18、直纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上(重力加速度为g)(1)分析、判断导体棒所受安培力的方向；(2)匀强磁场的磁感应强度的大小；(3)若磁场方向可以变化，要保持导体棒静止在斜面上，试再举出两个可能的磁场方向，并分析说明磁感应强度B的大小解析：(1)根据左手定则知，安培力的方向沿斜面向上(2)根据共点力平衡知，磁场的方向垂直斜面向下，安培力为：FABILmgsin 解得B.(3)要使导体棒静止在斜面上，则导体棒应受力平衡，故只要保证安培力与支持力的合力大小等于重力，方向向上即可；如图所示：方向可取安培力竖直向上和安培力水平向左两种情况；若安培力竖直向上，则此时有：mgBIL解得B由左手定则可知，磁场方向水平向左；若安培力水平向左，则根据几何关系可知：Fmgtan 由BILFmgtan 可得：B由左手定则可知，磁场方向竖直向下答案：(1)沿斜面向上(2)(3)水平向左竖直向下