2019年高考物理二轮复习：电场和磁场的基本性质

1、 课时作业 7 电场和磁场的基本性质 一、选择题（15 题为单项选择题，68 题为多项选择题） 1. 2018 浙江名校协作体联考如图所示是实验室里用来测 量磁场力的一种仪器 电流天平，某同学在实验室里，用电流 天平测算通电螺线管中的磁感应强度， 若他测得 CD 段导线长度 为 4X 10一2 m,天平（等臂）平衡时钩码重力为 4X 10_5 N，通过导 线的电流 1= 0.5 A .由此，测得通电螺线管中的磁感应强度 B 为 （） A . 2.0X 103 T 方向水平向右 B. 5.0X 103 T 方向水平向右 C. 2.0X 103 T 方向水平向左 D. 5.0X 103 T 方向水

2、平向左 解析：由安培定则知通电螺线管内磁感应强度的方向水平向 右.由于天平平衡，则 BIL = G, B=G= 2X 10-3 T,故 A 正确. 答案：A 2. 两根相同的直导线中通有大小相同的电流，当两导线相 隔一定距离垂直放置（如图甲所示）时，两导线间距的中点位置的 磁感应强度大小为 B;当两导线平行放置（如图乙所示）时，间距 与垂直放置时相同， 电流方向相反， 则两导线间距的中点位置的 磁感应强度大小为（ ） 图甲 图占 AA/2B B . 2屈 C. B D. 2 B 解析：当两导线垂直放置时，两导线在间距中点处产生的磁 场互相垂直，磁感应强度大小相同，设每根导线在间距中点处产 生的

3、磁场的磁感应强度大小为 Bo,则有 B= 2Bo,当两导线平行 放置且电流方向相反时，两导线在间距中点处产生的磁场的磁感 应强度大小相同，方向相同，则两导线间距中点处的磁感应强度 大小 Bi = 2Bo= 2B, A 正确. 答案：A 3. 如图是静电喷漆的工作原理图.工作时，喷枪部分接高 压电源负极，工件接正极，喷枪的端部与工件之间就形成静电场， 从喷枪喷出的涂料微粒在电场中运动到工件， 并被吸附在工件表 面.图中画出了部分微粒的运动轨迹， 设微粒被喷出后只受静电 力作用，贝 V ( A .微粒的运动轨迹显示的是电场线的分布情况 B. 微粒向工件运动的过程中所受电场力先减小后增大 C. 在向

4、工件运动的过程中，微粒的动能逐渐减小 D .在向工件运动的过程中，微粒的电势能逐渐增大 解析：微粒的运动轨迹是曲线时与电场线一定不重合， A 错 误.由场强叠加原理可知，距离两个电极越近的位置，电场强度 越大，所以微粒在向工件运动的过程中所受电场力先减小后增 大，B 正确.在微粒向工件运动的过程中，电场力做正功，电势 能减少；只有电场力做功，即合力做正功，微粒的动能增加，C、 D 错误. 答案：B 4. 设 M 点和 N 点的电势分别为 抑、g,粒子在 M 和 N 时加速度 大小分别为 aM、a”，速度大小分别为 VM、VN,电势能分别为 EPM、 解析：由粒子轨迹弯曲方向及电场线分布情况可知

5、， 粒子所 受电场力方向沿电场线切线方向，设粒子由 M 向 N 运动，则速 度方向沿轨迹切线方向，电场力方向与粒子速度方向的夹角为钝 角，电场力做负功，电势能增大，动能减小，所以 VMVN, EpMEpN, A、B 项错误；电场线疏密程度表示电场强度大小，故粒子在 M 点所受电场力的大小小于在 N 点所受电场力的大小，由牛顿第二 定律可知，aMaN, D 项正确；由于电场线方向如图所示，所以 M 点电势较 N 点的高，C 项错误. 答案：D 5. 2018 江苏南京、盐城联考如图甲所示，x 轴上固定两 个点电荷 Qi、Q2（Q2位于坐标原点 O），其上有 M、N、P 三点， 间距MN = NP

6、Q、Q2在 x 轴上产生的电势 随 x 变化关系如图 乙则（ ） 0 X NP O 甲 乙 EPN .下列判断正确的是( A - VMVN, aMaN C 恤 k， EPM EPN ) B . VMVN,帕 d PM EPN 2018 天津卷，3如图所示，实线表示某电场的电场线 （方向 未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹， D . aM W45 解析：A 项，由图看出滑块的轨迹向右弯曲，可知滑块受到 了斥力作用，则知小球与小滑块电性一定相同.故 A 项错误；B 项，滑块与小球的距离先减小后增大， 由库仑定律得知滑块所受 的库仑力先增大后减小， 则其加速度先增大后减小.故

7、B 项错误； C 项，根据能量守恒定律得知，小滑块运动过程中具有的动能与 电势能之和保持不变，因电场力做功，导致动能先减小后增大， 那么电势能先增大后减小.故 C 项正确；D 项，从位置 1 到 2 的电场线越来越密，由 U = Ed 分析 4、5 间电势差与 3、4 间电 势差关系是：U45V U34,则电场力做功的大小关系是 W45V W34. 7. 如图所示，纸面内 A、B 两点之间连接有四段导线分别 为 ACB、ADB、AEB和 AFB，四段导线的粗细、材料均相同， 匀强磁场垂直于纸面向里.现给 A、B两端加上恒定电压，则下 列说法正确的是（ ） A .四段导线受到的安培力的方向相同

8、B. 四段导线受到的安培力的大小相等 C. ADB 段导线受到的安培力最大 D. AEB 段导线受到的安培力最小 解析：导线的粗细、材料均相同，由电阻定律 R= 可知， 导线越长，电阻越大，由 I = R 可知，ADB 段导线长度最小，则 ADB段导线电流最大，四段导线在磁场中的有效长度 L 都相 同，由 F = BIL 可知，ADB 段导线受到的安培力最大，而 AFB 段导线比 AEB 段导线长，AEB段导线受到的安培力不是最小的， 故 C 正确、D 错误；由左手定则可知，四段导线所受安培力的方 向均相同，故 A 正确、B 错误. 答案：AC 8. A、B 为两等量异号点电荷，图中水平虚线为

9、 A、B 连线 的中垂线.现将另两个等量异号的检验电荷 a、b 用绝缘细杆连 接后，从离 A、B无穷远处沿中垂线平移到 A、B 的连线上，平 移过程中两检验电荷始终关于中垂线对称.若规定离 A、B无穷 远处电势为零，则下列说法中正确的是 （ ） A .在 A、B 连线上 a 所处的位置的电势施0 B. a、b 整体在A、B 连线处具有的电势能 Ep= 0 故 D 项正确，故选 D 项. 答案：CD C. 整个移动过程中，静电力对 a 做正功 D .整个移动过程中， 静电力对 b 做负功 解析：平移过程中，a 或者 b 处于等量异种点电荷的电场中， 根据等量异种点电荷产生的电场的电场线的分布特点

10、， a 和 b 受 到的电场力的方向均有沿水平方向向右的分量，所以平移过程 中，电场力对它们都做负功，它们的电势能都要增加，在 A、B 连线上，Ep0，选项 D 正确，B、C 错误.等量异种点电荷的中 垂线上电势为零，而 AB 连线上，电场强度方向由 A指向 B,所 以g0，选项 A 正确. 答案：AD 二、非选择题 9. 如图所示，AB 丄 CD 且 A、B、C、D 位于一半径为 r 的 竖直圆上， 在 C 点有一固定点电荷， 电荷量为+ Q.现从 A 点将 一质量为 m、电荷量为-q 的小球由静止释放，小球沿光滑绝缘 轨道 ADB 运动到 D点时速度为gr, g 为重力加速度，不考虑运 动

11、电荷对静电场的影响，求： (1) 小球运动到 D 点时对轨道的压力； (2) 小球从 A点到 D 点过程中电势能的改变量. 解析：小球在 D 点时有 FN+唸卡mg= mV Qq 解得 FN = 2mg kqj 由牛顿第三定律得，小球在 D 点时对轨道的压力大小为 FN Qq =2mg k4r2 方向竖直向下 (2)小球从 A 运动到 D，根据动能定理，有： mgr+ W 电=空口空口( (佰佰) )1 2 3 4 5一 0 1 解得电场力做的功： W电=mgr 1 因为电场力做负功，贝 V 电势能增加， AEp= 2mgr. 答案：(1)2mg 方向竖直向下 (2)2mgr 10. 如图所示

12、，xOy 平面内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁 感应强度 B= 0.1 T,在原点O有一粒子源， 它可以在 xOy平面 内向各个方向发射出质量 m= 6.4X 1027 kg、电荷量 q = 3.2X 10 19 C、速度 v = 1.0X 106 m/s 的带正电的粒子.一感光薄板平行于 x 轴放置，其中点 O的坐标为(0, a),且满足 a0.(不考虑粒子 的重力以及粒子之间的相互作用，结果保留三位有效数字 ). XXX XXX 4 XXX XXX X 3C X x x X XXX 1 若薄板足够长，且 a= 0.2 m,求感光板下表面被粒子击 中的长度； 2 若薄板长 I = 0.32 m,为使感光板下表面全部被粒子击中， 求 a的最大值. 解析：(1)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动， 洛伦兹力 2 V 提供向心力.有 qvB= my 解得 r = 0.2 m 如图 1,沿 y 轴正向发射的粒子击中薄板的 D 点(最左端), 而击中薄板的最右端的粒子恰好运动了半个圆周， 由几何关 系 沁=5 m 所以，感光板下表面被粒子击中的长度