2019届高考物理复习专题练习：专题4电场和磁场1

1、训练 8 电场及带电粒子在电场中的运动一、选择题（本大题共 8 小题，每小题 8 分，共 64 分第 15 题只有一项符合题目要求， 第 68 题有多项符合题目要求.）1.2016 全国卷川 关于静电场的等势面，下列说法正确的是（）A .两个电势不同的等势面可能相交B .电场线与等势面处处相互垂直C.同一等势面上各点电场强度一定相等D .将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功解析：本题考查电场线、等势面的特点以及电场力做功正负的判断方法，意在考查学生 对电场基本概念、基本规律的理解能力.电场中等势面上各点电势相等，故电势不同的等势面不可能相交，A 项错误；电场线与

2、等势面处处垂直，B 项正确；电场强度与等势面的疏密程度有关，C 项错误；电势较高点与电势较低点的电势差大于 0，由 W= qU 知，负电荷受到的电场力做负功，D 项错.答案：B2.如图所示，带正电的点电荷固定于 Q 点，电子在库仑力作用下做顺时针方向以Q 点为焦点的椭圆运动，线段 MN 为椭圆的长轴，则电子在运动过程中（）A .在 M 点的速率最小B .在电子从 M 点向 N 点运动过程中电势能减小C.电子从 N 点向 M 点运动库仑力做负功D .电子在椭圆上经过 N 点时所受电场力最小解析：电子从 M 运动到 N 的过程中，库仑力对电子做负功，电子的动能减小，电势能增大，所以电子在 M 点的

3、动能最大，速率最大，在 N 点的电势能最大，故 A、B 均错误；电子 从 N 运动到 M 的过程中，库仑力对电子做正功，电子的动能增大，电势能减小，故C 错误；在整个椭圆轨迹中，N 点到 Q 点的距离最远，根据库仑定律： F = k*护，则电子在 N 点时所 受电场力最小，故 D 正确.答案：D3 .如图所示，M、N 是两块水平放置的平行金属板，Ro为定值电阻，Ri、R2为可变电阻，开关 S 闭合.质量为 m 的带正电荷的微粒从 P 点以水平速度 vo射入金属板间，沿曲线打在N板上的 O 点.若经下列调整后，微粒仍从P 点以水平速度 vo射入，则关于微粒打在 N 板上的位置说法正确的是（）A

4、.保持开关 S 闭合，增大 Ri，微粒打在 O 点左侧B .保持开关 S 闭合，增大 R2,微粒打在 O 点左侧 C.断开开关 S, M 极板稍微上移，微粒打在 O点右侧D .断开开关 S, M 极板稍微下移，微粒打在 O 点右侧 答案：A4.（2014 山东高考）小22emg&mvmA .在点电荷一 Q 形成的电场中，A、B 两点间的电势差为B .在小金属块由 A 向 C 运动的过程中，电势能先增大后减小kQq卩 mgD从 B 到 C 的过程中，小金属块的动能全部转化为电势能1解析：小金属块从 A 到 B 过程，由动能定理得： qUABemgA-mv 0,得 A、B 两2q力一直做正

5、功，电势能一直减小，故B 错误；由题意知，从 A 到 B 的过程中，金属块做加速运动，从 B 到 C 的过程中做减速运动，在 B 点金属块所受的滑动摩擦力与库仑力平衡，则有 卩 mkQr?，得 r ,，kQmg 故 C 正确；从 B 到 C 的过程中，小金属块的动能全部转化为电势 能和内能，故 D 错误.答案：C6.（2015 江苏高考）如图所示，场强大小为 E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abed，水平边 ab 长为 s,竖直边 ad 长为 h.质量均为 m、带电荷量分别为+ q 和一 q 的两粒子，由 a、e 两点先后 沿 ab 和 ed方向以速率 v进入矩形区域（两粒子不同时出现

6、在电场中）不计重力，若两粒子轨 迹恰好相切，则vo等于（）B.fD.：qEmhqE解析:根据对称性,1两粒子轨迹的切点位于矩形区域abed 的中心，则在水平方向有 s=12h=vot，在竖直方向有答案：B5.如图所示，Q 的点电荷固定在 0 点，现有一质量为mh，故选项 B 正确，选项 A、C、D 错误.由静止沿它们的连线向右运动， 知小金属块与水平面间的动摩擦因数为0、A、B、C 为一粗糙绝缘水平面上的三点，不计空气阻力，一电荷量为m,电荷量为一 q 的小金属块（可视为质点），从 A 点 到 B 点时速度最大，其大小为 Vm.小金属块最后停止在 C 点已eAB 间距离为 L,静电力常量为 k

7、,则（）-Q -QO A H C2qC. OB 间的距离为22emglL mvm点间的电势差 UAB=，故 A 错误；小金属块由 A 点向 C 点运动的过程中，电场A.sC.42qEmhmh2 赛，解得vo= f两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示.c 是两负电荷连线的中点，d 点在正电荷的正上方，c、d 到正电荷的距离相等，则（）A . a 点的电场强度比 b 点的大B.a 点的电势比 b 点的高C.c 点的电场强度比 d 点的大D.c 点的电势比 d 点的低解析：根据电场线的分布图，a、b 两点中，a 点的电场线较密，贝 U a 点的电场强度较大，选项 A 正确.沿电场线的

8、方向电势降低，d 关于正电荷对称，正电荷在点产生的电场强度为 0，在 d 点产生的电场强度方向向下，根据电场的叠加原理, 强度比 d 点的大，选项 C 正确.c、d 两点中 c 点离负电荷的距离更小， 选项 D 正确.答案：ACD7.地球表面附近存在微弱电场，该电场在较小区域内可视为匀强电场，N/C、方向竖直向下，如图所示是为研究这种电场而抽成的真空区域，位于画出）打出的电子可以运动到 B 点，已知电子电荷量为一 1.6X1019则（）A . A 点电势高于 B 点电势B .电子从 A 点到 B 点做匀变速运动 C.电子在 A 点动能小于 B 点动能D .电子在运动过程中机械能守恒解析：沿电场

9、线方向电势降低，故 A 点电势低于 B 点电势，故 A 错误；电子在匀强电场 中运动，受到的电场力不变，故做匀变速运动，故B 正确；电子在从 A 运动到 B 的过程中，电场力做正功，动能增加，故 C 正确；电场力做正功，故机械能不守恒，故 D 错误.答案：BC8.如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方0 点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度 vi从 M 点沿斜面上滑，到达 N 点时速度为零，然后下滑回到 M 点，此时速度为 V2（V2VI）.若 小物体电荷量保持不变，0M = ON，则（）2 | 2V1十 V24g小物体的电势能逐渐减小电场力对小物体先做负功后做正功 小物体受到的摩擦力和电场

10、力均是先增大后减小a 点的电势低于 b 点的电势，选项 B 错误.由于 c、 c、d 两点产生的电场强度大小相等、方向相反；两负电荷在c 点的电场c 点电势比 d 点低，电场强度大小为150A 处的电子枪（未-31A .小物体上升的最大高度为B .从 N到 M的过程中， C.从 M 到 N 的过程中， D .从 N 到 M 的过程中, 解析：设斜面倾角为 0,上升过程沿斜面运动的最大距离为L.因为 0M = ON，则 M、N两点电势相等，小物体从 M 到 N、从 N 到 M 电场力做功均为 0.上滑和下滑经过同一个位置时,垂直斜面方向上电场力的分力相等，则经过相同的一小段位移在上滑和下滑过程中

11、电场力分力对应的摩擦力所做的功均为相等的负功，所以上滑和下滑过程克服因电场力而产生的摩擦 力所做的功相等，并设为 W1在上滑和下滑过程，对小物体，摩擦力做功相等，则应用动能定2 2V1V2理分别有：mgLsinBWf W1= m和 mgLsin0Wf W1= m*2，以上两式相减可得 h =Lsin02 2V1+ V2=4g, A 正确；由 OM = ON,可知电场力对小物体先做正功后做负功，电势能先减小后增 大，B、C 错；从 N 到 M 的过程中，小物体受到的电场力垂直斜面的分力先增大后减小，而 重力分力不变，则摩擦力先增大后减小，在此过程中小物体到O 的距离先减小后增大，根据库仑定律可知

12、小物体受到的电场力先增大后减小，D 正确.答案：AD二、计算题(本大题共 2 小题，共 36 分需写出规范的解题步骤)9.2015 安徽高考 在 xOy 平面内，有沿 y 轴负方向的匀强电场，iy-：口2氐-3捕场强大小为 E(图中未画出)，由 A 点斜射出质量为 m、带电荷量为+ q 的粒子，B 和 C 是 粒子运动轨迹上的两点，如图所示，其中I。为常数粒子所受重力忽略不计求：(1) 粒子从 A 到 C 过程中电场力对它做的功；(2) 粒子从 A 到 C 过程所经历的时间；(3) 粒子经过 C 点时的速率.解析：WAC= qE(yA yc)= 3qEIo(2)根据抛体运动的特点，粒子在x 方

13、向做匀速直线运动，由对称性可知轨迹最高点D 在y 轴上，可令 rAD= toB= T,则tBC= T由 qE = ma 得12又 yo= ?aT1 yo+ 3lo= 2a(2T)t = 3PqE粒子在 DC 段做类平抛运动，于是有2Io= vex(2T) vcy= a(2T)2mlo则 ATC 过程所经历的时间2解得 T=17qElo2mvc=+ vCy=答案：(1 网曰0(2)3谱.丿110 如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.电荷量为 e,在 xOy 平面的 ABCD 区域内，存在两个场强大小均为 电场的边界均是边长为 L 的正方形(不计电子所受重力)在沿 y 轴上根据

14、牛顿第二定律可得：eE = ma12L Ly 轴方向上运动的位移为Ay2at2=，显然假设成立所以电子在 ABCD 区域内运动经历的时间t=卄 t2+13=2-电子离开时的位置坐标为(一 2L, L)(2)设释放点在电场区域I中，其坐标为(x, y)，在电场I中电子被加速到 V1，然后进入电场n12121eE L2L2做类平抛运动，并从 D 点离开，有 eEx=mv2，y=?at2=丁扁审)2解得 xy=7，即在电场I区域内满足此方程的点即为所求释放点的位置.答案：2； (-2L,丁)L2(2)所有释放点的位置在 xy=曲线上已知电子的质量是 m, E的匀强电场I和n,两(1)在该区域 AB 边的中点处由静止释放电子，求电子在 电子离开 ABCD 区域的位置；在电场I区域内适当位置