高三物理电场与磁场专题强化卷

1、电场与磁场的理解1.（2019 山东济南市上学期期末 ）长为L的直导体棒a放置在光滑绝缘水平面上， 固定的长直导线b与a平行放置, 导体棒a与力传感器相连，如图 1所示（俯视图）.a、b中通有大小分别为I a、Ib的恒定电流，|a、Ib方向未知.导 体棒a静止时，传感器受到 a给它的方向向左、大小为 F的拉力.下列说法正确的是 （ ）八 L T同感舞*ab图1I b与I a的方向相同，I b在a处的磁感应强度 B大小为，I bLIb与Ia的方向相同，Ib在a处的磁感应强度 B大小为二I aLI b与Ia的方向相反，Ib在a处的磁感应强度 B大小为二I bLIb与Ia的方向相反，Ib在a处的磁感

2、应强度 B大小为TFI aL2. （2019 浙江绍兴市 3月选考）如图2所示，下边缘浸入水银槽中的铝盘置于蹄形磁铁的磁场中，可绕转轴转动, 当转轴、水银槽分别与电源的正、负极相连时，铝盘开始转动.下列说法中不正确的是（）()图2A.铝盘绕顺时针方向转动B.只改变磁场方向，铝盘的转动方向改变C.只改变电流方向，铝盘的转动方向改变D.同时改变磁场方向与电流方向，铝盘的转动方向不变3.（2019 安徽合肥市第一次质量检测）如图3所示，真空中位于x轴上的两个等量负点电荷，关于坐标原点O对称.下列关于电场强度E随x变化的图象正确的是4. （2019 福建厦门市第一次质量检查 ）如图4所示，菱形ABCD

3、勺对角线相交于 O点，两个等量异种点电荷分别固定在AC连线上的M点与N点，且O限ON则（）口图4A. B、D两处电势相等B.把一个带正电白试探电荷从A点沿直线移动到 B点的过程中，电场力先做正功再做负功C. A C两处场强大小相等、方向相反D.同一个试探电荷放在 A、C两处时电势能相等5.（多选）（2019 全国卷 20）静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则（）A.运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小B.在M N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合C.粒子在M点的电势能不低于其在 N点的电势能D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒

4、子轨迹在该点的切线平行6.（多选）（2019 广东珠海市质量监测）如图5,空间有平行于纸面的匀强电场，处于该电场中的直角三角形ABC直角边BC= 20cm, /A= 60。，AD是/A的角平分线.若在直角顶点B处有一个射线源，能朝空间各方向射出动能为1000eV的电子，则能在顶点 A和C分别探测到动能为 1100eV和900eV的电子，本题中运动的电子仅需考虑匀强 电场的电场力，则（）图5A. AB间的电势差 Ub= 100VB.该匀强电场的场强E= 1000V/mC.电场强度的方向沿 A指向DD.整个三角形内，顶点 C的电势最高7.电磁炮是一种理想兵器，它的主要原理如图6所示.1982年澳大

5、利亚国立大学成功研制出能把2.2g的弹体（包括金属杆MN的质量）加速到10km/s的电磁炮.若轨道宽 2m,长100m,通过金属杆白电流恒为10A,不计轨道摩擦，则（）图6A.垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度大小为5.5TB.垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度大小为5.5 X104T TOC o 1-5 h z ： 、.一4C.该电磁炮工作时磁场力的最大功率为1.1 10 kWD.该电磁炮装置对磁场方向和电流方向的关系没有要求8.（多选）（2019 山东烟台市上学期期末 ）如图7所示，一平行板电容器的A B两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置，极板间距为d,两极板间有一个质量为m的带电

6、粒子静止于 P点.下列说法正确的是（）Y汽I图7A.带电粒子带负电.若仅将A板稍微向上移动一定距离，则带电粒子仍将保持静止C.若仅将两极板各绕其中点快速顺时针转过一定小角度，则粒子将向左做直线运动D.若断开电源并将 B板稍向右移动一定距离，则带电粒子将向上做直线运动.（多选）（2019 江西赣州市上学期期末 ）如图8所示，在半径为 R的圆形区域内，存在匀强磁场，磁感应强度大小q为b,方向垂直于圆平面（未回出）.一群比何为m|勺负离子以相同速率vo（较大），由p点在纸平面内沿不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧的荧光屏（足够大）上，则下列说法正确的是（不计离子的重力和离

7、子间的相互作用）（）A.离子在磁场中运动的半径一定相等B.离子在磁场中运动的时间一定相等C. 1P PQ方向射入的离子飞出时速度偏转角最大D.若离子在磁场中运动的轨道半径r=2R则离子在磁场中运动的最长时间为兀m 3qB1_10.（2019 全国卷出 18）如图9,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为B和B、万向均垂直于纸面向外的匀强磁场.一质量为m电荷量为q（q0）的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象 TOC o 1-5 h z 限，最后经过x轴离开第一象限.粒子在磁场中运动的时间为（）liVHB*2V V V1 口图957tm 77tm 11 兀 m 13

8、7tmA. 6qBB. 6qBC. 6qB D. 6qBQ P是电场中的两点.从 O点沿水平方向以不同11 . (2019 全国卷出 24)空间存在一方向竖直向下的匀强电场,速度先后发射两个质量均为m的小球A、BA不带电，B的电荷量为q(q0).A从O点发射时的速度大小为v,到达P点所用时间为t; B从O点到达P点所用时间为2.重力加速度为g，求：(1)电场强度的大小；(2) B运动到P点时的动能.12.(2019 湖北黄冈市模拟)如图10所示，在xOy坐标系平面内x轴上、下方分布有磁感应强度不同的匀强磁场， 磁场方向均垂直纸面向里.一质量为m电荷量为q的带正电粒子从y轴上的P点以一定的初速度

9、沿 y轴正方向射出， 粒子经过时间t第一次从x轴上的Q点进入下方磁场，速度方向与x轴正方向成45角，当粒子再次回到 x轴时恰 好经过坐标原点 O已知OP= L,不计粒子重力.求：XXXXXX图10(1)带电粒子的初速度大小V0(2) x轴上、下方磁场的磁感应强度大小之比参考答案1.（2019 山东济南市上学期期末 ）长为L的直导体棒a放置在光滑绝缘水平面上， 固定的长直导线b与a平行放置, 导体棒a与力传感器相连，如图 1所示（俯视图）.a、b中通有大小分别为Ia、Ib的恒定电流，Ia、Ib方向未知.导 体棒a静止时，传感器受到 a给它的方向向左、大小为 F的拉力.下列说法正确的是 （ ）1b

10、与I a的方向相同,I b与Ia的方向相同，C Ib与Ia的方向相反,D. Ib与Ia的方向相反, 答案 B 解析 因传感器受到a给它的方向向左、大小为 F的拉力，可知电流 a、b之间是相互吸引力，即 a、b中的电流同 向；根据F= BIaL,可知Ib在a处的磁感应强度 B大小为B= 7F,故选B.I aL2. （2019 浙江绍兴市 3月选考）如图2所示，下边缘浸入水银槽中的铝盘置于蹄形磁铁的磁场中，可绕转轴转动， 当转轴、水银槽分别与电源的正、负极相连时，铝盘开始转动.下列说法中不正确的是（）Ib在a处的磁感应强度Ib在a处的磁感应强度Ib在a处的磁感应强度Ib在a处的磁感应强度A.铝盘绕

11、顺时针方向转动B.只改变磁场方向，铝盘的转动方向改变C.只改变电流方向，铝盘的转动方向改变B大小为I bL一，FB大小为77I aLB大小为-F-I bL, FB大小为图2D.同时改变磁场方向与电流方向，铝盘的转动方向不变答案 A3.（2019 安徽合肥市第一次质量检测）如图3所示，真空中位于x轴上的两个等量负点电荷，关于坐标原点O对称.下列关于电场强度E随x变化的图象正确的是（）图3答案 AA B点，等量负点电荷电场线分布如解析 设x轴的正方向代表电场强度的正方向，两负点电荷所在位置分别为图所示.在 A点左侧电场线水平向右，场强为正，离A点越近，场强越大；在 A到O之间，电场线向左，场强为负

12、，离A越近，场强越大；在 O到B之间，电场线向右，场强为正，离 B越近，场强越大；在 B点右侧，电场线水平向左，场强为负，离 B越近，场强越大.综上所述，只有选项A符合题意.（2019 福建厦门市第一次质量检查 ）如图4所示，菱形ABCD勺对角线相交于 O点，两个等量异种点电荷分别固定在AC连线上的M点与N点，且OMt ON则（）图4A. B、D两处电势相等B.把一个带正电白试探电荷从A点沿直线移动到 B点的过程中，电场力先做正功再做负功C. A C两处场强大小相等、方向相反D.同一个试探电荷放在 A C两处时电势能相等答案 A5.（多选）（2019 全国卷 20）静电场中， 一带电粒子仅在电

13、场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则（）A.运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小B.在M N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合C.粒子在M点的电势能不低于其在 N点的电势能D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行答案 AC解析 在两个等量同种点电荷的电场中，一带同种电荷的粒子在两点电荷的连线上自M点（非两点电荷连线的中点）由静止开始运动，粒子的速度先增大后减小，选项A正确；仅在电场力作用下运动，带电粒子的动能和电势能之和保持不变，粒子运动到 N点时动能不小于零，则粒子在 M点的电势能不低于其在 N点的电势能，选项 C正确；若静 电场的

14、电场线不是直线，带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹不会与电场线重合，选项B错误；若粒子运动轨迹为曲线，根据粒子做曲线运动的条件，可知粒子在N点所受电场力的方向一定不与粒子轨迹在该点的切线平行，选项D错误.6.（多选）（2019 广东珠海市质量监测）如图5,空间有平行于纸面的匀强电场，处于该电场中的直角三角形ABC直角边BC= 20cm, /A= 60。，AD是/A的角平分线.若在直角顶点B处有一个射线源，能朝空间各方向射出动能为1000eV的电子，则能在顶点 A和C分别探测到动能为 1100eV和900eV的电子，本题中运动的电子仅需考虑匀强 电场的电场力，则（）图5A. AB间的电势差 Ub

15、= 100VB.该匀强电场的场强 E= 1000V/mC.电场强度的方向沿 A指向DD.整个三角形内，顶点C的电势最高答案 ABC解析 从B到A由动能定理可得：elBA= 1100eV-1000eV,可得UBa= 100V,所以Iab=100V,故A正确；由题可知BC间的电势差lbo=100V,所以AC间的电势差为Uc= 200V,由几何知识可得AC在AD方向上的投影是AB在AD方向上的投影的2倍，这就说明电场的方向一定沿着 AD并且由A指向D,故C正确；A琉ADh的投影AB =AB- cos30= BC tan30 - cos30 = BC sin30 = 10cm,所以电场强度的大小为：E

16、= 1yV/m= 1 000 V/m ,故 B 正确；分析可知，整个三角形内，顶点A的电势最高，故 D错误.电磁炮是一种理想兵器，它的主要原理如图6所示.1982年澳大利亚国立大学成功研制出能把2.2g的弹体（包括金属杆MN的质量）加速到10km/s的电磁炮.若轨道宽 2m,长100m,通过金属杆白电流恒为 10A,不计轨道摩擦,A.垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度大小为5.5 X104T则（）B.C.该电磁炮工作时磁场力的最大功率为1.1 X104kWD.该电磁炮装置对磁场方向和电流方向的关系没有要求答案 C解析由运动学公式 v2 V02 = 2ax,可得弹体的加速度大小a = v ZvL

17、=（100)的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于 y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第图95 7tm 7 7tm 117tm 137tm 6qBB. 6qB0. 6qB D. 6qB答案 B解析设带电粒子进入第二象限的速度为v,在第二象限和第一象限中运动的轨迹如图所示,2v2 兀 R 一口 mv2mv2 7tm对应的轨迹半径分别为R和R,由洛伦兹力提供向心力，有qvB=后、T=, 可得 R=-R= Ti =R R vqB qB qB47tm Ti. ，一 fi. .一 .丁2=运,带电粒子在第二象限中运动的时间为ti = ”,在第一象限中运动的时间为t2=2fT2,又由几何关系有cos 0

18、=RU = !，可得t2 = T2,则粒子在磁场中运动的时间为t=ti + t2,联立以上各式解得 t=7胃 选项B正确，A、R2266qBC D错误.11 . (2019 全国卷出 24)空间存在一方向竖直向下的匀强电场，Q P是电场中的两点.从 O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A BA不带电，B的电荷量为q(q0). A从O点发射时的速度大小为 v%到达P点所用时间为t; B从O点到达P点所用时间为2.重力加速度为g,求：(1)电场强度的大小；(2) B运动到P点时的动能.答案 (1) 3mg (2)2 m v:+g2t2) q解析(1)设电场强度的大小为 E,小球B运

19、动的加速度为a.根据牛顿第二定律、运动学公式和题给条件，有m/ qE= m3mg解得E 检 q(2)设B从O点发射时的速度为V1,到达P点时的动能为Ek, O P两点的高度差为h,根据动能定理有E gmv2= mglu qElhD且有vg= Vot.12h=2gt 联立式得 E = 2m vo2+ g2t2).12.(2019 湖北黄冈市模拟)如图10所示，在xOy坐标系平面内x轴上、下方分布有磁感应强度不同的匀强磁场， 磁场方向均垂直纸面向里.一质量为m电荷量为q的带正电粒子从y轴上的P点以一定的初速度沿 y轴正方向射出， 粒子经过时间t第一次从x轴上的Q点进入下方磁场，速度方向与x轴正方向