高考物理一轮练题：电场和磁场含答案

1、高考物理练题：电场和磁场（一轮）含答案一、选择题。1、如图所示，光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上，可视为质点的带电小球1、2的电荷量分别为Q1、Q2，其中小球1固定在碗底A点，小球2可以自由运动，平衡时小球2位于碗内的B点处现在改变小球2的带电荷量，把它放置在图中C点时也恰好能平衡，已知AB弦长是AC弦长的两倍，则()A小球在C点时的电荷量是B点时电荷量的一半B小球在C点时的电荷量是B点时电荷量的四分之一C小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小D小球2在B点对碗的压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小2、（多选）如图所示，在竖直面(纸面)内有匀强电场，带电量为q(q0)

2、、质量为m的小球受水平向右大小为F的恒力，从M匀速运动到N。已知MN长为d，与力F的夹角为60，重力加速度为g，则()A场强大小为eq f(r(F2m2g2),q)BM、N间的电势差为eq f(d,q)eq r(F2m2g2)C从M到N，电场力做功为eq f(r(3),2)mgdeq f(1,2)FdD若仅将力F方向顺时针转60，小球将从M向N做匀变速直线运动3、（双选）如图所示直角坐标系xOy，P(a，b)为第四象限内的一点，一质量为m、电量为q的负电荷(电荷重力不计)从原点O以初速度v0沿y轴正方向射入。第一次在整个坐标系内加垂直纸面向内的匀强磁场，该电荷恰好能通过P点；第二次保持y0区域

3、磁场不变，而将y0区域磁场不变，而将y0区域磁场改为沿x方向匀强电场，该电荷仍通过P点()A匀强磁场的磁感应强度Beq f(2amv0,qa2b2)B匀强磁场的磁感应强度Beq f(2amv0,qr(a2b2)C电荷从O运动到P，第二次所用时间一定短些D电荷通过P点时的速度，第二次与x轴负方向的夹角一定小些【答案】AC4、（双选）如图所示，半径R0.5 m的eq f(1,4)圆弧接收屏位于电场强度方向竖直向下的匀强电场中，OB水平。一质量为m104 kg、带电荷量为q8.0105 C的粒子从与圆弧圆心O等高且距O点0.3 m的A点以初速度v03 m/s 水平射出，粒子重力不计，粒子恰好能垂直打

4、到圆弧曲面上的C点(图中未画出)，取C点电势0，则()A该匀强电场的电场强度E100 V/mB粒子在A点的电势能为8105 JC粒子到达C点的速度大小为5 m/sD粒子速率为4 m/s时的电势能为4.5104 J【答案】CD5、如图所示，将长度为L的直导线放置在y轴上，当导线内通以大小为I，沿y轴负方向的电流时，测得其受到的安培力大小为F，方向沿x轴正方向，则匀强磁场的磁感应强度可能为()A沿z轴正方向，大小为eq f(2F,IL)B平行于xOy平面方向，大小为eq f(2F,IL)C平行于xOy平面方向，大小为eq f(F,IL)D平行于zOy平面方向，大小为eq f(4F,IL)【答案】D

5、6、（双选）如图所示，同一平面内有两根平行的无限长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流。a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间且与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r。现测得a点的磁感应强度大小为B0，已知距一无限长直导线d处的磁感应强度大小Beq f(kI,d)，其中k为常量，I为无限长直导线的电流大小，下列说法正确的是()Ab点的磁感应强度大小为eq f(1,4)B0B若去掉导线2，b点的磁感应强度大小为eq f(1,6)B0C若将导线1中电流大小变为原来的2倍，b点的磁感应强度为0D若去掉导线2，再将导线1中电流大小变为原来的2倍，a点的磁感应强度大小仍为

6、B0【答案】BD7、（双选）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子轨迹在该点的切线平行【答案】AC 8、（双选）如图所示，一个质量为m、带电荷量为q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度v0，在以后的运动中下列说法正确的是()A圆环可能做匀减速运动B圆环可能做匀速直线运动C圆环克服摩擦力所做的功可

7、能为eq f(1,2)mv02D圆环克服摩擦力所做的功不可能为eq f(1,2)mv02eq f(m3g2,2q2B2)【答案】BC9、（双选）如图甲所示，空间同时存在竖直向上的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为E，一质量为m，电荷量为q的带正电小球恰好处于静止状态现在将磁场方向顺时针旋转30，同时给小球一个垂直磁场方向斜向下的速度v，如图乙所示则关于小球的运动，下列说法正确的是()A小球做匀速圆周运动B小球运动过程中机械能守恒C小球运动到最低点时电势能增加了eq f(mgv,2Bq)D小球第一次运动到最低点历时eq f(m,2qB)【答案】AD 10、（双选）如图所示，带等量异种

8、电荷的平行金属板a、b处于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。不计重力的带电粒子沿OO方向从左侧垂直于电磁场入射，从右侧射出a、b板间区域时动能比入射时小；要使粒子射出a、b板间区域时的动能比入射时大，可采用的措施是()A适当减小两金属板的正对面积B适当增大两金属板间的距离C适当减小匀强磁场的磁感应强度D使带电粒子的电性相反【答案】AC11、如图所示，放置在水平地面上的箱子内，带电小球a、b用绝缘细线分别系于箱子的上、下两边，均处于静止状态，下列说法正确的是()A两球一定带异种电荷B若增大b球带电量，连接b的绳子拉力可能变小C若增大b球带电量，连接a的绳子拉力可能不变D若增大b球带电量，箱子对地

9、面的压力一定增大【答案】A 12、如图所示，在水平连线MN和PQ间有竖直向上的匀强电场，在MN上方有水平向里的匀强磁场。两个质量和带电量均相等的带正电的粒子A、B，分别以水平初速度v0、2v0从PQ连线上O点先后进入电场，带电粒子A、B第一次在磁场中的运动时间分别为tA和tB，前两次穿越连线MN时两点间的距离分别为dA和dB，粒子重力不计，则()AtA一定小于tB，dA一定等于dBBtA一定小于tB，dA可能小于dBCtA可能等于tB，dA一定等于dBDtA可能等于tB，dA可能小于dB【答案】A 13、（双选）如图甲所示，真空中水平放置两块长度为2d的平行金属板P、Q，两板间距为d，两板间加

10、上如图乙所示最大值为U0的周期性变化的电压。在两板左侧紧靠P板处有一粒子源A，自t0时刻开始连续释放初速度大小为v0，方向平行于金属板的相同带电粒子，t0时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场。已知电场变化周期Teq f(2d,v0)， 粒子质量为m, 不计粒子重力及相互间的作用力，则()A在t0时刻进入的粒子离开电场时速度大小仍为v0B粒子的电荷量为eq f(mv02,2U0)C在teq f(1,8)T时刻进入的粒子离开电场时电势能减少了eq f(1,8)mv02D在teq f(1,4)T时刻进入的粒子刚好从P板右侧边缘离开电场【答案】AD14、如图所示，圆形区域半径为R，区域内有一垂直纸

11、面的匀强磁场磁感应强度的大小为B，P为磁场边界上的最低点大量质量均为m，电荷量绝对值均为q的带负电粒子，以相同的速率v从P点沿各个方向射入磁场区域粒子的轨道半径r2R，A、C为圆形区域水平直径的两个端点，粒子重力不计，空气阻力不计，则下列说法不正确的是()A粒子射入磁场的速率为veq f(2qBR,m)B粒子在磁场中运动的最长时间为teq f(m,3qB)C不可能有粒子从C点射出磁场D若粒子的速率可以变化，则可能有粒子从A点水平射出【答案】C15、（双选）电磁泵在生产、科技中得到了广泛应用。如图所示，泵体是一个长方体，ab边长为L1，两侧端面是边长为L2的正方形；流经泵体内的液体密度为，在泵头

12、通入导电剂后液体的电导率为(电阻率的倒数)，泵体所在处有方向垂直前后侧面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，把泵体的上下两导电表面接在电压为U的电源上(内阻不计)，则()A泵体上表面应接电源负极B通过泵体的电流Ieq f(UL1,)C增大磁感应强度可获得更大的抽液高度D增大液体的电导率可获得更大的抽液高度【答案】CD二、非选择题。16、如图所示，在水平线MN上方区域有竖直向下的匀强电场，在电场内有一光滑绝缘平台，平台左侧靠墙，平台上有带绝缘层的轻弹簧，其左端固定在墙上，弹簧不被压缩时右侧刚好到平台边缘，光滑绝缘平台右侧有一水平传送带，传送带A、B两端点间距离L1 m，传送带以速率v04 m/s顺时

13、针转动，现用一带电小物块向左压缩弹簧，放手后小物块被弹出，从传送带的B端飞出。小物块经过MN边界上C点时，速度方向与水平方向成45角，经过MN下方MN水平线上的D点时，速度方向与水平方向成60角。传送带B端距离MN的竖直高度h10.4 m，MN与MN平行，间距h21.6 m，小物块与传送带间的动摩擦因数0.1，小物块的质量为m0.1 kg，带电量q1102 C，平台与传送带在同一水平线上，二者连接处缝隙很小，不计小物块经过连接处的能量损失，重力加速度为g10 m/s2，eq r(3)1.732，eq r(5)2.236。求：(1)匀强电场的电场强度E；(2)弹簧弹性势能的最大值；(3)当小物块

14、在传送带上运动因摩擦产生的热量最大时，小物块在传送带上发生相对运动的时间t。【答案】(1)100 N/C(2)1 J(3)0.268 s解析(1)设小物块从B点飞出的速度为vB，在C点、D点时的速度分别为v1、v2。在C点小物块的速度方向与水平方向成45角，则由几何关系可知v1xv1yvB小物块从B点运动到C点，在竖直方向上有2ah1veq oal(2,1y)veq oal(2,B)在D点由eq f(v2y,vB)tan60，解得v2yeq r(3)vB小物块从C点运动到D点的过程中，在竖直方向上有2gh2veq oal(2,2y)veq oal(2,1y)(eq r(3)vB)2veq oa

15、l(2,B)2veq oal(2,B)解得vB4 m/s将其代入2ah1veq oal(2,1y)veq oal(2,B)，解得a20 m/s2小物块从B点运动到C点的过程中，有qEmgma，解得E100 N/C。(2)小物块被弹簧弹开，恰好减速到B端与传送带同速，则小物块从A端运动到B端由veq oal(2,0)v22a0L，ma0(Eqmg)，小物块在A点具有的动能即为弹簧具有的最大弹性势能，则EpEkeq f(1,2)mv21 J。(3)小物块在传送带上摩擦产生热量的最大值是物块在传送带上相对位移最长的情况，有两种情况，一种是物块一直加速运动到B端与传送带共速，一种是物块在传送带上减速到

16、B端与传送带共速。第一种情况：传送带的位移：x0v0t1物块的位移为L：veq oal(2,0)v22a0L物块的速度变化为v0va0t1联立即得t1(2eq r(3)s第二种情况：传送带的位移：x0v0t2物块的位移为L：veq oal(2,0)v22a0L物块的速度变化为v0va0t2联立解得t2(eq r(5)2)s计算可得第1种情况相对位移大于第2种情况的相对位移，则tt1小物块在传送带上运动因摩擦产生的热量最大时，小物块在传送带上发生相对运动的时间t0.268 s。17、如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限中，有沿y轴负方向的匀强电场，第二象限有一半径为rL的圆形匀强磁场区域，

17、与坐标轴分别相切于P点和M点，在第三、四象限存在着另一匀强磁场区域.在P点有比荷均为k、速率均为v0的同种粒子a、b，分别从与x轴正方向成90角和120角的方向进入圆形匀强磁场区域，已知粒子a恰好垂直于y轴经M点进入电场，经坐标为( 2L,0)的N点进入第四象限后恰能到达坐标原点，不计粒子重力，求：(1)圆形匀强磁场区域的磁感应强度大小及匀强电场的电场强度的大小；(2)粒子a由P点开始运动到第一次离开磁场区域所用的时间；(3)粒子b第一次离开磁场区域时的位置的横坐标x.【答案】(1)eq f(v0,kL)eq f(voal(2,0),2kL)(2)eq f(22L,v0)(3)0解析：(1)由

18、于粒子a的初速度方向沿y轴正方向且粒子a经过M点，则粒子a在磁场区域中做匀速圆周运动的半径为rL而qv0Bmeq f(voal(2,0),r)联立解得Beq f(mv0,qL)eq f(v0,kL)对于粒子a，由题意知Leq f(1,2)eq f(qE,m)t2,2Lv0t整理得Eeq f(voal(2,0),2kL)(2)设粒子a离开电场时的速度大小为v，与x轴正方向的夹角为，则qELeq f(1,2)mv2eq f(1,2)mveq oal(2,0)，cos eq f(v0,v)设粒子在磁场区域中做匀速圆周运动的半径为R，则由题意知2Rsin 2L，qvBmeq f(v2,R)整理得eq f(,4)，Beq f(v0,kL)粒子在圆形磁场区域中运动的时间t1eq f(T,4)eq f(L,2v0)在电场中运动的时间t2eq f(2L,v0)在磁场区域中运动的时间t3eq f(3,4)eq f(2m,qB)eq f(3L,2v0)故粒子a由P点开始运动到第一次离开磁场区域所用的总时间为tt1t2t3eq f(22L,v0)(3)设粒子b在磁场区域中做圆周运动的轨迹圆圆心为O，离开磁场区域时的位