高考物理一轮专练：电场和磁场含答案

2022届高考物理一轮专练：电场和磁场含答案一、选择题。1、如图所示，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．该坐标轴上的场强E随x变化的图象正确的是()2、在某孤立点电荷的电场中，规定无限远处电势为零，则电场中任意点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系图象如图所示。电场中a、c两点电场强度大小之比为k1，b、d两点电场强度大小之比为k2；带电粒子从a点移到b点电场力做功为W1，从c点移到d点电场力做功为W2，下列说法正确的是()A．k1k2＝11B．k1k2＝14C．W1W2＝11D．W1W2＝143、（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y>0区域磁场不变，而将y<0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B＝eq\f(2amv0,qa2＋b2)B．匀强磁场的磁感应强度B＝eq\f(2amv0,q\r(a2＋b2))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4、两种不计重力的带电粒子M和N，以相同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运动半周后飞出磁场，其半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是()A．M带正电荷，N带负电荷B．洛伦兹力对M、N做正功C．M的比荷小于N的比荷D．M在磁场中的运动时间小于N在磁场中的运动时间5、（双选）如图，电荷量分别为q和－q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点．则()A．a点和b点的电势相等B．a点和b点的电场强度大小相等C．a点和b点的电场强度方向相同D．将负电荷从a点移到b点，电势能增加6、如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的长度和板间距离相等，板间存在如图乙所示的电场强度随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直．在t＝0时刻，一不计重力的带电粒子沿两板中线垂直于电场方向射入电场，粒子射入电场时速度大小为v0，t＝T时刻粒子刚好沿MN板右边缘射出电场，则()A．该粒子射出电场时的速度方向一定垂直于电场方向B．在t＝eq\f(T,2)时刻，该粒子的速度大小为2v0C．若该粒子在t＝eq\f(T,2)时刻以速度v0进入电场，则粒子会打在板上D．若该粒子的入射速度大小变为2v0，则该粒子仍在t＝T时刻射出电场7、在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点，其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是()A．图甲中与点电荷等距的a、b两点B．图乙中两等量异种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的a、b两点C．图丙中两等量同种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的a、b两点D．图丁中非匀强电场中的a、b两点8、（多选）如图甲，质量为m、电荷量为－e的粒子初速度为零，经加速电压U1加速后，在水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场。已知形成偏转电场的平行板电容器的板长为L，两极板间距为d，O1O2为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离为L，不考虑电场边缘效应，不计粒子重力。则下列说法正确的是()A．粒子进入偏转电场的速度大小v＝eq\r(\f(2eU1,m))B．若偏转电场两板间加恒定电压U0，粒子经过偏转电场后正好打中屏上的A点，A点与极板M在同一水平线上，则所加电压U0＝eq\f(dU1,3L2)C．若偏转电场两板间的电压按如图乙作周期性变化，要使粒子经加速电场后在t＝0时刻进入偏转电场后水平击中A点，则偏转电场周期T应该满足的条件为T＝eq\f(L,n)eq\r(\f(m,2eU1))(n＝1,2,3…)D．若偏转电场两板间的电压按如图乙做周期性变化，要使粒子经加速电场后在t＝0时刻进入偏转电场后水平击中A点，则偏转电场周期U0应该满足的条件为U0＝eq\f(4nU1d2,L2)(n＝1,2,3…)9、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()A．tA一定小于tB，dA一定等于dBB．tA一定小于tB，dA可能小于dBC．tA可能等于tB，dA一定等于dBD．tA可能等于tB，dA可能小于dB10、如图所示，一质量为m、长度为L的导体棒AC静止于两平行的水平导轨上且与两导轨垂直，通过AC的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ角斜向下且垂直于AC，下列说法正确的是()A．AC受到的安培力大小为BILsinθB．AC可能不受摩擦力作用C．AC受到的安培力与摩擦力平衡D．AC所受的支持力大小为BILcosθ＋mg，摩擦力大小为BILsinθ11、（双选）如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称．整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外．已知a、b两点的磁感应强度大小分别为eq\f(1,3)B0和eq\f(1,2)B0，方向也垂直于纸面向外．则()A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为eq\f(7,12)B0B．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为eq\f(1,12)B0C．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为eq\f(1,12)B0D．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为eq\f(7,12)B012、如图所示，电子经电场加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中转半个圆周后打在P点，通过调节两极板间电压U可以控制P点的位置，设OP＝x，能够正确反映U与x关系的图象是下图中的()13、（双选）如图所示a、b、c、d为匀强电场中的等势面，一个质量为m，电荷量力q(q>0)的粒子在匀强电场中运动。A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v1，在B点的速度大小为v2，方向与等势面平行。A、B连线长为L，连线与等势面间的夹角为θ，不计粒子受到的重力，则()A．v1可能等于v2B．等势面b的电势比等势面c的电势高C．粒子从A运动到B所用时间为eq\f(Lcosθ,v2)D．匀强电场的电场强度大小为eq\f(mv\o\al(2,1)－v\o\al(2,2),2qLsinθ)14、磁流体发电机的原理如图所示。将一束等离子体连续以速度v垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，可在相距为d，面积为S的两平行金属板间产生电压。现把上、下板和电阻R连接，上、下板等效为直流电源的两极。等离子体稳定时在两板间均匀分布，电阻率为ρ。忽略边缘效应，下列判断正确的是()A．上板为正极，a、b两端电压U＝BdvB．上板为负极，a、b两端电压U＝eq\f(Bd2vρS,RS＋ρd)C．上板为正极，a、b两端电压U＝eq\f(BdvRS,RS＋ρd)D．上板为负极，a、b两端电压U＝eq\f(BdvRS,Rd＋ρS)二、非选择题。15、空间三维直角坐标系O－xyz如图所示(重力沿y轴负方向)，同时存在与xOy平面平行的匀强电场和匀强磁场，它们的方向与x轴正方向的夹角均为53°。(已知重力加速度为g，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)(1)若一电荷量为＋q、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向的速度v0做匀速直线运动，求电场强度E和磁感应强度B的大小；(2)若一电荷量为q0、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0通过y轴上的点P(0，h,0)时，调整电场使其方向沿x轴负方向、大小为E0。适当调整磁场，则能使带电质点通过坐标Q(h,0,0.5h)点，问通过Q点时其速度大小；(3)若一电荷量为－q、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0通过y轴上的点P(0,0.6h,0)时，改变电场强度大小和方向，同时改变磁感应强度的大小，但不改变其方向，带电质点做匀速圆周运动能经过x轴上的某点M，问电场强度E′和磁感应强度B′的大小满足什么条件？并求出带电质点经过x轴M点的时间。16、（计算题）如图所示，半径为R＝0.4m的eq\f(1,4)光滑圆弧轨道AB与粗糙的水平轨道BO相切于B点，一带电荷量q＝＋0.2C、质量m＝0.4kg的小物块从A点由静止释放，经过BO后以v＝1m/s的速度从O点水平抛出，击中右下侧挡板上的P点．以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板形状满足方程y＝x2－6(x和y的单位均为m)，在y轴的左侧区域存在竖直向下的匀强电场，场强E＝20V/m，小物块与轨道BO间的动摩擦因数μ＝0.1.g取10m/s2.求：(1)小物块经过B点时对轨道的压力大小；(2)水平轨道BO的长度；(3)P点的坐标．2022届高考物理一轮专练：电场和磁场含答案一、选择题。1、如图所示，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．该坐标轴上的场强E随x变化的图象正确的是()【答案】A2、在某孤立点电荷的电场中，规定无限远处电势为零，则电场中任意点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系图象如图所示。电场中a、c两点电场强度大小之比为k1，b、d两点电场强度大小之比为k2；带电粒子从a点移到b点电场力做功为W1，从c点移到d点电场力做功为W2，下列说法正确的是()A．k1k2＝11B．k1k2＝14C．W1W2＝11D．W1W2＝14【答案】A3、（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y>0区域磁场不变，而将y<0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B＝eq\f(2amv0,qa2＋b2)B．匀强磁场的磁感应强度B＝eq\f(2amv0,q\r(a2＋b2))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、两种不计重力的带电粒子M和N，以相同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运动半周后飞出磁场，其半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是()A．M带正电荷，N带负电荷B．洛伦兹力对M、N做正功C．M的比荷小于N的比荷D．M在磁场中的运动时间小于N在磁场中的运动时间【答案】C5、（双选）如图，电荷量分别为q和－q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点．则()A．a点和b点的电势相等B．a点和b点的电场强度大小相等C．a点和b点的电场强度方向相同D．将负电荷从a点移到b点，电势能增加【答案】BC6、如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的长度和板间距离相等，板间存在如图乙所示的电场强度随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直．在t＝0时刻，一不计重力的带电粒子沿两板中线垂直于电场方向射入电场，粒子射入电场时速度大小为v0，t＝T时刻粒子刚好沿MN板右边缘射出电场，则()A．该粒子射出电场时的速度方向一定垂直于电场方向B．在t＝eq\f(T,2)时刻，该粒子的速度大小为2v0C．若该粒子在t＝eq\f(T,2)时刻以速度v0进入电场，则粒子会打在板上D．若该粒子的入射速度大小变为2v0，则该粒子仍在t＝T时刻射出电场【答案】A7、在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点，其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是()A．图甲中与点电荷等距的a、b两点B．图乙中两等量异种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的a、b两点C．图丙中两等量同种点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的a、b两点D．图丁中非匀强电场中的a、b两点【答案】C8、（多选）如图甲，质量为m、电荷量为－e的粒子初速度为零，经加速电压U1加速后，在水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场。已知形成偏转电场的平行板电容器的板长为L，两极板间距为d，O1O2为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离为L，不考虑电场边缘效应，不计粒子重力。则下列说法正确的是()A．粒子进入偏转电场的速度大小v＝eq\r(\f(2eU1,m))B．若偏转电场两板间加恒定电压U0，粒子经过偏转电场后正好打中屏上的A点，A点与极板M在同一水平线上，则所加电压U0＝eq\f(dU1,3L2)C．若偏转电场两板间的电压按如图乙作周期性变化，要使粒子经加速电场后在t＝0时刻进入偏转电场后水平击中A点，则偏转电场周期T应该满足的条件为T＝eq\f(L,n)eq\r(\f(m,2eU1))(n＝1,2,3…)D．若偏转电场两板间的电压按如图乙做周期性变化，要使粒子经加速电场后在t＝0时刻进入偏转电场后水平击中A点，则偏转电场周期U0应该满足的条件为U0＝eq\f(4nU1d2,L2)(n＝1,2,3…)【答案】ACD9、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()A．tA一定小于tB，dA一定等于dBB．tA一定小于tB，dA可能小于dBC．tA可能等于tB，dA一定等于dBD．tA可能等于tB，dA可能小于dB【答案】A10、如图所示，一质量为m、长度为L的导体棒AC静止于两平行的水平导轨上且与两导轨垂直，通过AC的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ角斜向下且垂直于AC，下列说法正确的是()A．AC受到的安培力大小为BILsinθB．AC可能不受摩擦力作用C．AC受到的安培力与摩擦力平衡D．AC所受的支持力大小为BILcosθ＋mg，摩擦力大小为BILsinθ【答案】D11、（双选）如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称．整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外．已知a、b两点的磁感应强度大小分别为eq\f(1,3)B0和eq\f(1,2)B0，方向也垂直于纸面向外．则()A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为eq\f(7,12)B0B．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为eq\f(1,12)B0C．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为eq\f(1,12)B0D．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为eq\f(7,12)B0【答案】AC12、如图所示，电子经电场加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中转半个圆周后打在P点，通过调节两极板间电压U可以控制P点的位置，设OP＝x，能够正确反映U与x关系的图象是下图中的()【答案】C13、（双选）如图所示a、b、c、d为匀强电场中的等势面，一个质量为m，电荷量力q(q>0)的粒子在匀强电场中运动。A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v1，在B点的速度大小为v2，方向与等势面平行。A、B连线长为L，连线与等势面间的夹角为θ，不计粒子受到的重力，则()A．v1可能等于v2B．等势面b的电势比等势面c的电势高C．粒子从A运动到B所用时间为eq\f(Lcosθ,v2)D．匀强电场的电场强度大小为eq\f(mv\o\al(2,1)－v\o\al(2,2),2qLsinθ)【答案】CD14、磁流体发电机的原理如图所示。将一束等离子体连续以速度v垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，可在相距为d，面积为S的两平行金属板间产生电压。现把上、下板和电阻R连接，上、下板等效为直流电源的两极。等离子体稳定时在两板间均匀分布，电阻率为ρ。忽略边缘效应，下列判断正确的是()A．上板为正极，a、b两端电压U＝BdvB．上板为负极，a、b两端电压U＝eq\f(Bd2vρS,RS＋ρd)C．上板为正极，a、b两端电压U＝eq\f(BdvRS,RS＋ρd)D．上板为负极，a、b两端电压U＝eq\f(BdvRS,Rd＋ρS)【答案】C二、非选择题。15、空间三维直角坐标系O－xyz如图所示(重力沿y轴负方向)，同时存在与xOy平面平行的匀强电场和匀强磁场，它们的方向与x轴正方向的夹角均为53°。(已知重力加速度为g，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)(1)若一电荷量为＋q、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向的速度v0做匀速直线运动，求电场强度E和磁感应强度B的大小；(2)若一电荷量为q0、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0通过y轴上的点P(0，h,0)时，调整电场使其方向沿x轴负方向、大小为E0。适当调整磁场，则能使带电质点通过坐标Q(h,0,0.5h)点，问通过Q点时其速度大小；(3)若一电荷量为－q、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0通过y轴上的点P(0,0.6h,0)时，改变电场强度大小和方向，同时改变磁感应强度的大小，但不改变其方向，带电质点做匀速圆周运动能经过x轴上的某点M，问电场强度E′和磁感