2016届高三物理二轮复习专题能力提升练四卷版含答案

此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的Word专题能力提升A电场(45100一、选择题(本大题共78561～5只有一项6、7合题目要求)1.(2015·浙江高考)如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置。工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则()乒乓球的左侧感应出负电乒乓球受到扰动后,会被吸在左极乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞选D,右侧金属板与电源正极相连接,带正电,左侧金属板带负电,根据静电感应规律,近端感应出异种电荷,因此乒乓球的左侧感应出正电荷,A项错误;乒乓球被扰动后,如果向右摆动会被吸到右板上,B项错误;,C项错误;用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,乒乓球会带上正电,受到右极板的排斥,向左运动与左极板接触,又带上负电,被左极板排斥向右运动,这样小球就在两极板间来回碰撞,D项正确。2.(2015·哈尔滨一模)负点电荷Q固定在正方形的一个顶点上,带电粒子P仅在该电荷的电场力作用下运动时,恰好能经过正方形的另外三个顶点a、b、c,如图所示,则以下判断错误的是()粒子P带负a、b、c三点的电势高低关系是粒子Pab电势能增加,由bc电势能粒子Pa、b、c点时的加速度大小之比是【解析】选A。粒子P仅受电场力作用,轨迹弯曲方向跟电场力方向一致,故粒子P带正电,A错误。沿电场线方向电势降低,故φa=φc<φb,B正确粒子Pab,电场力做负功,电势能增加;bc,电场力做正功,电势能减小,C正确。F=k=ma,故粒子P在a、bc三点时的加速度大小之比是2∶1∶2,D正确【总结提升】电势能大小及其变化分析的两个则粒子的电势能增加。3.(2015·湖州一模)如图所示,光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分,O点为圆弧的圆心。两金属轨道之间的宽度为0.5m,匀强磁场方向如图所示,大小为0.5T。质量为0.05kg、长为0.5m的金属细杆置于金属轨道上的M点。当在金属细杆内通以电流强度为2A的恒定电流时,金属细杆可以沿轨道由静止开始向右运动。已知MN=OP=1m,则()A.金属细杆开始运动时的加速度大小为B.金属细杆运动到P点时的速度大小为C.金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为D.金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为安=BIL=0.5×2×0.5N=0.5N,金属细杆开始运动时的加速度大小为a==10m/s2,A错误;对金属细MP点的运动过程,力做功W安=F安·(MN+OP)=1J,重力做功WG=-mg·ON=-0.5J,由动能定理得W安+WG=mv2,解得金属细杆运动到P点时的速度大小为v=m/s,B错误;金属细杆运动到P点时的加速度可分解为水平方向的向心加速度和竖直方向的加速度,水平方向的向心加速度大小为a′==20m/s2,C错误;在P点金属细杆受到轨道水平向左的作用力F,水平向右的力F安,由第二定律得F-F安=,解得F=1.5N,每一条轨道对金属细杆的作用力大小为0.75N,由第三定律可知金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75N,D正确。【加固训练】如图所示,三根长为L的直线电流在空间构成等边三角形,电流的方向垂直纸面向里电流大小均为I,其中AB电流在C处产生的磁感应强度的B0C水平面处于静止状态,则导线C到的静摩擦力是()A.√3B0IL,水平向左B.√3B0IL,水平向C.B0IL,水平向 2

B0IL,水平向2【解析】选B。根据定则,A电流在C处产生的磁场方向垂直AC,B电流在C处产生的磁场方向垂直于BC,如图所示根据平行四边形定则及几何知识可知,合磁场的方向竖直向下,与边平行,合磁感应强度B的大小为=20s0°=,由F=IL得,导线C所受力大小为F=IL,根据左手定则,导线C所受安培力方向水平向左,因导线C导线C受到的静摩擦力方向为水平向右,故B正确,A、C、D错误。4.如图所示是激光闪光灯的电源线路图,首先把S打到“a”位置,对大电容充电。稳定后再把S打到“b”位置,通过放电使闪光灯闪光。已知电源电动势为E,电容器电容为C。下列说法中正确的是()A.当S打到a对电容器充电时,通过电流表的电流由零开始先变大后B.对电容器充电过程中,电源消耗的CE2C.电容器电场能为CE2D.整个过程中通过电流表的电流方【解析】选B。电容器充电开始通过电流表电流最大,然后变小,选项A错误;充电过程中通过电源的电量为q=CE,则电源消耗的电能为E=qE=CE2,选项B正确;由于电路中存在电阻,电容器电场能比CE2小,选项C错误;充电过程中,通过电流表的电流方向向右,放电过程中通过电流表的电流方向向左,选项D错误。5.(2015极间距为d,极板面积为S,这两个电极与可变电阻R在垂直前后侧面的方向上,有一匀强磁场,磁感应强度大小为B。发导管内有电阻率为ρ的高温电离气体,气体以速度v向右流动,并通过管道导出由于运动的电离气体,受到磁场的作用,将产生大小不变的电动势。若不计气体流动时的阻力,由以上条件可推导出可电阻消耗的电功率P=()2R调节可变电阻的阻值,根据上面的式或你所学过的物理知识,可求得可变电阻R消耗电功率的最大值()m【解析】选B。电源的内阻r=ρ,当电源的外电阻R与电源的内电阻r相等时,电源输出功率最大,此时可变电阻消耗的功率最大,故有：P=()2R=()2·ρ=,B正确。m6.abc场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场,由此可以肯定()bc同时飞离进入电场时,c度最大,a速度最小C.关于动能的增量,a的最小,bc大D.在b离电场的同时,a好打在负极板上【解析】选B、D。带电粒子在电场中做类平抛运动,粒子在竖直方上做匀加速直线运动,水平方向做匀速直线运动,因为三个带电 是相同的,故在电场中的加速度是相同的,由y=at2,结合图示可知,三个粒子在电场中的运动时间ta=tb>tc,所以可知va<vb<vc,选项A错误,B正确;ΔE=m=ma2t2,三个粒子的动能增量ΔE=ΔE>ΔE,选项C错误;因a、b粒子在电场中的运动时间相同,所以a粒子打在负极板上与b离开电场是同时的,选项D 7.(2015·汕头一模)在方向垂直纸面向里的匀强磁场中,电量都为q的三个离子从O点同时沿纸面内不同方向射出,运动轨迹如图,ma>mb=mc,磁场范围足够大,不计离子间的相互作用,可以判定()a、b离子,c离a、b离子,c离a最先回到Ob、ca先回到O【解题指导】解答本题应注意以下两点(2)比较周期的大小,可确定哪个离子先回到O点。【解析BD左手定则知,c正电,ab负电,故B确,A错误;根据T=,因为电量相等,ma>mb=mc,可知bc的周期相等,小于a的周期,则b、c比a先回到O点,故D正确,C错误。二、计算题(本大题共3小题,共44分。需写出规范的解题8.(14分)(2015·梅州一模)在直角坐标系第Ⅰ象限与第Ⅲ象限分布有如图所示的匀强磁场和匀强电场,电场强度为E,磁感应强度为B;现在第Ⅲ象限中从P以初速度v0x轴方向发射质量为m带+q离子,离子经电场后恰从坐标原点O入磁场。已知P点的纵坐标为-L,试求P横坐标若离子经O点射入磁场时的速度为2v0,试求离子在磁场中运动的时间t磁场出射点距O距离d。【解题指导】解答本题应注意以下三点离子在第Ⅲ象限内做类平抛运动明确离子进入第Ⅰ象限时速度的大小和方向画出离子在第Ⅰ象限的运动轨迹,确定圆周运动的圆心角【解析】(1)离子在电场中做类平抛运动,则水平方向：0- 分·竖直方向 (2分·解得：x=- 分离子运动轨迹如图所若离子经O点射入磁场时的速度为2v0,设进入磁场时的速度与x轴为θ,则cosθ= (1分解得 (1分则离子转过的圆心角为 (1分 (1分t= (1分 (2分)解得：r= (1分由几何关系知 分答案：(1)-v0(2)9.(14分)(2015·浙江高考)使用回旋的实验需要把离子束从中引出,离子束引出的方法有磁通道法和静电偏转法等。质量为m速度为v的离子在回旋内旋转,旋转轨道是半径为r的圆,圆心在O点,轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B为引出离子束,使用磁通道法设计引出器引出器原理如图所示,一对圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于O′点(O′点图中未画出)。引出离子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使离子从P点进入通道,沿通道中心线从Q点射出,已知OQ长度为L,OQ与OP的夹角为θ。求离子的电荷量q并判断其正负离子从P点进入,Q点射出,通道内匀强磁场的磁感应强度应降B′,求B′换用静电偏转法引出离子束,维持通道内的原有磁感应强度B不变,在内外金属板间加直流电压,两板间产生径向电场,忽略边缘效应。为使离子仍从P点进入,Q点射出,求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小。【解题指导】解答本题时应从以下两点进行分知道离子做圆周运动时,是力充当向心力要能够画出离子的运动轨迹,用几何关系来分析求解【解析】(1)离子做圆周运动,力提供向心力,Bqv=由左手定则判断可知该离子带正电(4(2)离子运动轨迹如图所O′Q=R,OQ=L,O′O=R-引出轨迹为圆弧,则B′qv=(1根据几何关系(2(2(3)电场强度方向沿径向向 分引出轨迹为圆弧,则Bqv-Eq=(2分)(2答案：(1)正电(3)沿径向向 10.(16分)(2015·潍坊一模)如图所示,在xOy平面内存在均匀、大定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向、+y轴方向为电场强度的正方向)。在t=0时刻由原点O发射初速度大小为v0,方向沿+y轴方向的带负电粒子(不计重力)。其中已知v0、t0、B0、E0,且E0=,粒子的比

q ,x轴上有一点A,坐标为 ,0)m求2

时带电粒子的位置坐标粒子运动过程中偏离x轴的最大粒子经多长时间经过A点【解析】(1)由T=得T=2t0(1分)(1分) 第二定律得(2解得：r1=(1,,

(2)粒子的运动轨迹如图所示由图可(1v1=v0+(1解得：y1=(1分故：ym=y1+r2=(+分(3)由图可知粒子的运动周期为4t0,在一个周期内粒子沿x轴方向运 (2分故：t= 分,答案 (2)(+ ,【加固训练】如图甲所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀场强E=×104N/C。现将一重力不计、比

q=106C/kg的正电荷从m0场中的O由静止释放,经过t=1×10-5s后,通过MN上的P点进入其上方的匀强磁场方向垂直于纸面向外,以电荷第一次通过MN时0求电荷进入磁场时的速度大小求图乙中t=2×10-5s时刻电荷与P的距离P右方d=100cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O出发运动到挡板所需的时间。【解析】(1)电荷在电场中做匀加速直线运动,则 代入数据解得③当B1=T时,电荷运动的半径r1= 周期T1==4×10-⑤当B2=T时,电荷运动的半径：r2==0.1m 周期T2==2×10-5s⑦故电荷从