2021届高考物理二轮复习 电磁场应用 巩固训练

2021届高三物理二轮重难点强化电磁场应用

1.物理学中为了方便研究电学规律而引入了“点电荷”概念，该概念的建立

是根据（）

A.建立理想模型的方法B.控制变量法

C.假设与猜想的方法D.极限法

2.如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面.下

列判断正确的是（）

B.1、3两点的场强相等

C.1、2两点的电势相等

D.2、3两点的电势相等

3.关于静电场，下列说法正确的是（）

A.在电场中，电势越高的地方，负电荷在该点具有的电势能越大

B.由公式u=即可知，在匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离

成正比

C.在电场中电场强度大的地方，电势一定高

D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向

4.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开.下面各图表示

验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（）

5.小明家正在使用的电器有电灯、电脑、洗衣机，小明从家里的电能表中

得知电器在时间r内消耗的总电能为wo设小明家的供电电压为。，总

电流为/,上述电器的总电阻为R，总功率为Po则下列关系式正确的

是（）

A./=—B.P=—C.w=i2RtD.p=—

RRt

6.小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验,其装置如图所

示.在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，此时电子测力计的示

数为G,磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计.直铜

条48的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为R若让铜条水平

且垂直于磁场，以恒定的速率V在磁场中竖直向上运动，这时电子测力计的

示数为G,铜条在磁场中的长度为L关于在直铜条”向上运动过程中的说

法正确的是（）

A.直铜条AB所受安培力方向向上B.直铜条AB中感应电流方向为8-A

C.G小于&D.磁感应强度的大小为8=］忤尹

7.如图所示，在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，有一质

量为加、电荷量为q的带正电小球由长度为L的绝缘细绳与悬点相连，将小

球置于恰好使细绳水平伸直的位置并从静止释放.不计空气阻力，则对小球

从释放到第一次到达最低点的过程，下列说法正确的是（）

_L___•

XXX

XXX

X5XX

A.小球运动至最低点时速度为2疯

B.小球在运动过程中受到的洛伦兹力方向始终与细绳垂直

C.小球在运动过程中受到的洛伦兹力的瞬时功率先增大,后减小

D.小球在运动至最低点时细绳对小球的拉力大小为3眼+*同

8.如图，电动势为E、内阻为r的电源与三个灯泡和三个电阻相接。电阻

合上开关鸟和邑时，三个灯泡都能正常工作。如果断开邑，则下列

表述正确的是（）

A（变暗B.右变暗

C.电源输出功率变小qD.电阻K两端的电压变大

9.如下图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板,C是一只静电计,开

关S断开后,静电计指针张开一个角度，下述做法可使指针张角增大的是

A.使A、B板靠近一些B.使A、B板

离远一些

C.使A、B正对面积减小一些D.A、B间加

入电介质

10.下列关于等势面的说法正确的是（）

A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功

B.等势面上各点的场强相同

C.点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面

D.匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面

11、

如图所示，水平导线中有电流I通过,导线正上方有一带正电的粒子,其初速度方

向与电流方向相同，不计粒子的重力，则粒子将

A.沿路径a运动,轨迹半径不断变大

B.沿路径a运动，轨迹

12.如图所示的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感应强度为3）共存的场

区，一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度％射入场区，则（）

A.若%>标，电子沿轨迹I运动,射出场区时,速度丫>%

B.若%〈正，电子沿轨迹H运动,射出场区时，速度"/

C.若%<5，电子沿轨迹I运动,射出场区时一，速度v>/

D.若%q,电子沿轨迹H运动,射出场区时，速度"％

13.在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材.

甲同学按电路图a进行测量实验，其中与为保护电阻，则:

%

□请用笔画线代替导线在图b中完成电路的连接；

□根据电压表的读数U和电流表的读数/,画出u-/图线如图c所示，可

得电源的电动势芯=V,内电阻片Q(结果均保留两位有

效数字).

乙同学误将测量电路连接成如图d所示，其他操作正确，根据电压表的读

数。和电流表的读数/,画出UT图线如图e所示，可得电源的电动势

E=V,内电阻尸。(结果均保留两位有效数字).

14.在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测电阻丝阻值约为6c0

(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径do其中一次测量结果如图所示，

图中读数为公mmo

(2)用毫米刻度尺测量金属丝接入电路的长度乙o

(3)为了测量电阻丝的电阻R,除了导线和开关外，还有以下一些器材

可供选择：

A.电源E（电动势为4.5V,内阻不计）

B.电压表V（量程为0〜3.0V,内阻约为2kC）

€1电流表入（量程为0~0.6人，内阻约为1C）

D.滑动变阻器N（最大阻值10C,额定电流2。A）

E.开关s一个，导线若干

请在下图的方框图内画出测量电阻丝的电阻应采用的电路图。

（4）在实验中，电压表示数为u,电流表示数为/,则金属丝电阻率的

表达式为0=;（用直接测量的物理量表示），从系统误差上看，

金属丝电阻率的测量偏比真实值______（填“大”或“小”）。

15.在直角坐标系中，三个边长都相同的正方形排列如图所示，第一象限

正方形区域ABOC中有水平向左的匀强电场，电场强度的大小为耳，在第

二象限正方形COED的对角线CE左侧CED区域内有竖直向下的匀强电场，

三角形OEC区域内无电场，正方形DENM区域内无电场。

y

MDCA

NEOB*

（1）现有一带电量为+4、质量为，”的带电粒子（重力不计）从AB边上的A点

静止释放，恰好能通过E点。求CE。区域内的匀强电场的电场强度片；

（2）保持1问中电场强度不变，若在正方形区域480c中某些点静止释放与

上述相同的带电粒子，要使所有的粒子都经过E点，则释放点的坐标值

x、y间应满足什么关系？

16.如图所示，"=&=&=R&=10Q,平行板电容器板长乙=20cm、间距d=8cm.

有一带电小球沿两板的中线以初速度％=1nVs垂直进入平行板电容器内.电

键S断开时，小球恰好沿直线匀速地通过电容器；当电键S闭合时，小球

恰好从上极板边缘通过电容器.取g=10m/s2,求:

E,rR、

(1)电键S闭合时，小球的加速度;

(2)电源的内阻是多大.

17.舰载机在航空母舰上起飞时，需要借助电磁弹射装置来获得足够的起

飞速度。某同学设计了一套电磁弹射装置，如图所示,在水平木板上固定两

根足够长的平行金属导轨，导轨间距为L=lm,导轨的电阻不计，导轨处于竖

直方向、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场(图中虚线之间区域，未画出),

连接导轨的电源电动势为E=40V,电容器的电容为C=1F。小车底部固定一

个与其前端平齐、边长为心的正方形单匝导体线框,线框前后两边的电阻

均为R=0.2Q,两侧边电阻不计且与导轨接触良好。小车与线框的总质量为

〃=1kg,开始时小车处于静止状态。现将开关S接1,使电容器完全充电，再

将S接至2,小车向前加速运动，在小车开始匀速运动时,将开关S拨回1,随

后小车滑出磁场。不计小车在运动过程中的摩擦。求：

(1)磁场的方向和小车开始运动时的加速度大小a；

⑵小车在轨道上达到匀速时的速度大小匕；

⑶小车出磁场过程中线框中产生的焦耳热Q。

18.如图所示虚线矩形区域NP/N，、内分别充满竖直向下的匀强电

场和大小为B垂直纸面向里的匀强磁场，两场宽度均为1、长度均为

4八N”为磁场与电场之间的分界线。点C、C将三等分，在c，、C

间安装一接收装置。一电量为-e.质量为〃，、初速度为零的电子，从/点

开始由静止经电场加速后垂直进入磁场，最后从何%之间离开磁场。不计

电子所受重力。求：

（1）若电场强度大小为E，则电子进入磁场时速度为多大。

（2）改变场强大小，让电子能垂直进入接收装置，则该装置能够接收到

几种垂直于"N方向的电子。

（3）在2问中接收到的电子在两场中运动的最长时间为多大。

参考答案

1.答案：A

2.答案：D

解析：A、电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与2比较，1处的

电场线密，所以1处的电场强度大.故A错误；

B、电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与3比较，1处的电场线

密，所以1处的电场强度大.故B错误；

C,顺着电场线，电势降低，所以1点的电势高于2点处的电势.故C错

误；

D、由题目可得，2与3处于同一条等势线上，所以2与3两点的电势相

等.故D正确.

3.答案：D

解析：在电场中，电势越高的地方，负电荷在该点具有的电势能越小,A错

误;由公式。=以可知，在匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间沿电

场线方向的距离成正比,B错误；电场强度大小与电势高低没有关系,C错误;

电场强度的方向总是指向电势降低最快的方向，D正确.

4.答案：B

解析：由于验电器原来不带电，因此，验电器的金属球和箔片带异号电荷，选

项A、C错误;验电器靠近带电金属球的一端感应出与带电金属球异号的电

荷，选项B正确,D错误.

5.答案：D

6.答案：D

解析：直铜条向上运动，由右手定则可知，感应电流方向为A-8,由左手

定则可知，铜条受到的安培力方向竖直向下，故A、B选项错误;设磁铁的重

力为G,由题意可知G=G,铜条向上运动时,铜条受到的安培力竖直向下，由

牛顿第三定律可知，磁铁受到的磁场尸=机,方向竖直向上，由平衡条件得

6=&+8〃©=6一相,由此可知岱＞@,故©选项错误感应电流/4=等懈

AK

得B=["JR，故D选项正确.

7.答案：D

解析：小球运动过程中，受重力、拉力和洛伦兹力,只有重力做功，小球的机

械能守恒，故，3=]叱解得八屈，故A错误；根据左手定则可知，小球受

到的洛伦兹力的方向始终与速度的方向垂直，沿绳子的方向向外，故B错

误;洛伦兹力始终不做功，功率始终是零，故C错误;小球在最低点，由合力提

2

供向心力，故7-mg-qvB=解得T=3mg+qB历L，故D正确.

8.答案：C

9.答案：BC

10.答案：CD

答案：11、

12.答案：CD

13.答案：扇|；2.8；0.60；3.0；0.50

14.答案：0.753-0.756；嗡;小

15.答案：（1）设粒子在第一象限的电场中加速运动，出第一象限时速度为

v,由动能定理得qEo/=；/w2

在第二象限中由类平抛运动的规律仁明/='组/

2m

解得E=4Eti

⑵设出发点坐标为（x,y）,加速过程由动能定理得洛kgzm/2

经过分析，要过E点在第二象限中类平抛运动时竖直位移与水平位移大小

相等为y，则

y=Vt'，y=--^-t'2

2m

解得y=x

16.答案：（1）电键S闭合时，小球作类平抛运动，则f=4=，=0.2s

2%

1，d

y=2at'=2

代入数据解得：a=2m/s2

（2）电键S闭合后，串R,并联与R,串联，则：4=乎°

对带电小球有:—mg=ma

d

电键s断开后，R「与此串联，则：4=—^，

〃+/?[+R&

对带电小球有：mg=q”

d

联立上式得：r=10Q

17.答案：（1）由左手定则可知，磁场的磁感应强度方向垂直水平向上，小车

在导轨上刚开始运动时,两电阻并联/=二=亭，小车开始运动时的加速度

1DR

⑵充电完成后电容器的电荷量q=CE①，

放电加速过程应用动量定理有B71At=BLAq=fnv「O②,M=③，

匀速运动时,电容器两端电压与小车切割磁感线产生的电势差相等,

咤④，由①②③④式得匕=16m/s。

（3）小车出磁场的过程,做减速