（课标版）高考物理二轮复习 专题三 电场与磁场 第9讲 选择题对“电场性质、磁场性质”的考查限时练（含解析）-人教版高三全册物理试题

选择题对“电场性质、磁场性质”的考查[A组基础小题练熟练快]1．(2019·云南师大附中模拟)如图，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流，P、Q为MN连线上两点，且MP＝PN＝NQ，则下面说法正确的是()A．磁感应强度BP＞BQB．磁感应强度BP＜BQC．将同一电流元分別放置于P、Q两点，所受安培力一定有FP＞FQD．将同一电流元分别放置于P、Q两点，所受安培力一定有FP<FQ解析：根据右手定则可知，M点的导线在P点的磁场方向向上，N点的导线在P点的磁场方向也向上，则叠加后P点的合磁场方向向上；M点的导线在Q点的磁场方向向上，N点的导线在Q点的磁场方向向下，则叠加后Q点的合磁场方向向下，且小于P点的磁场大小，选项A正确，B错误；因电流元所受的安培力的大小与电流元的放置方向有关，则无法比较同一电流元分别放置于P、Q两点所受安培力的大小，选项C、D错误．答案：A2．(2019·江苏无锡联考)避雷针上方有雷雨云时避雷针附近的电场线分布如图所示，图中中央的竖直黑线AB代表了避雷针，CD为水平地面，MN是电场线中两个点．下列说法正确的是()A．M点的场强比N点的场强大B．试探电荷从M点沿直线移动到N点，电场力做功最少C．M点的电势比N点的电势高D．CD的电势为零，但其表面附近的电场线有些位置和地面不垂直解析：N点处的电场线比M点密集，可知M点的场强比N点的场强小，选项A错误；由于MN两点的电势差一定，可知无论试探电荷沿什么路径从M点到N点，电场力做功都是相同的，选项B错误；沿电场线电势逐渐降低，可知M点的电势比N点的电势高，选项C正确；CD的电势为零，地面为等势面，则CD表面附近的电场线与地面都是垂直的，选项D错误．答案：C3．(多选)(2019·湖南株洲联考)如图所示，一个均匀带电的橡胶圆盘处在竖直面内，可以绕过其圆心的水平轴高速转动．当它不动时，放在它左侧轴线上的小磁针处于静止状态，当橡胶圆盘高速旋转时，小磁针的N极向右偏转，则可能是()A．橡胶圆盘带负电，从左向右看逆时针旋转B．橡胶圆盘带负电，从左向右看顺时针旋转C．橡胶圆盘带正电，从左向右看逆时针旋转D．橡胶圆盘带正电，从左向右看顺时针旋转解析：若橡胶圆盘带负电，从左向右看逆时针旋转，则橡胶圆盘形成的电流方向与旋转方向相反，再由右手螺旋定则可知磁极的方向为左端S极，右端N极，因此小磁针N极应沿轴线向右偏转，故A正确；同理，B错误；若橡胶圆盘带正电，从左向右看逆时针旋转，则橡胶圆盘形成的电流方向与旋转方向相同，再由右手螺旋定则可知磁极的方向为左端N极，右端S极，因此小磁针N极应沿轴线向左偏转，故C错误；同理，D正确．答案：AD4．(2019·陕西宝鸡模拟)真空中有一带负电的电荷q绕固定的点电荷＋Q运动，其运动轨迹为椭圆，如图所示．已知a、b、c、d为椭圆的四个顶点，＋Q处在椭圆的一个焦点上，则下列说法正确的是()A．＋Q产生的电场中a、c两点的电场强度相同B．负电荷q在b点的速度大于d点的速度C．负电荷q在b点的电势能大于d点的电势能D．负电荷q在运动过程中电场力始终不做功解析：a、c为椭圆的两个顶点，则a、c两点到Q的距离相等，由点电荷的场强公式E＝eq\f(kQ,r2)可知，两点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；负电荷由b运动到d的过程中，电场力做负功，电势能增加，动能减小，所以负电荷q在b点的速度大于d点的速度，在b点的电势能小于d点的电势能，故B正确，C、D错误．答案：B5．(2019·山西太原联考)如图，等量同种电荷A、B固定在同一水平线上，光滑绝缘杆竖直固定，与AB连线的中垂线重合，C、D是绝缘杆上的两点，且AC＝AD，一带负电的小球(可视为点电荷)套在绝缘杆上，从C点无初速释放运动到D的过程中，下列说法正确的是()A．小球的加速度先增大后减小B．小球的加速度保持不变C．杆对小球的弹力一直增加D．小球的机械能先增大后减小解析：设A、B连线的中点为O，则沿CO方向的场强可能先增加后减小，也可能一直减小，则带负电的小球，从C到O运动时，加速度可能先增大后减小，也可能一直减小；同理带负电的小球，从O到D运动时，加速度可能先增大后减小，也可能一直增大，选项A、B错误．两电荷对小球的引力在垂直OD方向上总是大小相等方向相反的，故杆对小球的弹力总是零，选项C错误．电场力先对小球做正功，后做负功，则电势能先减小后增加，因小球只有重力和电场力做功，则电势能和机械能之和守恒，则小球的机械能先增大后减小，选项D正确．答案：D6.(2019·江西南昌十所省重点中学二模)如图所示，用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n匝，线圈由粗细均匀、单位长度的质量为2.5g的导线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平，在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁，磁铁中轴线OO′垂直于线圈平面且通过其圆心O，测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0.5T，方向与竖直线成30°角，要使三条细线上的张力为零，g取10m/s2，线圈中通过的电流至少为()A．0.1A B．0.2AC．0.05A D．0.01A解析：设线圈的半径为r，则线圈的质量m＝2πrn×2.5×10－3kg，线圈受到的安培力为F＝2πrIBn，由于线圈所受安培力向上的分力等于其重力，则2πrn×2.5×10－3×10＝2πrIBnsin30°，解得I＝0.1A，选项A正确．答案：A[B组中难题目练通抓牢]7．(2019·四川内江联考)2019年1月，出现在中国海军坦克登陆舰上的电磁轨道炮在全球“刷屏”，这是电磁轨道炮全球首次实现舰载测试．如图所示为电磁轨道炮的简化原理示意图，它由两条水平放置的平行光滑长直轨道组成．轨道间放置一个导体滑块作为弹头．当电流从一条轨道流入，经弹头从另一条轨道流回时，在两轨道间产生磁场，弹头就在安培力推动下以很大的速度射出去．不计空气阻力，将该过程中安培力近似处理为恒力，为了使弹头获得更大的速度，可适当()A．减小平行轨道间距B．增大轨道中的电流C．缩短轨道的长度D．增大弹头的质量解析：根据题意，安培力做的功等于弹头获得的动能．轨道间距减小，安培力减小，安培力做的功减小，弹头获得的动能减小，速度减小，故A错误；增大轨道中电流，安培力增大，安培力做的功增大，弹头获得的动能增大，速度增大，故B正确；缩短轨道长度，安培力做的功减小，弹头获得的动能减小，速度减小，故C错误；只增大弹头质量，安培力做的功不变，弹头获得的动能不变，所以速度减小，故D错误．答案：B8．(2019·河南郑州联考)如图所示为某电场的电场线和等势面分布图，其中实线为电场线，虚线为等势面，a、b、c为电场中的三个点．下列说法正确的是()A．a点的电势高于b点的电势B．a点的电场强度小于b点的电场强度C．电子从a点移到c点，电势能增大D．将电子从a点移到c点，再从c点移到b点，电场力做功的代数和为零解析：因a、b两点在同一等势面上，则a点的电势等于b点的电势，选项A错误；a点处电场线较b点处密集，可知a点的电场强度大于b点的电场强度，选项B错误；因c点电势高于a点，可知电子从a点移到c点，电势能减小，选项C错误；因a点的电势等于b点的电势，则将电子从a点移到c点，再从c点移到b点，电势能的变化为零，则电场力做功的代数和为零，选项D正确．答案：D9．(多选)(2019·江苏苏州期末)如图甲所示，两个等量正电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、O三点．一个带电荷量大小为2×10－3C、质量为1g的小物块从A点静止释放，其运动的vt图象如图乙所示，其中B点处的切线斜率最大(图中标出了该切线)，则下列说法中正确的是()A．小物块带正电B．A、O两点的电势差UAO＝－9VC．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强大小E＝1V/mD．由A到O的过程中小物块的电势能先减小后变大解析：该小物块从A点静止释放后，根据运动的vt图象可知小物块从A向B运动，说明电场力方向向下，故小物块一定带负电，故A错误；从A到O的过程中，根据动能定理得－qUAO＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，代入数据得UAO＝－9V，故B正确；由乙图可知，物体在B点加速度最大，且加速度为a＝eq\f(Δv,Δt)＝2m/s2，根据qE＝ma，可知B点的场强最大，为E＝eq\f(ma,q)＝1V/m，故C正确；从A到O的过程中，电场力一直做正功，电势能一直减小，故D错误．答案：BC10.如图所示，ABCD为一个圆台，O点是其对称轴上某点，其中C、A、O以及D、B、O分别在一条直线上，现将正点电荷放在O点，BNC为某个试探电荷只在电场力作用下的移动路线，则下列说法正确的是()A．A、B两点的电场强度相同B．圆台底部平面CD为等势面C．负电荷沿BNC从B到C，动能变大D．正电荷沿着BNC从B到C电场力做的功等于该电荷沿任意路径从A到D电场力做的功解析：A、B两点到O点距离相同，故两点电场强度大小相等，但方向不同，故A、B两点的电场强度不相同，故A错误；O点到底面各点的距离不相等，底面CD不为等势面，故B错误；负电荷沿BNC从B到C，电场力做负功，故动能减小，故C错误；A、B两点到O点距离相等，A、B两点电势相等，C、D两点到O点距离相等，C、D两点电势相等，则UBC＝UAD，故正电荷沿着BNC从B到C电场力做的功等于该电荷沿任意路径从A到D电场力做的功，故D正确．答案：D[C组探究创新从容应对]11.(多选)(2019·江南十校联考)如图所示，半径为R的绝缘闭合球壳，O为球壳的球心，球壳上均匀分布着正电荷，已知均匀带电的球壳在其内部激发的场强处处为零．现在球壳表面A处取下一面积足够小、带电荷量为q的曲面将其沿OA连线延长线向上移动至B点，且AB＝R，若球壳的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，下列说法中正确的是()A．把另一带正电的试探电荷从A点处移动到O点过程中系统电势能减少B．球壳剩余部分的电荷在球壳内部激发的电场的电场线由A点的对称点C点沿直线指向球壳内表面各点C．球壳内部电场的电场线由球壳各点沿曲线指向A点D．球心O点场强的大小为keq\f(3q,4R2)解析：球壳表面A处取下一面积足够小、带电荷量为q的曲面，相当于在完整球壳表面点A处放入等电荷密度、等面积的带负电荷的曲面．球壳剩余部分的电荷在球壳内部激发的电场可以看作两部分电荷电场的叠加，一部分是原球壳上均匀分布的正电荷在内部激发的电场，处处为零；另一部分是球壳上位于A处的等量负点电荷激发的电场，故球壳剩余部分的电荷在球壳内部激发的电场等同于只有A处的一个负点电荷激发的电场，如图(a)所示，故B项错误．据B项分析可得，空间所有电荷在球壳内激发的电场相当于两个等量异种电荷产生的电场，如图(b)所示，故C项正确；由图(b)知，带正电的试探电荷从A点处移动到O点，电势升高，电势能增加，故A项错误；由C项分析知，球心O点场强大小EO＝keq\f(q,R2)－keq\f(q,2R2)＝keq\f(3q,4R2)，故D项正确．答案：CD12．(多选)(2019·湖南长沙一模)央视《是真的吗》节目做了如下实验：用裸露的钢导线绕制成一根无限长的螺旋管，将螺旋管固定在绝缘水平桌面上，用一节干电池和两磁铁制成一个“小车”，两导电磁铁的同名磁极粘在电池的正、负两极上，只要将这辆“小车”推入螺旋管中，“小车”就会加速运动起来，如图所示．图中干电池所在处的线圈没有画出关于“小车”的运动，以下说法正确的是()A．图中“小车”的加速度方向向右B．“小车”加速运动的能量源于安培力做功C．将“小车”上两磁铁均改为S极与电池粘连，小车的加速度方向会改变D．将“小车”上两磁铁均改为S极与电池粘连，小车的加速度方