《2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第3章 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 考前基礎(chǔ)回扣練6 電場(chǎng)和磁場(chǎng)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第3章 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 考前基礎(chǔ)回扣練6 電場(chǎng)和磁場(chǎng)(3頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第3章 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 考前基礎(chǔ)回扣練6 電場(chǎng)和磁場(chǎng)
1.有兩個(gè)趣味小實(shí)驗(yàn),第一個(gè)實(shí)驗(yàn)叫做“振動(dòng)的彈簧”,把一根柔軟的彈簧懸掛起來(lái),使它的下端剛好跟槽中的水銀接觸,如圖甲所示,通電后,發(fā)現(xiàn)彈簧不斷上下振動(dòng).第二個(gè)實(shí)驗(yàn)叫做“旋轉(zhuǎn)的液體”,在玻璃皿的中心放一個(gè)圓柱形電極,沿邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極,把它們分別與電池的兩極相連,然后在玻璃皿中放入導(dǎo)電液體,如鹽水,如果把玻璃皿放在磁場(chǎng)中,液體就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來(lái),如圖乙所示.下列關(guān)于這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是( )
A.圖甲中,彈簧不斷上下振動(dòng)是電場(chǎng)力的作用
B.圖甲中,如果改變電源的正、負(fù)極,則彈簧馬上停止上下振動(dòng)
C.
2、圖乙中,液體的旋轉(zhuǎn)是安培力的作用
D.圖乙中,如果改變電源的正、負(fù)極,液體的旋轉(zhuǎn)方向不變
解析:當(dāng)給彈簧和槽中水銀通入電流時(shí),彈簧的每一圈都相當(dāng)于一個(gè)線圈,由同向電流相互吸引可知,彈簧縮短,彈簧離開(kāi)水銀面,電路斷開(kāi),彈簧中沒(méi)有電流,各線圈之間失去吸引作用,彈簧恢復(fù)原狀,下落到水銀面,電路接通,重復(fù)上面的現(xiàn)象,所以彈簧不斷上下振動(dòng)的原因是同方向的電流互相吸引,是安培力的作用,所以A錯(cuò)誤;如果改變電源的正、負(fù)極,彈簧每一圈中仍有同方向的電流,仍然會(huì)上下振動(dòng),B錯(cuò)誤;液體的旋轉(zhuǎn)是由沿半徑方向的液體中的電流受到安培力引起的,C正確;如果改變電源的正、負(fù)極,液體中電流的方向發(fā)生改變,所受安培力方向也
3、改變,液體的旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生變化,D錯(cuò)誤.
答案:C
2.[2018·岳陽(yáng)一模]如圖所示,一帶電小球懸掛在平行板電容器內(nèi)部,閉合開(kāi)關(guān)S,電容器充電后,細(xì)線與豎直方向夾角為φ,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.保持開(kāi)關(guān)S閉合,使兩極板靠近一些,φ將減小
B.保持開(kāi)關(guān)S閉合,將滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng),φ將減小
C.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S,使兩極板靠近一些,φ將不變
D.輕輕將細(xì)線剪斷,小球?qū)⒆鲂睊佭\(yùn)動(dòng)
解析:保持開(kāi)關(guān)S閉合,即電容器兩端電壓不變,使兩極板靠近些,由E=知,電場(chǎng)強(qiáng)度增大,φ將增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片不影響電容器兩極板間的電壓,B項(xiàng)錯(cuò)誤;打開(kāi)開(kāi)關(guān)S,電容器兩極板所帶電荷量不
4、變,使兩極板靠近一些,由C=、U=、E=知,E不變,即夾角φ不變,C項(xiàng)正確;輕輕將細(xì)線剪斷,小球?qū)⒀丶?xì)線方向向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤.
答案:C
3.(多選)
如圖所示,虛線a、b、c表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面與紙平面的交線,且相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等.實(shí)線為一帶正電荷粒子僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,M、N是這條軌跡上的兩點(diǎn),則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.三個(gè)等勢(shì)面中,a的電勢(shì)最高
B.對(duì)于M、N兩點(diǎn),帶電粒子通過(guò)M點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能較大
C.對(duì)于M、N兩點(diǎn),帶電粒子通過(guò)M點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大
D.帶電粒子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí),加速度增大
解析:由于帶電粒子做曲線運(yùn)動(dòng),所
5、受電場(chǎng)力的方向必定指向軌道的凹側(cè),且和等勢(shì)面垂直,所以電場(chǎng)線方向是由c指向b再指向a.根據(jù)電場(chǎng)線的方向指向電勢(shì)降低的方向,故φc>φb>φa,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大,M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)電勢(shì)低,故在M點(diǎn)電勢(shì)能小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)能量守恒定律,電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能之和保持不變,故粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能較大,選項(xiàng)C正確;由于相鄰等勢(shì)面之間電勢(shì)差相等,且N點(diǎn)等勢(shì)面較密,則EN>EM,即qEN>qEM,由牛頓第二定律知,帶電粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí),加速度增大,選項(xiàng)D正確.
答案:CD
4.
如右圖所示,A、B為豎直放置的兩塊金屬板,A、B兩板之間的電壓U1=100 V,M、N為水平放置的兩
6、塊完全相同的金屬板,M板帶正電,N板帶負(fù)電.B板中央開(kāi)有一小孔,該小孔與M、N兩板的間距相等.現(xiàn)將一質(zhì)量m=2.0×10-11 kg、電荷量q=+1.0×10-5 C的粒子在A板附近由靜止釋放,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后粒子恰好穿過(guò)小孔進(jìn)入M、N兩板之間,又經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后粒子離開(kāi)M、N之間的電場(chǎng),并立即進(jìn)入一個(gè)方向垂直于紙面向里、寬度D=20 cm的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.已知粒子離開(kāi)M、N之間的電場(chǎng)時(shí),速度的方向與水平方向之間的夾角θ=30°,M、N兩金屬板正對(duì),間距d=10 cm,M、N板的長(zhǎng)度L=20 cm.粒子重力不計(jì),忽略邊緣效應(yīng).
(1)求粒子進(jìn)入M、N兩板間的初速度v1的大小.
(2)求M、N兩
7、板間的電壓U2.
(3)為使粒子不會(huì)由磁場(chǎng)右邊界射出,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少為多大?
解析:(1)帶電粒子在電場(chǎng)中加速,根據(jù)動(dòng)能定理有 qU1=mv
解得 v1=1.0×104 m/s.
(2)帶電粒子在M、N兩板間做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)粒子在M、N間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,離開(kāi)M、N間時(shí)粒子在豎直方向的分速度為v2.根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有
L=v1t,v2=at
其中 a=
又由速度的矢量關(guān)系圖可得 tanθ=
聯(lián)立解得 U2=100 V.
(3)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度
v==×104 m/s
帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)軌道半徑為R.
由洛倫茲力提供向心力,有 qvB=m
解得 R=
由R=可知,當(dāng)m、q、v一定時(shí),R越大,B越?。?
為使粒子不會(huì)由磁場(chǎng)右邊界射出,則粒子軌跡剛好與磁場(chǎng)右邊界相切時(shí),粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑最大,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小.
畫(huà)出此時(shí)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,如下圖所示,由圖中的幾何關(guān)系有
Rmax== cm
代入B=解得Bmin=0.1 T.
答案:(1)1.0×104 m/s (2)100 V (3)0.1T