2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第3章 電場和磁場 考前基礎(chǔ)回扣練6 電場和磁場

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1、考前基礎(chǔ)回扣練 6電場和磁場 1.有兩個趣味小實驗,第一個實驗叫做“振動的彈簧”,把一根柔軟的彈簧懸掛起來,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.第二個實驗叫做“旋轉(zhuǎn)的液體”,在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極,沿邊緣內(nèi)壁放一個圓環(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中,液體就會旋轉(zhuǎn)起來,如圖乙所示.下列關(guān)于這兩個實驗的說法正確的是(  ) A.圖甲中,彈簧不斷上下振動是電場力的作用 B.圖甲中,如果改變電源的正、負極,則彈簧馬上停止上下振動 C.圖乙中,液體的旋轉(zhuǎn)是安培力的作用 D.圖乙中,

2、如果改變電源的正、負極,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,彈簧的每一圈都相當(dāng)于一個線圈,由同向電流相互吸引可知,彈簧縮短,彈簧離開水銀面,電路斷開,彈簧中沒有電流,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錯誤;如果改變電源的正、負極,彈簧每一圈中仍有同方向的電流,仍然會上下振動,B錯誤;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、負極,液體中電流的方向發(fā)生改變,所受安培力方向也改變,液體的旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生變化,D錯誤. 答案:

3、C 2.[2018·岳陽一模]如圖所示,一帶電小球懸掛在平行板電容器內(nèi)部,閉合開關(guān)S,電容器充電后,細線與豎直方向夾角為φ,則下列說法中正確的是(  ) A.保持開關(guān)S閉合,使兩極板靠近一些,φ將減小 B.保持開關(guān)S閉合,將滑動變阻器滑片向右移動,φ將減小 C.?dāng)嚅_開關(guān)S,使兩極板靠近一些,φ將不變 D.輕輕將細線剪斷,小球?qū)⒆鲂睊佭\動 解析:保持開關(guān)S閉合,即電容器兩端電壓不變,使兩極板靠近些,由E=知,電場強度增大,φ將增大,A項錯誤;調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片不影響電容器兩極板間的電壓,B項錯誤;打開開關(guān)S,電容器兩極板所帶電荷量不變,使兩極板靠近一些,由C=、U=、E=知,E不

4、變,即夾角φ不變,C項正確;輕輕將細線剪斷,小球?qū)⒀丶毦€方向向下做勻加速直線運動,D項錯誤. 答案:C 3.(多選) 如圖所示,虛線a、b、c表示電場中的三個等勢面與紙平面的交線,且相鄰等勢面之間的電勢差相等.實線為一帶正電荷粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡,M、N是這條軌跡上的兩點,則下列說法中正確的是(  ) A.三個等勢面中,a的電勢最高 B.對于M、N兩點,帶電粒子通過M點時電勢能較大 C.對于M、N兩點,帶電粒子通過M點時動能較大 D.帶電粒子由M點運動到N點時,加速度增大 解析:由于帶電粒子做曲線運動,所受電場力的方向必定指向軌道的凹側(cè),且和等勢面垂直

5、,所以電場線方向是由c指向b再指向a.根據(jù)電場線的方向指向電勢降低的方向,故φc>φb>φa,選項A錯誤;正電荷在電勢高處電勢能大,M點的電勢比N點電勢低,故在M點電勢能小,選項B錯誤;根據(jù)能量守恒定律,電荷的動能和電勢能之和保持不變,故粒子在M點的動能較大,選項C正確;由于相鄰等勢面之間電勢差相等,且N點等勢面較密,則EN>EM,即qEN>qEM,由牛頓第二定律知,帶電粒子從M點運動到N點時,加速度增大,選項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為水平放置的兩塊完全相同的金屬板,M板帶正電,N板帶負電.B板

6、中央開有一小孔,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)過一段時間后粒子恰好穿過小孔進入M、N兩板之間,又經(jīng)過一段時間后粒子離開M、N之間的電場,并立即進入一個方向垂直于紙面向里、寬度D=20 cm的有界勻強磁場中.已知粒子離開M、N之間的電場時,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,間距d=10 cm,M、N板的長度L=20 cm.粒子重力不計,忽略邊緣效應(yīng). (1)求粒子進入M、N兩板間的初速度v1的大?。? (2)求M、N兩板間的電壓U2. (3)為使粒子不會由磁場右邊

7、界射出,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B至少為多大? 解析:(1)帶電粒子在電場中加速,根據(jù)動能定理有 qU1=mv 解得 v1=1.0×104 m/s. (2)帶電粒子在M、N兩板間做類平拋運動,設(shè)粒子在M、N間運動的時間為t,離開M、N間時粒子在豎直方向的分速度為v2.根據(jù)類平拋運動規(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)粒子進入磁場時的速度 v==×104 m/s 帶電粒子進入磁場中做勻速圓周運動,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,R越大,B越小. 為使粒子不會由磁場右邊界射出,則粒子軌跡剛好與磁場右邊界相切時,粒子運動的軌道半徑最大,磁場的磁感應(yīng)強度最?。? 畫出此時帶電粒子的運動軌跡,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 3

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