2019年高考物理 考綱解讀與熱點(diǎn)難點(diǎn)突破 專題06 電場、磁場的基本性質(zhì)熱點(diǎn)難點(diǎn)突破.doc
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專題06 電場、磁場的基本性質(zhì) 1.如圖所示,均勻繞制的螺線管水平固定在可轉(zhuǎn)動的圓盤上,在其正中心的上方有一固定的環(huán)形電流A,A與螺線管垂直.A中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,開關(guān)S閉合瞬間.關(guān)于圓盤的運(yùn)動情況(從上向下觀察),下列說法正確的是( ) A.靜止不動 B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動 C.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動 D.無法確定 【答案】B 2.如圖所示,虛線所示的圓是某點(diǎn)電荷電場中某等勢面的截面.a(chǎn)、b兩個(gè)帶電粒子以相同的速度,從電場中P點(diǎn)沿等勢面的切線方向飛出,粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡如圖中實(shí)線所示,M、N是軌跡上的點(diǎn),且M、N的連線經(jīng)過虛線圓的圓心.則在開始運(yùn)動的一小段時(shí)間內(nèi)(粒子在圖示區(qū)域內(nèi)),下列說法正確的是( ) A.M處電場強(qiáng)度大于N處電場強(qiáng)度 B.a(chǎn)粒子的速度將逐漸減小,b粒子的速度將逐漸增大 C.若a粒子為正電荷、b粒子必為負(fù)電荷 6.a、b是x軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷,電荷量分別為Q1和Q2,沿x軸a、b之間各點(diǎn)對應(yīng)的電勢高低如圖中曲線所示,從圖中可看出以下說法中正確的是( ) A.把正試探電荷沿x軸由a移到b的過程中,電荷的電勢能先增加后減少 B.電荷在a、P間和P、b間所受電場力的方向相同 C.Q1=Q2 D.a(chǎn)和b一定是同種電荷,且一定是正電荷 【答案】D 7.如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動,其運(yùn)動軌跡在豎直平面(紙面)內(nèi),且關(guān)于過軌跡最右側(cè)N點(diǎn)的水平直線對稱.已知重力加速度大小為g,忽略空氣阻力,小球可視為質(zhì)點(diǎn).由此可知( ) A.勻強(qiáng)電場的方向水平左 B.電場強(qiáng)度E滿足E> C.小球在M點(diǎn)的電勢能比在N點(diǎn)的大 D.M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的高 【答案】B 【解析】 8. (多選)如圖所示為點(diǎn)電荷a、b所形成的電場線分布,有一粒子(不計(jì)重力)由A進(jìn)入電場,A、B是軌跡上的兩點(diǎn),以下說法正確的是( ) A.該粒子帶正電 B. a、b為異種電荷 C.該粒子在A點(diǎn)加速度較B點(diǎn)大 D.該粒子在A點(diǎn)電勢能較B點(diǎn)大 【答案】BC 【解析】根據(jù)電場線從正電荷出發(fā),到負(fù)電荷終止,可知a帶正電,b帶負(fù)電,B正確;由粒子的軌跡向左上方彎曲,可知該粒子所受的電場力向左上方,因此該粒子帶負(fù)電,A錯誤;A處電場線密,則A處電場強(qiáng)度大,粒子所受的電場力大,則粒子在A點(diǎn)加速度較大,故C正確;根據(jù)順著電場線方向電勢降低,可知A點(diǎn)的電勢較高,由推論:負(fù)電荷在電勢高處電勢能小,則知粒子在A點(diǎn)電勢能較B點(diǎn)小,D錯誤. 9.在赤道附近水平放置一根長L的直導(dǎo)線,導(dǎo)線中通有恒定電流I,地磁場在赤道的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,若不考慮磁偏角的影響,那么地磁場對該導(dǎo)線的作用力大小及方向可能是( ) A.0 B.,豎直向下 C.BIL,向西 D.,向東 【答案】AB 【解析】當(dāng)水平通電直導(dǎo)線與磁場方向平行時(shí),地磁場對通電導(dǎo)線的作用力為零,A正確;當(dāng)水平通電直導(dǎo)線與磁場方向垂直時(shí),地磁場對通電導(dǎo)線的作用力大小為BIL,且為最大值;當(dāng)水平通電直導(dǎo)線與磁場方向成一夾角時(shí),地磁場對通電導(dǎo)線的作用力大小應(yīng)介于0和BIL之間,方向均沿豎直方向,B正確,C、D錯誤. 13. 質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理如圖3所示。從粒子源S出來時(shí)的粒子速度很小,可以看作初速度為零,粒子經(jīng)過電場加速后進(jìn)入有界的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,并沿著半圓周運(yùn)動而達(dá)到照相底片上的P點(diǎn),測得P點(diǎn)到入口的距離為x,則以下說法正確的是( ) 圖3 A.粒子一定帶正電 B.粒子一定帶負(fù)電 C.x越大,則粒子的質(zhì)量與電量之比一定越大 D.x越大,則粒子的質(zhì)量與電量之比一定越小 【答案】AC 14.太陽風(fēng)含有大量高速運(yùn)動的質(zhì)子和電子,可用于發(fā)電。如圖4所示,太陽風(fēng)進(jìn)入兩平行極板之間的區(qū)域,速度為v,方向與極板平行,該區(qū)域中有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場,方向垂直紙面,兩極板間的距離為L,則( ) 圖4 A.在開關(guān)K未閉合的情況下,兩極板間穩(wěn)定的電勢差為BLv B.閉合開關(guān)K后,若回路中有穩(wěn)定的電流I,則極板間電場恒定 C.閉合開關(guān)K后,若回路中有穩(wěn)定的電流I,則電阻消耗的熱功率為2BILv D.閉合開關(guān)K后,若回路中有穩(wěn)定的電流I,則電路消耗的能量等于洛倫茲力所做的功 【答案】AB 【解析】太陽風(fēng)進(jìn)入兩極板之間的勻強(qiáng)磁場中,帶電離子受到洛倫茲力和電場力作用,穩(wěn)定后,有=qvB,解得U=BLv,選項(xiàng)A正確;閉合開關(guān)后,若回路中有穩(wěn)定的電流,則兩極板之間的電壓恒定,電場恒定,選項(xiàng)B正確;回路中電流I==,電阻消耗的熱功率P=I2R=,選項(xiàng)C錯誤;由于洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功,所以選項(xiàng)D錯誤。 15.如圖11所示的虛線為電場中的三條等勢線,三條虛線平行且等間距,電勢分別為10 V、19 V、28 V,實(shí)線是僅受電場力的帶電粒子的運(yùn)動軌跡,a、b、c是軌跡上的三個(gè)點(diǎn),a到中間虛線的距離大于c到中間虛線的距離,下列說法正確的是( ) 圖11 A.粒子在a、b、c三點(diǎn)受到的電場力方向相同 B.粒子帶負(fù)電 C.粒子在a、b、c三點(diǎn)的電勢能大小關(guān)系為Epc>Epb>Epa D.粒子從a運(yùn)動到b與從b運(yùn)動到c,電場力做的功可能相等 【答案】ABC 16.靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的,用其指針張角的大小來定性顯示金屬球與外殼之間的電勢差大?。鐖D所示,A、B是平行板電容器的兩個(gè)金屬板,D為靜電計(jì).開始時(shí)閉合開關(guān)S,靜電計(jì)指針張開一定角度,為了使指針張開的角度增大些,下面采取的措施可行的是( ) A.?dāng)嚅_開關(guān)S后,將A、B分開些 B.保持開關(guān)S閉合,將A、B兩極板分開些 C.保持開關(guān)S閉合,將A、B兩極板靠近些 D.保持開關(guān)S閉合,將滑動變阻器的滑片向右移動 【答案】A 【解析】斷開開關(guān)S,電容器帶電荷量不變,將A、B分開一些,則d增大,根據(jù)C=知,電容減小,根據(jù)U=知,電勢差增大,指針張角增大,故選項(xiàng)A正確;保持開關(guān)閉合,將A、B兩極板分開些或靠近些,電容器兩端的電勢差都不變,則指針張角不變,故選項(xiàng)B、C錯誤;保持開關(guān)S閉合,電容器兩端的電勢差不變,滑動變阻器滑片滑動不會影響指針張角,故選項(xiàng)D錯誤. 20.如圖12,空間有一豎直向下沿x軸方向的靜電場,電場的場強(qiáng)大小按E=kx分布(x是軸上某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離),k=。x軸上,有一長為L的絕緣細(xì)線連接A、B兩個(gè)小球,兩球質(zhì)量均為m,B球帶負(fù)電,帶電荷量為q,A球距O點(diǎn)的距離為L。兩球現(xiàn)處于靜止?fàn)顟B(tài),不計(jì)兩球之間的靜電力作用。 圖12 (1)求A球的帶電荷量qA; (2)剪斷細(xì)線后,求B球的最大速度vm。 【答案】(1)-4q (2) (2)當(dāng)B球下落速度達(dá)到最大時(shí),B球距O點(diǎn)距離為x0 mg=qE=qx0 解得:x0=3L 運(yùn)動過程中,電場力大小線性變化,所以由動能定理得: mgL-qL=mv-mv q==mg 解得:vm= 21.如圖5所示,兩豎直金屬板間電壓為U1,兩水平金屬板的間距為d。豎直金屬板a上有一質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒(重力不計(jì))從靜止經(jīng)電場加速后,從另一豎直金屬板上的小孔水平進(jìn)入兩水平金屬板間并繼續(xù)沿直線運(yùn)動。水平金屬板內(nèi)的勻強(qiáng)磁場及其右側(cè)寬度一定、高度足夠高的勻強(qiáng)磁場方向都垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,求: 圖5 (1)微粒剛進(jìn)入水平金屬板間時(shí)的速度大小v0; (2)兩水平金屬板間的電壓; (3)為使微粒不從磁場右邊界射出,右側(cè)磁場的最小寬度D。 【答案】(1) (2)Bd (3) 【解析】(1)在加速電場中,由動能定理得:qU1=mv 解得:v0= 22.在第Ⅱ象限內(nèi)緊貼兩坐標(biāo)軸的一邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在第Ⅰ、Ⅳ象限x<L區(qū)域內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為E;在x>L區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B′的矩形勻強(qiáng)磁場,矩形的其中一條邊在直線x=L上。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(不計(jì)粒子重力)從第Ⅱ象限的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的上邊界和左邊界的交點(diǎn)處以沿y軸負(fù)方向的某一速度進(jìn)入磁場區(qū)域,從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向射入勻強(qiáng)電場區(qū)域。 圖6 (1)求帶電粒子射入第Ⅱ象限的勻強(qiáng)磁場時(shí)的速度大小; (2)求帶電粒子從勻強(qiáng)電場區(qū)域射出時(shí)的坐標(biāo); (3)若帶電粒子進(jìn)入x>L區(qū)域的勻強(qiáng)磁場時(shí)速度方向與x軸正方向成45角,要使帶電粒子能夠回到x<L區(qū)域,則x>L區(qū)域中勻強(qiáng)磁場的最小面積為多少? 【答案】(1) (2)(L,-) (3) 【解析】(1)根據(jù)題述帶電粒子的運(yùn)動情境,可知帶電粒子在第Ⅱ象限的勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的軌跡半徑等于正方形區(qū)域的邊長L,即R=L 設(shè)帶電粒子射入第Ⅱ象限的勻強(qiáng)磁場中時(shí)速度大小為v,由qvB=m,解得v=。 所以位置坐標(biāo)為(,) (2)粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示。 24.如圖8所示,坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi),x軸沿水平方向,x>0的區(qū)域有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1;第三象限同時(shí)存在著垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場和豎直向上的勻強(qiáng)電場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,電場強(qiáng)度大小為E。x>0的區(qū)域固定一與x軸成θ=30角的絕緣細(xì)桿。一穿在細(xì)桿上的帶電小球a沿細(xì)桿勻速滑下,從N點(diǎn)恰能沿圓周軌道運(yùn)動到x軸上的Q點(diǎn),且速度方向垂直于x軸。已知Q點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為l,重力加速度為g,B1=7E,B2=E??諝庾枇雎圆挥?jì)。 圖8 (1)求帶電小球a的電性及其比荷; (2)求帶電小球a與絕緣細(xì)桿間的動摩擦因數(shù)μ; (3)當(dāng)帶電小球a剛離開N點(diǎn)時(shí),從y軸正半軸距原點(diǎn)O為h=的P點(diǎn)(圖中未畫出)以某一初速度平拋一個(gè)不帶電的絕緣小球b,b球剛好運(yùn)動到x軸時(shí)與向上運(yùn)動的a球相碰,則b球的初速度為多大? 【答案】(1)正 (2) (3) 【解析】(1)由帶電小球a在第三象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動可得,帶電小球a帶正電,且mg=qE,解得=。 (3)帶電小球a在第三象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動的周期 T== 帶電小球a第一次在第二象限豎直上下運(yùn)動的總時(shí)間為t0== 絕緣小球b平拋運(yùn)動至x軸上的時(shí)間為 t==2 兩球相碰有t=+n(t0+) 聯(lián)立解得n=1 設(shè)絕緣小球b平拋的初速度為v0,則l=v0t 解得v0=- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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