2019年高考物理 考綱解讀與熱點(diǎn)難點(diǎn)突破 專(zhuān)題06 電場(chǎng)、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)熱點(diǎn)難點(diǎn)突破.doc
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專(zhuān)題06 電場(chǎng)、磁場(chǎng)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(dòng)的圓盤(pán)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?lè)较?,開(kāi)關(guān)S閉合瞬間.關(guān)于圓盤(pán)的運(yùn)動(dòng)情況(從上向下觀察),下列說(shuō)法正確的是( ) A.靜止不動(dòng) B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D.無(wú)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(chǎng)中某等勢(shì)面的截面.a(chǎn)、b兩個(gè)帶電粒子以相同的速度,從電場(chǎng)中P點(diǎn)沿等勢(shì)面的切線方向飛出,粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)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(guò)虛線圓的圓心.則在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的一小段時(shí)間內(nèi)(粒子在圖示區(qū)域內(nèi)),下列說(shuō)法正確的是( ) A.M處電場(chǎng)強(qiáng)度大于N處電場(chǎng)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(duì)應(yīng)的電勢(shì)高低如圖中曲線所示,從圖中可看出以下說(shuō)法中正確的是( ) A.把正試探電荷沿x軸由a移到b的過(guò)程中,電荷的電勢(shì)能先增加后減少 B.電荷在a、P間和P、b間所受電場(chǎng)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡在豎直平面(紙面)內(nèi),且關(guān)于過(guò)軌跡最右側(cè)N點(diǎn)的水平直線對(duì)稱(chēng).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(chǎng)的方向水平左 B.電場(chǎng)強(qiáng)度E滿足E> C.小球在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)的大 D.M點(diǎn)的電勢(shì)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(chǎng)線分布,有一粒子(不計(jì)重力)由A進(jìn)入電場(chǎng),A、B是軌跡上的兩點(diǎn),以下說(shuō)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(shì)能較B點(diǎn)大 【答案】BC 【解析】根據(jù)電場(chǎng)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(chǎng)力向左上方,因此該粒子帶負(fù)電,A錯(cuò)誤;A處電場(chǎng)線密,則A處電場(chǎng)強(qiáng)度大,粒子所受的電場(chǎng)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(chǎng)線方向電勢(shì)降低,可知A點(diǎn)的電勢(shì)較高,由推論:負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小,則知粒子在A點(diǎn)電勢(shì)能較B點(diǎn)小,D錯(cuò)誤. 9.在赤道附近水平放置一根長(zhǎng)L的直導(dǎo)線,導(dǎo)線中通有恒定電流I,地磁場(chǎng)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(chǎng)對(duì)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(chǎng)方向平行時(shí),地磁場(chǎng)對(duì)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(chǎng)方向垂直時(shí),地磁場(chǎng)對(duì)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(chǎng)方向成一夾角時(shí),地磁場(chǎng)對(duì)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(cuò)誤. 13. 質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理如圖3所示。從粒子源S出來(lái)時(shí)的粒子速度很小,可以看作初速度為零,粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速后進(jìn)入有界的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,并沿著半圓周運(yùn)動(dòng)而達(dá)到照相底片上的P點(diǎn),測(cè)得P點(diǎn)到入口的距離為x,則以下說(shuō)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(yáng)風(fēng)含有大量高速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)子和電子,可用于發(fā)電。如圖4所示,太陽(yáng)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(chǎng),方向垂直紙面,兩極板間的距離為L(zhǎng),則( ) 圖4 A.在開(kāi)關(guān)K未閉合的情況下,兩極板間穩(wěn)定的電勢(shì)差為BLv B.閉合開(kāi)關(guān)K后,若回路中有穩(wěn)定的電流I,則極板間電場(chǎng)恒定 C.閉合開(kāi)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(kāi)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(yáng)風(fēng)進(jìn)入兩極板之間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,帶電離子受到洛倫茲力和電場(chǎng)力作用,穩(wěn)定后,有=qvB,解得U=BLv,選項(xiàng)A正確;閉合開(kāi)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(chǎng)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(cuò)誤;由于洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 15.如圖11所示的虛線為電場(chǎng)中的三條等勢(shì)線,三條虛線平行且等間距,電勢(shì)分別為10 V、19 V、28 V,實(shí)線是僅受電場(chǎng)力的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)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(shuō)法正確的是( ) 圖11 A.粒子在a、b、c三點(diǎn)受到的電場(chǎng)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(shì)能大小關(guān)系為Epc>Epb>Epa D.粒子從a運(yùn)動(dòng)到b與從b運(yùn)動(dòng)到c,電場(chǎng)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(lái)定性顯示金屬球與外殼之間的電勢(shì)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(kāi)始時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S,靜電計(jì)指針張開(kāi)一定角度,為了使指針張開(kāi)的角度增大些,下面采取的措施可行的是( ) A.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S后,將A、B分開(kāi)些 B.保持開(kāi)關(guān)S閉合,將A、B兩極板分開(kāi)些 C.保持開(kāi)關(guān)S閉合,將A、B兩極板靠近些 D.保持開(kāi)關(guān)S閉合,將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng) 【答案】A 【解析】斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,電容器帶電荷量不變,將A、B分開(kāi)一些,則d增大,根據(jù)C=知,電容減小,根據(jù)U=知,電勢(shì)差增大,指針張角增大,故選項(xiàng)A正確;保持開(kāi)關(guān)閉合,將A、B兩極板分開(kāi)些或靠近些,電容器兩端的電勢(shì)差都不變,則指針張角不變,故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;保持開(kāi)關(guān)S閉合,電容器兩端的電勢(shì)差不變,滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)不會(huì)影響指針張角,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 20.如圖12,空間有一豎直向下沿x軸方向的靜電場(chǎng),電場(chǎng)的場(chǎng)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(zhǎng)為L(zhǎng)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(zhǎng)。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(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力大小線性變化,所以由動(dòng)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(chǎng)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(dòng)。水平金屬板內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)及其右側(cè)寬度一定、高度足夠高的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)右邊界射出,右側(cè)磁場(chǎng)的最小寬度D。 【答案】(1) (2)Bd (3) 【解析】(1)在加速電場(chǎng)中,由動(dòng)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(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),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(chǎng),電場(chǎng)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(chǎng),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(chǎng)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(chǎng)區(qū)域,從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域。 圖6 (1)求帶電粒子射入第Ⅱ象限的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)的速度大??; (2)求帶電粒子從勻強(qiáng)電場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(dòng)情境,可知帶電粒子在第Ⅱ象限的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑等于正方形區(qū)域的邊長(zhǎng)L,即R=L 設(shè)帶電粒子射入第Ⅱ象限的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(dòng)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(chǎng),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(chǎng)和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,電場(chǎng)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(dòng)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。空氣阻力忽略不計(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(dòng)摩擦因數(shù)μ; (3)當(dāng)帶電小球a剛離開(kāi)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(huà)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(dòng)到x軸時(shí)與向上運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)的周期 T== 帶電小球a第一次在第二象限豎直上下運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t0== 絕緣小球b平拋運(yùn)動(dòng)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(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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