專題三綜合檢測(cè)

1、專題三綜合檢測(cè)一、選擇題1.一電子僅在電場(chǎng)力作用下，沿直線由靜止從A運(yùn)動(dòng)到B，AB間的電場(chǎng)強(qiáng)度與位移的關(guān)系如圖所示，則下列敘述正確的是()A電子做勻加速運(yùn)動(dòng)B電子做勻減速運(yùn)動(dòng)C電勢(shì)能先增加后減小D動(dòng)能先增加后減小解析：選D電子帶負(fù)電，所受的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反由圖象知：由AO過(guò)程，電場(chǎng)強(qiáng)度沿x方向，電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向一致，OB電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向相反，所以電子的運(yùn)動(dòng)是先加速后減速，動(dòng)能先增加后減小，由能量守恒定律可知其電勢(shì)能先減小后增加，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤2.(2015高考安徽卷)已知均勻帶電的無(wú)窮大平面在真空中激發(fā)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為，其中為平面上單位面積所帶的電荷量，0為常量如圖所示的

2、平行板電容器，極板正對(duì)面積為S，其間為真空，帶電荷量為Q.不計(jì)邊緣效應(yīng)時(shí)，極板可看做無(wú)窮大導(dǎo)體板，則極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和兩極板間相互的靜電引力大小分別為()A和 B和C和 D和解析：選D每塊極板上單位面積所帶的電荷量為，每塊極板產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，所以兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為2E.一塊極板在另一塊極板處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E，故另一塊極板所受的電場(chǎng)力FqEQ，選項(xiàng)D正確3.(2015長(zhǎng)沙調(diào)研)如圖所示，現(xiàn)有四條完全相同的垂直于紙面放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線，橫截面分別位于一正方形abcd的四個(gè)頂點(diǎn)上，直導(dǎo)線分別通有方向垂直于紙面向里、大小分別為IaI、Ib2I、Ic3I、Id4I的恒定電流已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍距離

3、為r處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bk，式中常量k0，I為電流強(qiáng)度忽略電流間的相互作用，若電流Ia在正方形的幾何中心O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則O點(diǎn)處實(shí)際的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向?yàn)?)A2B，方向由O點(diǎn)指向ad中點(diǎn)B2B，方向由O點(diǎn)指向ab中點(diǎn)C10B，方向垂直于紙面向里D10B，方向垂直于紙面向外解析：選A由題意，直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流強(qiáng)度成正比，與距直導(dǎo)線距離成反比應(yīng)用安培定則并結(jié)合平行四邊形定則，可知A選項(xiàng)正確4.如圖所示，由abcd組成的一閉合線框，其中a、b、c三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(0，L，0)，(L，L，0)，(L，0，0)，整個(gè)空間處于沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，通入電流I，

4、方向如圖所示，關(guān)于各邊所受的安培力的大小，下列說(shuō)法中正確的是()Aab邊與bc邊受到的安培力大小相等，方向相互垂直Bcd邊受到的安培力最大，方向平行于xOz平面Ccd邊與ad邊受到的安培力大小相等，方向平行于yOz平面Dad邊不受安培力作用解析：選B因?yàn)閍b垂直放置于磁場(chǎng)中，故其受的安培力FabBILab，而bc平行于磁場(chǎng)，故其受的安培力為零，A錯(cuò)；cd邊垂直于磁場(chǎng)，且長(zhǎng)度最長(zhǎng)，所以其受到的安培力最大，由左手定則知其安培力的方向平行于xOz平面，B對(duì)；又FadBILOd，又Odcd，故cd邊與ad邊受到的安培力大小不等，C錯(cuò)；ad邊受安培力作用，D錯(cuò)5(多選)(2015河北衡水中學(xué)二模)如圖甲

5、所示，Q1、Q2是兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷，一帶正電的試探電荷僅在電場(chǎng)力作用下以初速度va沿兩點(diǎn)電荷連線的中垂線從a點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，其vt圖象如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是()A兩點(diǎn)電荷一定都帶負(fù)電，但電量不一定相等B兩點(diǎn)電荷一定都帶負(fù)電，且電量一定相等C試探電荷一直向上運(yùn)動(dòng)，直至運(yùn)動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處Dt2時(shí)刻試探電荷的電勢(shì)能最大，但加速度不為零解析：選BD由vt圖可知t2時(shí)刻運(yùn)動(dòng)方向改變，且圖線斜率不為零，則加速度不為零，0t2時(shí)間內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，試探電荷的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，t2時(shí)刻電勢(shì)能最大，C錯(cuò)誤，D正確試探電荷沿直線向上運(yùn)動(dòng)，則其所受電場(chǎng)力的方向沿Q1、Q2連線的中垂線方向向下，所以兩點(diǎn)電荷都

6、帶負(fù)電，且電量相等，A錯(cuò)誤，B正確6.(2014高考山東卷)如圖，場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一矩形區(qū)域abcd，水平邊ab長(zhǎng)為s，豎直邊ad長(zhǎng)為h.質(zhì)量均為m、帶電量分別為q和q的兩粒子，由a、c兩點(diǎn)先后沿ab和cd方向以速率v0進(jìn)入矩形區(qū)(兩粒子不同時(shí)出現(xiàn)在電場(chǎng)中)不計(jì)重力若兩粒子軌跡恰好相切，則v0等于()A B C D 解析：選B帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決問(wèn)題根據(jù)對(duì)稱性，兩粒子軌跡的切點(diǎn)位于矩形區(qū)域abcd的中心則在水平方向有sv0t，在豎直方向有ht2，解得v0.故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤7.(2015蘇州一模)如圖所示，在MN、PQ間同時(shí)

7、存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面水平向外，電場(chǎng)在圖中沒(méi)有標(biāo)出一帶電小球從a點(diǎn)射入場(chǎng)區(qū)，并在豎直面內(nèi)沿直線運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)，則小球()A一定帶正電B受到電場(chǎng)力的方向一定水平向右C從a到b過(guò)程，克服電場(chǎng)力做功D從a到b過(guò)程中可能做勻加速運(yùn)動(dòng)解析：選C無(wú)論電場(chǎng)方向沿什么方向，小球帶正電還是負(fù)電，電場(chǎng)力與重力的合力是一定的，且與洛倫茲力等大反向，故要使小球做直線運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力恒定不變，其速度大小也恒定不變，故D錯(cuò)誤；只要保證三個(gè)力的合力為零，因電場(chǎng)方向沒(méi)確定，故小球電性也不確定，A、B均錯(cuò)誤；由WGW電0可知，重力做功WG0，故W電0，小球一定克服電場(chǎng)力做功，C正確8(2015沈陽(yáng)一模)如圖所示，邊

8、長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形ABC為兩有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的理想邊界，三角形內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，三角形外的磁場(chǎng)(足夠大)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B把粒子源放在頂點(diǎn)A處，它將沿A的角平分線發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為v0的帶電粒子(粒子重力不計(jì))若從A射出的粒子帶負(fù)電，v0，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t1帶負(fù)電，v0，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t2帶正電，v0，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t3帶正電，v0，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t4則下列判斷正確的是()At1t3t2t4Bt1t2t4t3Ct1t2t3t4Dt1t3t2t4解析：選B粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供圓

9、周運(yùn)動(dòng)的向心力(1)當(dāng)v0時(shí)，則由牛頓第二定律可得qvBm，T根據(jù)幾何關(guān)系作出運(yùn)動(dòng)軌跡，rL，如圖1.由軌跡知，當(dāng)電荷帶正電，粒子經(jīng)過(guò)一個(gè)周期到達(dá)C點(diǎn)，即為t3T；當(dāng)粒子帶負(fù)電，粒子經(jīng)過(guò)T第一次到達(dá)C點(diǎn)，即為t1T；(2)當(dāng)v0，rL，如圖2.由運(yùn)動(dòng)軌跡可知，當(dāng)電荷帶正電，粒子經(jīng)過(guò)T到達(dá)C點(diǎn)，即為t4T，當(dāng)粒子帶負(fù)電，粒子經(jīng)過(guò)第一次到達(dá)C點(diǎn)，即為t2，綜上所述，有t1t2t4t3，故B正確9.(多選)如圖所示，在第二象限中有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在第一象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B有一重力不計(jì)的帶電粒子以垂直于x軸的速度v010 m/s從x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電

10、場(chǎng)，恰好與y軸成45角射出電場(chǎng)，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又恰好垂直于x軸進(jìn)入第四象限已知O、P之間的距離為d0.5 m，則帶電粒子()A帶正電荷B在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.1 sC在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 mD在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 s解析：選ABD根據(jù)帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向可知帶電粒子帶正電荷，選項(xiàng)A正確；由恰好與y軸成45角射出電場(chǎng)可知，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)vxvyv0，則vv010 m/s，在電場(chǎng)中沿x軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，dt，解得粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0.1 s，選項(xiàng)B正確；沿y軸方向上的位移為lv0t1 m，在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)圓心角為135(如圖所示)，由幾何關(guān)系可得圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為Rl m，故選項(xiàng)C

11、錯(cuò)誤；在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tT s，故選項(xiàng)D正確二、計(jì)算題10如圖甲所示，水平放置的平行金屬板MN之間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面的交變磁場(chǎng)(如圖乙所示，垂直紙面向里為正)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B050 T，已知兩板間距離d0.3 m，電場(chǎng)強(qiáng)度E50 V/m，M板中心上有一小孔P，在P正上方h5 cm處的O點(diǎn)，一帶電油滴自由下落，穿過(guò)小孔后進(jìn)入兩板間，若油滴在t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間，最后恰好從N板邊緣水平飛出已知油滴的質(zhì)量m1.0104 kg，電荷量q2105 C不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g10 m/s2，取3.求：(1)油滴在P點(diǎn)的速度v；(2)N板的長(zhǎng)度L；(3)交變磁場(chǎng)的變化周期T.解析：(1)

12、在P點(diǎn)有：mghmv2解得：v1 m/s.(2)油滴進(jìn)入場(chǎng)區(qū)時(shí)，因?yàn)閙g1.0103 N，Eq1.0103 N(方向向上)，所以，粒子受到的重力與電場(chǎng)力平衡，粒子在場(chǎng)區(qū)內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有：Bqvm解得：R0.1 m可知d3R，所以油滴從N板右端水平飛出時(shí)，粒子在場(chǎng)內(nèi)做三次四分之一圓弧運(yùn)動(dòng)，故可知：L6R0.6 m.(3)油滴在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為：T00.6 s交變磁場(chǎng)的周期為：T2T0解得：T0.3 s.答案：(1)1 m/s(2)0.6 m(3)0.3 s11(2015昆明三中、玉溪一中聯(lián)考)如圖所示，在xOy平面的第一、四象限，有水平向右勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第二、三象限中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B

13、，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和場(chǎng)強(qiáng)大小與第一象限的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)第一象限中P點(diǎn)的坐標(biāo)是，在P點(diǎn)拴一根絕緣細(xì)線，長(zhǎng)為R，細(xì)線另一端系一個(gè)質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球，現(xiàn)將細(xì)線拉至與水平方向成45角由靜止釋放小球擺至O點(diǎn)位置時(shí)，細(xì)線恰好脫開(kāi)，小球跨過(guò)y軸，恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?2)小球到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度；(3)小球在y軸左側(cè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)半徑解析：(1)小球跨過(guò)y軸，恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可知小球受到的電場(chǎng)力等于重力大小，Eqmg所以場(chǎng)強(qiáng)E.(2)小球從初始狀態(tài)釋放，擺動(dòng)到O點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理：mgREqRmv2得小球的速度v速度的方向與y軸正方向成6

14、0角斜向上(3)如圖，小球在y軸左側(cè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球受到的電場(chǎng)力大小等于重力大小，洛倫茲力提供向心力F洛m即qvBm得旋轉(zhuǎn)半徑為r.答案：(1)(2)見(jiàn)解析(3)12(2015高考四川卷)如圖所示，粗糙、絕緣的直軌道OB固定在水平桌面上，B端與桌面邊緣對(duì)齊，A是軌道上一點(diǎn)，過(guò)A點(diǎn)并垂直于軌道的豎直面右側(cè)有大小E1.5106 N/C，方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)帶負(fù)電的小物體P電荷量是2.0106 C，質(zhì)量m0.25 kg，與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)0.4.P從O點(diǎn)由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)0.55 s到達(dá)A點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度是5 m/s，到達(dá)空間D點(diǎn)時(shí)速度與豎直方向的夾角為，且tan 1.2.P在整個(gè)運(yùn)動(dòng)

15、過(guò)程中始終受到水平向右的某外力F作用，F(xiàn)大小與P的速率v的關(guān)系如表所示P視為質(zhì)點(diǎn)，電荷量保持不變，忽略空氣阻力，取g10 m/s2.求：v/(ms1)0v22v5v5F/N263(1)小物體P從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至速率為2 m/s所用的時(shí)間；(2)小物體P從A運(yùn)動(dòng)至D的過(guò)程，電場(chǎng)力做的功解析：(1)小物體P的速率從0至2 m/s，受外力F12 N，設(shè)其做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a1，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1，速度為v1，則F1mgma1v1a1t1由式并代入數(shù)據(jù)得t10.5 s(2)小物體P從速率為2 m/s運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)，受外力F26 N，設(shè)其做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a2，則F2mgma2設(shè)小物體P從速度v1經(jīng)過(guò)t2時(shí)間，在A點(diǎn)的速度為v2，則t20.55 st1v2v1a2t2P從A點(diǎn)至B點(diǎn)，受外力F26 N、電場(chǎng)力和滑動(dòng)摩擦力的作用，設(shè)其做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a3，