高三物理電場(chǎng)與磁場(chǎng)專題強(qiáng)化卷

1、電場(chǎng)與磁場(chǎng)的理解1.（2019 山東濟(jì)南市上學(xué)期期末 ）長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)體棒a放置在光滑絕緣水平面上， 固定的長(zhǎng)直導(dǎo)線b與a平行放置, 導(dǎo)體棒a與力傳感器相連，如圖 1所示（俯視圖）.a、b中通有大小分別為I a、Ib的恒定電流，|a、Ib方向未知.導(dǎo) 體棒a靜止時(shí)，傳感器受到 a給它的方向向左、大小為 F的拉力.下列說(shuō)法正確的是 （ ）八 L T同感舞*ab圖1I b與I a的方向相同，I b在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B大小為，I bLIb與Ia的方向相同，Ib在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B大小為二I aLI b與Ia的方向相反，Ib在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B大小為二I bLIb與Ia的方向相反，Ib在a處的磁感

2、應(yīng)強(qiáng)度 B大小為TFI aL2. （2019 浙江紹興市 3月選考）如圖2所示，下邊緣浸入水銀槽中的鋁盤置于蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中，可繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng), 當(dāng)轉(zhuǎn)軸、水銀槽分別與電源的正、負(fù)極相連時(shí)，鋁盤開始轉(zhuǎn)動(dòng).下列說(shuō)法中不正確的是（）()圖2A.鋁盤繞順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)B.只改變磁場(chǎng)方向，鋁盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變C.只改變電流方向，鋁盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變D.同時(shí)改變磁場(chǎng)方向與電流方向，鋁盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變3.（2019 安徽合肥市第一次質(zhì)量檢測(cè)）如圖3所示，真空中位于x軸上的兩個(gè)等量負(fù)點(diǎn)電荷，關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對(duì)稱.下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖象正確的是4. （2019 福建廈門市第一次質(zhì)量檢查 ）如圖4所示，菱形ABCD

3、勺對(duì)角線相交于 O點(diǎn)，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別固定在AC連線上的M點(diǎn)與N點(diǎn)，且O限ON則（）口圖4A. B、D兩處電勢(shì)相等B.把一個(gè)帶正電白試探電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到 B點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功C. A C兩處場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反D.同一個(gè)試探電荷放在 A、C兩處時(shí)電勢(shì)能相等5.（多選）（2019 全國(guó)卷 20）靜電場(chǎng)中，一帶電粒子僅在電場(chǎng)力的作用下自M點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，N為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的另外一點(diǎn)，則（）A.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，粒子的速度大小可能先增大后減小B.在M N兩點(diǎn)間，粒子的軌跡一定與某條電場(chǎng)線重合C.粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能不低于其在 N點(diǎn)的電勢(shì)能D.粒子在N點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向一定與粒

4、子軌跡在該點(diǎn)的切線平行6.（多選）（2019 廣東珠海市質(zhì)量監(jiān)測(cè)）如圖5,空間有平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，處于該電場(chǎng)中的直角三角形ABC直角邊BC= 20cm, /A= 60。，AD是/A的角平分線.若在直角頂點(diǎn)B處有一個(gè)射線源，能朝空間各方向射出動(dòng)能為1000eV的電子，則能在頂點(diǎn) A和C分別探測(cè)到動(dòng)能為 1100eV和900eV的電子，本題中運(yùn)動(dòng)的電子僅需考慮勻強(qiáng) 電場(chǎng)的電場(chǎng)力，則（）圖5A. AB間的電勢(shì)差 Ub= 100VB.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E= 1000V/mC.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿 A指向DD.整個(gè)三角形內(nèi)，頂點(diǎn) C的電勢(shì)最高7.電磁炮是一種理想兵器，它的主要原理如圖6所示.1982年澳大

5、利亞國(guó)立大學(xué)成功研制出能把2.2g的彈體（包括金屬桿MN的質(zhì)量）加速到10km/s的電磁炮.若軌道寬 2m,長(zhǎng)100m,通過(guò)金屬桿白電流恒為10A,不計(jì)軌道摩擦，則（）圖6A.垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5.5TB.垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5.5 X104T TOC o 1-5 h z ： 、.一4C.該電磁炮工作時(shí)磁場(chǎng)力的最大功率為1.1 10 kWD.該電磁炮裝置對(duì)磁場(chǎng)方向和電流方向的關(guān)系沒(méi)有要求8.（多選）（2019 山東煙臺(tái)市上學(xué)期期末 ）如圖7所示，一平行板電容器的A B兩極板與一電壓恒定的電源相連,極板水平放置，極板間距為d,兩極板間有一個(gè)質(zhì)量為m的帶電

6、粒子靜止于 P點(diǎn).下列說(shuō)法正確的是（）Y汽I圖7A.帶電粒子帶負(fù)電.若僅將A板稍微向上移動(dòng)一定距離，則帶電粒子仍將保持靜止C.若僅將兩極板各繞其中點(diǎn)快速順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一定小角度，則粒子將向左做直線運(yùn)動(dòng)D.若斷開電源并將 B板稍向右移動(dòng)一定距離，則帶電粒子將向上做直線運(yùn)動(dòng).（多選）（2019 江西贛州市上學(xué)期期末 ）如圖8所示，在半徑為 R的圓形區(qū)域內(nèi)，存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小q為b,方向垂直于圓平面（未回出）.一群比何為m|勺負(fù)離子以相同速率vo（較大），由p點(diǎn)在紙平面內(nèi)沿不同方向射入磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，又飛出磁場(chǎng)，最終打在磁場(chǎng)區(qū)域右側(cè)的熒光屏（足夠大）上，則下列說(shuō)法正確的是（不計(jì)離子的重力和離

7、子間的相互作用）（）A.離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑一定相等B.離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定相等C. 1P PQ方向射入的離子飛出時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角最大D.若離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r=2R則離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為兀m 3qB1_10.（2019 全國(guó)卷出 18）如圖9,在坐標(biāo)系的第一和第二象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和B、萬(wàn)向均垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一質(zhì)量為m電荷量為q（q0）的粒子垂直于x軸射入第二象限，隨后垂直于y軸進(jìn)入第一象 TOC o 1-5 h z 限，最后經(jīng)過(guò)x軸離開第一象限.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（）liVHB*2V V V1 口圖957tm 77tm 11 兀 m 13

8、7tmA. 6qBB. 6qBC. 6qB D. 6qBQ P是電場(chǎng)中的兩點(diǎn).從 O點(diǎn)沿水平方向以不同11 . (2019 全國(guó)卷出 24)空間存在一方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),速度先后發(fā)射兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、BA不帶電，B的電荷量為q(q0).A從O點(diǎn)發(fā)射時(shí)的速度大小為v,到達(dá)P點(diǎn)所用時(shí)間為t; B從O點(diǎn)到達(dá)P點(diǎn)所用時(shí)間為2.重力加速度為g，求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?2) B運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能.12.(2019 湖北黃岡市模擬)如圖10所示，在xOy坐標(biāo)系平面內(nèi)x軸上、下方分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 磁場(chǎng)方向均垂直紙面向里.一質(zhì)量為m電荷量為q的帶正電粒子從y軸上的P點(diǎn)以一定的初速度

9、沿 y軸正方向射出， 粒子經(jīng)過(guò)時(shí)間t第一次從x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入下方磁場(chǎng)，速度方向與x軸正方向成45角，當(dāng)粒子再次回到 x軸時(shí)恰 好經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn) O已知OP= L,不計(jì)粒子重力.求：XXXXXX圖10(1)帶電粒子的初速度大小V0(2) x軸上、下方磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比參考答案1.（2019 山東濟(jì)南市上學(xué)期期末 ）長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)體棒a放置在光滑絕緣水平面上， 固定的長(zhǎng)直導(dǎo)線b與a平行放置, 導(dǎo)體棒a與力傳感器相連，如圖 1所示（俯視圖）.a、b中通有大小分別為Ia、Ib的恒定電流，Ia、Ib方向未知.導(dǎo) 體棒a靜止時(shí)，傳感器受到 a給它的方向向左、大小為 F的拉力.下列說(shuō)法正確的是 （ ）1b

10、與I a的方向相同,I b與Ia的方向相同，C Ib與Ia的方向相反,D. Ib與Ia的方向相反, 答案 B 解析 因傳感器受到a給它的方向向左、大小為 F的拉力，可知電流 a、b之間是相互吸引力，即 a、b中的電流同 向；根據(jù)F= BIaL,可知Ib在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B大小為B= 7F,故選B.I aL2. （2019 浙江紹興市 3月選考）如圖2所示，下邊緣浸入水銀槽中的鋁盤置于蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中，可繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)， 當(dāng)轉(zhuǎn)軸、水銀槽分別與電源的正、負(fù)極相連時(shí)，鋁盤開始轉(zhuǎn)動(dòng).下列說(shuō)法中不正確的是（）Ib在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ib在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ib在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ib在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度A.鋁盤繞

11、順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)B.只改變磁場(chǎng)方向，鋁盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變C.只改變電流方向，鋁盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變B大小為I bL一，F(xiàn)B大小為77I aLB大小為-F-I bL, FB大小為圖2D.同時(shí)改變磁場(chǎng)方向與電流方向，鋁盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變答案 A3.（2019 安徽合肥市第一次質(zhì)量檢測(cè)）如圖3所示，真空中位于x軸上的兩個(gè)等量負(fù)點(diǎn)電荷，關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對(duì)稱.下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖象正確的是（）圖3答案 AA B點(diǎn)，等量負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布如解析 設(shè)x軸的正方向代表電場(chǎng)強(qiáng)度的正方向，兩負(fù)點(diǎn)電荷所在位置分別為圖所示.在 A點(diǎn)左側(cè)電場(chǎng)線水平向右，場(chǎng)強(qiáng)為正，離A點(diǎn)越近，場(chǎng)強(qiáng)越大；在 A到O之間，電場(chǎng)線向左，場(chǎng)強(qiáng)為負(fù)

12、，離A越近，場(chǎng)強(qiáng)越大；在 O到B之間，電場(chǎng)線向右，場(chǎng)強(qiáng)為正，離 B越近，場(chǎng)強(qiáng)越大；在 B點(diǎn)右側(cè)，電場(chǎng)線水平向左，場(chǎng)強(qiáng)為負(fù)，離 B越近，場(chǎng)強(qiáng)越大.綜上所述，只有選項(xiàng)A符合題意.（2019 福建廈門市第一次質(zhì)量檢查 ）如圖4所示，菱形ABCD勺對(duì)角線相交于 O點(diǎn)，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別固定在AC連線上的M點(diǎn)與N點(diǎn)，且OMt ON則（）圖4A. B、D兩處電勢(shì)相等B.把一個(gè)帶正電白試探電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到 B點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功C. A C兩處場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反D.同一個(gè)試探電荷放在 A C兩處時(shí)電勢(shì)能相等答案 A5.（多選）（2019 全國(guó)卷 20）靜電場(chǎng)中， 一帶電粒子僅在電

13、場(chǎng)力的作用下自M點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，N為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的另外一點(diǎn)，則（）A.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，粒子的速度大小可能先增大后減小B.在M N兩點(diǎn)間，粒子的軌跡一定與某條電場(chǎng)線重合C.粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能不低于其在 N點(diǎn)的電勢(shì)能D.粒子在N點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向一定與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行答案 AC解析 在兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，一帶同種電荷的粒子在兩點(diǎn)電荷的連線上自M點(diǎn)（非兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)）由靜止開始運(yùn)動(dòng)，粒子的速度先增大后減小，選項(xiàng)A正確；僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，帶電粒子的動(dòng)能和電勢(shì)能之和保持不變，粒子運(yùn)動(dòng)到 N點(diǎn)時(shí)動(dòng)能不小于零，則粒子在 M點(diǎn)的電勢(shì)能不低于其在 N點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng) C正確；若靜 電場(chǎng)的

14、電場(chǎng)線不是直線，帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)與電場(chǎng)線重合，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若粒子運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線，根據(jù)粒子做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，可知粒子在N點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向一定不與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6.（多選）（2019 廣東珠海市質(zhì)量監(jiān)測(cè)）如圖5,空間有平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，處于該電場(chǎng)中的直角三角形ABC直角邊BC= 20cm, /A= 60。，AD是/A的角平分線.若在直角頂點(diǎn)B處有一個(gè)射線源，能朝空間各方向射出動(dòng)能為1000eV的電子，則能在頂點(diǎn) A和C分別探測(cè)到動(dòng)能為 1100eV和900eV的電子，本題中運(yùn)動(dòng)的電子僅需考慮勻強(qiáng) 電場(chǎng)的電場(chǎng)力，則（）圖5A. AB間的電勢(shì)差 Ub

15、= 100VB.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng) E= 1000V/mC.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿 A指向DD.整個(gè)三角形內(nèi)，頂點(diǎn)C的電勢(shì)最高答案 ABC解析 從B到A由動(dòng)能定理可得：elBA= 1100eV-1000eV,可得UBa= 100V,所以Iab=100V,故A正確；由題可知BC間的電勢(shì)差lbo=100V,所以AC間的電勢(shì)差為Uc= 200V,由幾何知識(shí)可得AC在AD方向上的投影是AB在AD方向上的投影的2倍，這就說(shuō)明電場(chǎng)的方向一定沿著 AD并且由A指向D,故C正確；A琉ADh的投影AB =AB- cos30= BC tan30 - cos30 = BC sin30 = 10cm,所以電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為：E

16、= 1yV/m= 1 000 V/m ,故 B 正確；分析可知，整個(gè)三角形內(nèi)，頂點(diǎn)A的電勢(shì)最高，故 D錯(cuò)誤.電磁炮是一種理想兵器，它的主要原理如圖6所示.1982年澳大利亞國(guó)立大學(xué)成功研制出能把2.2g的彈體（包括金屬桿MN的質(zhì)量）加速到10km/s的電磁炮.若軌道寬 2m,長(zhǎng)100m,通過(guò)金屬桿白電流恒為 10A,不計(jì)軌道摩擦,A.垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5.5 X104T則（）B.C.該電磁炮工作時(shí)磁場(chǎng)力的最大功率為1.1 X104kWD.該電磁炮裝置對(duì)磁場(chǎng)方向和電流方向的關(guān)系沒(méi)有要求答案 C解析由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 v2 V02 = 2ax,可得彈體的加速度大小a = v ZvL

17、=（100)的粒子垂直于x軸射入第二象限，隨后垂直于 y軸進(jìn)入第一象限，最后經(jīng)過(guò)x軸離開第圖95 7tm 7 7tm 117tm 137tm 6qBB. 6qB0. 6qB D. 6qB答案 B解析設(shè)帶電粒子進(jìn)入第二象限的速度為v,在第二象限和第一象限中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,2v2 兀 R 一口 mv2mv2 7tm對(duì)應(yīng)的軌跡半徑分別為R和R,由洛倫茲力提供向心力，有qvB=后、T=, 可得 R=-R= Ti =R R vqB qB qB47tm Ti. ，一 fi. .一 .丁2=運(yùn),帶電粒子在第二象限中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為ti = ”,在第一象限中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2=2fT2,又由幾何關(guān)系有cos 0

18、=RU = !，可得t2 = T2,則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=ti + t2,聯(lián)立以上各式解得 t=7胃 選項(xiàng)B正確，A、R2266qBC D錯(cuò)誤.11 . (2019 全國(guó)卷出 24)空間存在一方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，Q P是電場(chǎng)中的兩點(diǎn).從 O點(diǎn)沿水平方向以不同速度先后發(fā)射兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A BA不帶電，B的電荷量為q(q0). A從O點(diǎn)發(fā)射時(shí)的速度大小為 v%到達(dá)P點(diǎn)所用時(shí)間為t; B從O點(diǎn)到達(dá)P點(diǎn)所用時(shí)間為2.重力加速度為g,求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；(2) B運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能.答案 (1) 3mg (2)2 m v:+g2t2) q解析(1)設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 E,小球B運(yùn)

19、動(dòng)的加速度為a.根據(jù)牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和題給條件，有m/ qE= m3mg解得E 檢 q(2)設(shè)B從O點(diǎn)發(fā)射時(shí)的速度為V1,到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Ek, O P兩點(diǎn)的高度差為h,根據(jù)動(dòng)能定理有E gmv2= mglu qElhD且有vg= Vot.12h=2gt 聯(lián)立式得 E = 2m vo2+ g2t2).12.(2019 湖北黃岡市模擬)如圖10所示，在xOy坐標(biāo)系平面內(nèi)x軸上、下方分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 磁場(chǎng)方向均垂直紙面向里.一質(zhì)量為m電荷量為q的帶正電粒子從y軸上的P點(diǎn)以一定的初速度沿 y軸正方向射出， 粒子經(jīng)過(guò)時(shí)間t第一次從x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入下方磁場(chǎng)，速度方向與x軸正方向