2025高考物理總復習電場和磁場

電場和磁場階段復習(四)一、電場二、磁場(2023·江蘇揚州市調研)如圖所示，平面直角坐標系第二象限充滿沿y軸負方向的勻強電場，在y軸右側以C點

為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內有垂直于紙面向外的勻強磁場。現(xiàn)將帶電荷量為q、質量為m的粒子，從第二象限的S點

以速度v0沿x軸正方向射入勻強電場，經(jīng)電場偏轉后第一次經(jīng)過y軸的坐標為(0，R)，粒子在磁場中的運動軌跡關于x軸對稱。帶電粒子重力不計，求：(1)帶電粒子的電性和勻強電場電場強度的大小；粒子運動的軌跡如圖：粒子帶正電，設電場強度大小為E，粒子在電場中運動的時間為t1，有Eq＝ma(2)磁感應強度的大?。辉ODC連線與x軸負方向的夾角為θ2，則故粒子恰好沿磁場圓的半徑方向射入磁場，設粒子在磁場中運動的軌跡半徑為r，則由幾何關系可知(3)粒子從電場中S點出發(fā)到第二次到達y軸所用的時間。粒子從電場中S點出發(fā)到第二次到達y軸的過程中，設在無場區(qū)域、磁場中運動的時間分別為2t2、t3，總時間為t，有CD－R＝vt2，CD＝＝2R關鍵表述關鍵表述解讀第二象限充滿沿y軸負方向的勻強電場，粒子沿x軸正方向射入勻強電場粒子做類平拋運動粒子從S點

經(jīng)電場偏轉后第一次經(jīng)過y軸的坐標為(0，R)粒子水平方向做勻速直線運動的位移為

豎直方向在靜電力作用下的位移為磁場的圓心在x軸上，粒子在磁場中的運動軌跡關于x軸對稱粒子的運動軌跡圓的圓心在x軸上階段復習練(四)1.(2024·江蘇鎮(zhèn)江丹陽市期中)電容式位移傳感器工作原理如圖所示，當被測物體在左、右方向發(fā)生位移時，電介質板隨之在電容器兩極板之間移動。若電介質板向左移動一微小位移x，下列說法正確的是A.電容器兩極板間電壓變小B.電容器電容C變大C.電容器帶電荷量變少D.有a→b方向的電流流過電阻√12345678910123456789102.(2024·江蘇南通市如皋市期中)如圖所示，粗細均勻的正方形導體框邊長為L，磁感應強度大小為B的勻強磁場與導體框平面垂直，大小為I的電流從導體框的對角流入、流出，則導體框受到安培力的大小為√123456789103.(2024·江蘇淮安市南通市部分學校月考)電子顯微鏡在科研中有廣泛應用，電子透鏡是其核心部分，電子槍發(fā)射電子束，電子通過電場構成的電子透鏡時發(fā)生會聚或發(fā)散。電子透鏡的電場的等勢線分布如圖中虛線所示，一電子僅在靜電力作用下運動，運動軌跡如圖中實線所示，a、b、c、d是軌跡上的四個點。則A.電場中b處的電場強度與c處相同B.電子從a運動到d的過程加速度不斷增大C.電子在a處的受力方向與虛線相切D.電子從a運動到b的過程電勢能逐漸減小12345678910√根據(jù)電場線與等勢線垂直，可知b、c點的電場強度不相同，故A錯誤；等勢線的疏密也可以反映電場的強弱，由a到d等勢線先變疏后變密，所以電場強度先減小后增大，則電子的加速度先減小后增大，故B錯誤；12345678910a處電場線與虛線在該點的切線垂直，所以電子受到的靜電力方向與虛線在該點的切線垂直，故C錯誤；電子從a到b運動時，電勢逐漸升高，根據(jù)Ep＝qφ可知，電子的電勢能逐漸減小，故D正確。4.(2023·江蘇揚州市邗江區(qū)期中)如圖所示，圖甲為速度選擇器，圖乙為磁流體發(fā)電機，圖丙為回旋加速器，圖丁為質譜儀。下列說法正確的是A.圖甲中電子、質子能夠沿直線通過速度

選擇器的條件是v＝B.圖乙中A板電勢比B板電勢高C.圖丙中要增大某種粒子的最大動能，可

減小磁場的磁感應強度D.圖丁中不同離子經(jīng)過質譜儀偏轉半徑之

比等于粒子的比荷之比12345678910√12345678910題圖乙中，根據(jù)左手定則可知，A板電勢比B板電勢低，B錯誤；123456789105.(2024·江蘇南京市六校聯(lián)合調研)如圖所示，ABCD是棱長為L的正三棱錐，M、N、P分別為BD、AB和AD邊的中點，正三棱錐的頂點A、B和D分別固定有電荷量為＋Q、＋Q和－Q的點電荷，則A.M點的電勢高于P點的電勢B.將質子由C移動到M，靜電力做負功C.將電子由P移動到N，電勢能增大D.M、P兩點的電場強度相同√1234567891012345678910根據(jù)對稱性可知，M點和P點的電勢相等，故A錯誤；根據(jù)等量異種點電荷等勢面關系圖可知，若僅考慮B處和D處點電荷時，C點和M點的電勢相等，質子由C到M，靠近A處的正點電荷，靜電力做負功，故B正確；在A處點電荷產(chǎn)生的電場中，N點和P點的電勢相等，在B處點電荷產(chǎn)生的電場中，N點的電勢大于P點的電勢，在D處點電荷產(chǎn)生的電場中，N點的電勢大于P點的電勢，所以N點的電勢高于P點的電勢，電子在N點的電勢能小于在P點的電勢能，電子由P到N電勢能減小，故C錯誤；根據(jù)對稱性可知，M點和P點的電場強度大小相等，方向不同，故D錯誤。6.(2023·江蘇宿遷市北附同文實驗學校模擬)如圖所示，x軸上有兩個點電荷位于O、O′位置，一負試探電荷沿x軸由O向O′移動的過程中，該電荷的電勢能隨位置的變化規(guī)律如圖所示，A、C兩點的連線以及B點的切線均與x軸平行，B點的橫坐標為x1＝2，O′點的橫坐標為x2＝5。則下列說法正確的是A.B點的電場強度大于零B.O、O′兩點的點電荷均為正電荷C.O、O′兩點的點電荷所帶電荷量的絕對值之比為9∶4D.φA－φB＝φC－φB12345678910√12345678910Ep－x圖像中圖線的斜率的絕對值表示靜電力大小，由于B點的切線與x軸平行，即斜率為零，故試探電荷在B點受到的靜電力為零，電場強度為零，故A錯誤；由于負的試探電荷在兩點電荷產(chǎn)生的電場中電勢能為正值，設試探電荷所帶電荷量絕對值為q，則由公式Ep＝－qφ可知電場中各點的電勢均為負值，所以兩點電荷均帶負電，故B錯誤；12345678910試探電荷在A、C兩點的電勢能相等，則A、C兩點的電勢相等，又A、C兩點的電勢比B點的電勢低，則φA－φB＝φC－φB，故D正確。7.(2023·江蘇鹽城市模擬)如圖所示，水平面的abc區(qū)域內存在有界勻強磁場，磁感應強度大小為B，邊界的夾角為30°，距頂點b為L的S點有一粒子源，粒子在水平面內垂直bc邊向磁場內發(fā)射速度大小不同的帶負電的粒子、粒子質量為m、電荷量大小為q，不計粒子重力，下列說法正確的是A.從邊界bc射出的粒子速度方向各不相同√12345678910粒子豎直向上進入磁場，軌跡圓心一定在bc邊上，若粒子能從邊界bc射出，粒子的速度方向一定豎直向下，故方向均相同，A錯誤；12345678910當軌跡恰好與ab邊相切時，粒子從bc邊離開磁場時到b點的距離最短，由幾何關系可得(L－R1)sin30°＝R1，離b點的最短距離為Δs＝L－2R1，聯(lián)立解得Δs＝

B正確；123456789108.真空中有一勻強磁場，磁場邊界為兩個半徑分別為a和2a的同軸圓柱面，磁場的方向與圓柱軸線平行，其橫截面如圖所示。一電子以速率v沿半徑方向射入磁場。已知電子質量為m、電荷量為e，忽略重力。為使電子不能進入內部無磁場區(qū)域，磁場的磁感應強度B最小為√12345678910123456789109.(2023·江蘇南京市六校聯(lián)合體調研)如圖所示，已知邊長為L＝40cm的正方形區(qū)域ABCD內部存在勻強磁場，方向垂直紙面向外，其上方存在電場強度大小為E＝100V/m的勻強電場，電場寬度也為L。從電場中P點以速度v0＝2×106m/s垂直電場向右射出一個帶正電的粒子，其比荷

＝2×1011C/kg(重力不計，P、A、B在同一豎直直線上)。粒子經(jīng)電場后從AD邊的中點進入磁場。12345678910(1)求P、A間的距離；12345678910答案0.1m粒子在電場中做類平拋運動，有解得y＝0.1m，即PA＝0.1m(2)若粒子從AB中點射出磁場，求磁感應強度B的大小；12345678910答案1×10－4T

12345678910粒子沿與AD邊夾角45°斜向右下方進入磁場做勻速圓周運動(如圖)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力得qvB＝(3)多次調節(jié)磁感應強度大小使粒子均能從AD邊射出，求粒子在磁場中運動的最長時間。(取π≈3，

≈1.4)12345678910答案1.9×10－7s12345678910半徑最大時，粒子在磁場中運動的時間最長，如圖，粒子運動軌跡與AB邊相切時粒子的運動半徑最大，聯(lián)立解得tm≈1.9×10－7s。向指向圓心O1；在空間坐標系O－xyz中，區(qū)域Ⅱ是邊長為L的正方體空間，該空間內充滿沿y軸正方向的勻強電場E2(大小未知)；區(qū)域Ⅲ也是邊長為L的正方體空間，空間內充滿平行于xOy平面，與x軸負方向成45°夾角的勻強磁場，磁感應強度大小為B，在區(qū)域Ⅲ的上表面是一粒子收集板；一群比荷不同的帶正電粒子以不同的速率先后從O′沿切線方向進入輻向電場，所有粒子都能通過輻向電場從坐標原點O沿x軸正方向進入?yún)^(qū)域Ⅱ，不計帶電粒子所受重力和粒子之間的相互作用。10.(2023·江蘇常州市期中改編)現(xiàn)代科技中常常利用電場和磁場來控制帶電粒子的運動，某控制裝置如圖所示，區(qū)域Ⅰ是

圓弧形均勻輻向電場，半徑為R的中心線O′O處的電場強度大小處處相等，且大小為E1，方12345678910(1)若某一粒子進入輻向電場的速率為v0，該粒子通過區(qū)域Ⅱ后剛好從P點進入?yún)^(qū)域Ⅲ中，已知P點坐標為(L，

0)，求該粒子的比荷

和區(qū)域Ⅱ中電場強度E2的大??；12345678910①12345678910②區(qū)域Ⅱ中x軸方向有L＝v0t ③④⑤⑥(2)保持(1)問中