2022年高考物理二轮复习 滚动训练三 电场与磁场

2022年高考物理二轮复习 滚动训练三 电场与磁场一、选择题：本题共10小题，每小题5分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分12018长沙市一中二模如图所示，空间中存在着由一固定的负点电荷Q(图中未画出)产生的电场另一正点电荷q仅在电场力作用下沿曲线MN运动，在M点的速度大小为v0，方向沿MP方向，到达N点时速度大小为v，且vv0，则()AQ一定在虚线MP下方BM点的电势比N点的电势高Cq在M点的电势能比在N点的电势能小Dq在M点的加速度比在N点的加速度小22018濮阳市高三三模如图，匀强电场中的点A、B、C、D、E、F、G、H为立方体的8个顶点已知G、F、B、D点的电势分别为5 V、1 V、2 V、4 V，则A点的电势为()A0 B1 VC2 V D3 V32018长春模拟如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点，A、C、D三点电势分别为1.0 V、2.0 V、3.0 V，正六边形所在平面与电场线平行则()AE点的电势与C点的电势相等BUEF与UBC相同C电场强度的大小为 V/mD电场强度的大小为20 V/m42018贵阳一中二模如图所示，等边三角形ABC的边长为L，在顶点A、B分别有固定的正点电荷，电荷量均为Q.C点有一质量为m不计重力的负点电荷，电荷量为q，要让它能过C点做匀速圆周运动，其速度的大小是(已知静电力常量为k)()A. B. C. D. 52018张家界市三模空间存在一静电场，电场中的电势随x的变化规律如图所示，下列说法正确的是()Ax4 m处电场强度可能为零Bx4 m处电场方向一定沿x轴正方向C电荷量为e的负电荷沿x轴从O点移动到x6 m处，电势能增大8 eVD沿x轴正方向，电场强度先增大后减小62018江西上饶市二模某区域的电场线分布如图所示，中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点取O点为坐标原点沿直线向右为x轴正方向，粒子的重力忽略不计在O点到A点的运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化，粒子的动能Ek和运动轨迹上的电势随位移x的变化图线可能正确的是()7(多选)2018榆林市高三三模在下图中，图甲、图乙中两点电荷的电荷量相等，图丙、图丁中通电导线电流大小相等，竖直线为两点电荷、两通电导线的中垂线，O为连线的中点下列说法正确的是()A图甲和图丁中，在连线和中垂线上，O点的场强和磁感应强度都最小B图甲和图丁中，在连线和中垂线上，关于O点对称的两点场强和磁感应强度都相等C图乙和图丙中，在连线和中垂线上，O点的场强和磁感应强度都最大D图乙和图丙中，在连线和中垂线上关于O点对称的两点场强和磁感应强度相等82018遂宁市模拟如图所示，a、b是两个匀强磁场边界上的两点，左边匀强磁场的磁感线垂直纸面向里，右边匀强磁场的磁感线垂直纸面向外，两边的磁感应强度大小相等电荷量为2e的带正电的质点M以某一速度从a点垂直磁场边界向左射出，与静止在b点的电荷量为e的带负电的质点N相撞，并粘合在一起，不计质点M和质点N的重力，则它们在磁场中的运动轨迹是()92018黄山市模拟如图所示的虚线区域内，充满垂直纸面向内的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，一带电颗粒A以一定初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿水平直线从区域右边界O点穿出，射出时速度的大小为vA，若仅撤去磁场，其它条件不变，另一个相同的颗粒B仍以相同的速度由O点射入并从区域右边界穿出，射出时速度的大小为vB，则颗粒B()A穿出位置一定在O点上方，vBvAC穿出位置一定在O点下方，vBvA10(多选)2018昆明市高三模拟如图所示，MN两侧均有垂直纸面向里的匀强磁场，MN左侧磁感应强度大小为B1，右侧磁感应强度大小为B2，有一质量为m、电荷量为q的正离子，自P点开始以速度v0向左垂直MN射入磁场中，当离子第二次穿过磁场边界时，与边界的交点Q位于P点上方，PQ之间的距离为.不计离子重力，下列说法正确的是()AB2B1BB2B1C离子从开始运动到第一次到达Q点所用时间为D离子从开始运动到第一次到达Q点所用时间为二、计算题：本题共4小题，共50分11. (12分)2018石家庄质检二如图所示，ABCD且A、B、C、D位于一半径为r的竖直圆上，在C点有一固定点电荷，电荷量为Q.现从A点将一质量为m，电荷量为q的小球由静止释放，小球沿光滑绝缘轨道ADB运动到D点时速度为，g为重力加速度，不考虑运动电荷对静电场的影响，求：(1)小球运动到D点时对轨道的压力；(2)小球从A点到D点过程中电势能的改变量12. (12分)2018雅安市高三三诊如图所示，光滑绝缘水平面上方存在地场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场某时刻将质量为m、带电量为q的小金属块从A点由静止释放，经时间t到达B点，此时电场突然反向且增强为某恒定值，又经过时间t小金属块回到A点小金属块在运动过程中电荷量保持不变求：(1)A、B两点间的距离；(2)电场反向后匀强电场的电场强度大小13. (12分)2018长春市三模如图所示，在某电子设备中分布有垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场AC、AD两块挡板垂直纸面放置，夹角为90，一束电荷量为q、质量为m的相同粒子，从AD板上距A点为L的小孔P以不同速率沿平行纸面方向射入磁场，速度方向与AD板的夹角均为60，不计粒子重力及粒子间相互作用求：(1)直接打在AD板上Q点的粒子，从P运动到Q的时间；(2)直接垂直打在AC板上的粒子运动速率14. (14分)2018合肥市三模如图所示，在平面直角坐标系xOy中，、象限内有场强大小E103 V/m的匀强电场，方向与x轴正方向成45角，、象限内有磁感应强度大小B1 T的匀强磁场，方向垂直坐标平面向里现有一比荷为104 C/kg的带负电粒子，以速度v02103 m/s由坐标原点O垂直射入磁场，速度方向与y轴负方向成45角粒子重力不计求：(1)粒子开始在磁场中运动的轨道半径；(2)粒子从开始进入磁场到第二次刚进入磁场的过程所用时间；(3)粒子从第二次进入磁场到第二次离开磁场两位置间的距离滚动训练三电场与磁场1C根据曲线运动的规律可知，受力指向轨迹的内侧，正点电荷q仅在电场力作用下沿曲线MN运动，负点电荷Q在虚线MN左上方的某个位置，A选项错误；正电荷q从M到N过程速度减小，动能减小，根据动能定理可知，电场力做负功，电势能增加，故M点的电势低于N点的电势，q在M点的电势能比在N点的电势能小，B选项错误，C选项正确；根据点电荷周围电场线的分布情况可知，离负电荷Q越近，电场强度越强，故q在M点的加速度比在N点的加速度大，D选项错误2A根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可知，沿同一直线经过相同的距离，两端电势差相等，BFCG，解得，C6 V，同理，BACD，解得，A0，A选项正确3C延长DC到G点，使DCCG，连接BG，根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可知，UDCUCG1 V，则A、B、G三点的电势相等，为等势面，连接CF，CFAB，则CF为等势面，电势为2 V，DE为等势面，电势为3 V，A选项错误；电势差UEF1 V，电势差UBC1 V，B选项错误；电场强度E，其中d0.1 m，解得电场强度EV/m，C选项正确，D选项错误4A根据等量同种正电荷周围电场线的分布情况可知，负点电荷C可以在正电荷A、B连线的中垂面内，以中点O为圆心做匀速圆周运动，根据几何关系可知，圆周运动的半径RLsin60L，电荷A、B对C的库仑力的合力提供匀速圆周运动的向心力，2sin60m，解得，v，A选项正确5C根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可知，x图象的斜率表示电场强度，分析图象可知，x4 m处的电场强度不为零，A选项错误；沿电场线电势逐渐降低，但x4 m处电场方向不一定沿x轴正方向，B选项错误；从O点到x6 m处，电势差为8 V，电场力做负功8 eV，根据功能关系可知，电势能增大8 eV，C选项正确；分析图象的斜率可知，沿x轴正方向，斜率先减小后增大，电场强度沿x轴先减小后增大，D选项错误6B由分析电场线分布可知，从O到A点，电场线由密到疏，再由疏到密，则电场强度先减小后增大，电荷受到的电场力先减小后增大，加速度先减小后增大，B选项正确；vt图象的斜率表示加速度，加速度先减小后增大，vt图象的斜率先减小后增大，A选项错误；沿着电场线电势逐渐降低，根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可知，x图象的斜率表示电场强度的大小，该图象切线的斜率应先减小后增大，C选项错误；根据动能定理可知，Ekx图象的斜率表示粒子受到的电场力，故斜率应先减小后增大，D选项错误7AD根据等量同种点电荷周围电场的分布情况可知，图甲中，连线和中垂线上O点的电场强度均最小，根据磁感应强度的叠加原理可知，图丁中，连线和中垂线上O点的磁感应强度均最小，A选项正确；电场强度是矢量，图甲中，在连线和中垂线上，关于O点对称的两点场强大小相等，方向相反，B选项错误；同理，图乙和图丙中，在连线和中垂线上，O点的场强和磁感应强度都最小，而在连线和中垂线上关于O点对称的两点场强和磁感应强度大小相等，方向相同，C选项错误，D选项正确8D质点M碰撞前做圆周运动的半径r，质点M、N相互碰撞的过程中，动量守恒，m1v1(m1m2)v2，根据电荷量守恒可知，碰撞后整体的带电量为e，根据左手定则可知，洛伦兹力向下，整体向下旋转，轨迹半径r，轨道半径增大为原来的2倍，D选项正确9D带电颗粒在电磁场中沿水平直线做匀速直线运动，处于受力平衡状态，故颗粒A一定为正电荷，mgEqBqvA.若仅撤去磁场，mgEq，带电颗粒B向下偏转，穿出位置一定在O点下方，合力对其做正功，根据动能定理可知，vBvA，D选项正确10AC正离子在左侧磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，轨迹半径r1，在右侧磁场中，r2，根据几何关系可知，2(r2r1)，解得B2B1，A选项正确，B选项错误；离子从开始运动到第一次到达Q点所用时间t，C选项正确，D选项错误11(1)2mgk，竖直向下(2)增加mgr解析：(1)小球沿光滑绝缘轨道做圆周运动，在D点时，FNkmg.其中v.联立解得，FN2mgk.根据牛顿第三定律可知，小球在D点时对轨道的压力大小2mgk，方向竖直向下(2)从A到D运动过程中，根据动能定理，mgrW电mv20.电场力做功W电mv2.根据功能关系可知，电势能增加mgr.12(1)t2(2)3E解析：(1)设t末和2t末小物块的速度大小分别为v1和v2，电场反向后匀强电场的电场强度大小为E1.小金属块由A点运动到B点过程中，加速度a1.根据位移公式可知，xa1t2.联立解得，xt2.(2)根据匀变速直线运动速度公式可知，v1a1t.解得，v1t.小金属块由B点运动到A点过程中，加速度a2.根据位移公式可知，xv1ta2t2.联立解得，E13E.13(1)(2)解析：(1)根据已知条件画出粒子的运动轨迹，如图所示：粒子打在AD板上的Q点，圆心为O1.由几何关系可知，轨迹对应的圆心角PO1Q120.洛伦兹力充当向心力，qvBm.圆周运动的周期，T.运动时间，t.代入数据解得，t.(2)粒子垂直打到AC板，圆心为O2，APO230.设粒子运动的轨迹半径为r，根据几何关系可知，rcos30L.洛伦兹力充当向心力，qvBm.联立解得，v.14(1)0.2 m(2)104s(3)m解析：(1)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律：qv0Bm解得：r0.2 m(2)粒子第一次在磁场中运动的时间为t1T104s设粒子在电场中运动的时间为t2.atan45解得t24104 s所以总时间为t总t1t2104s(3)如图所示，粒子在电场中做类平抛运动，设粒子速度偏向角为，粒子第二次进入磁场时的速度大小为v，与y轴负方向的夹角为.则有：tan2即45vv0根据牛顿第二定律：qvBm则Rm粒子第二次进、出磁场处两点间的距离L2Rsin2Rsin(45)解得Lm